พิมพ์คำที่ต้องการค้นหา ทั้งภาษาไทยและอังกฤษ

  1. หน้าแรก
  2. คลังความรู้
  3. ระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่บ้าน

// บทที่ 17 · Home EV Charging · เจ้าของบ้าน → ช่าง → ป.ตรี

ระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่บ้าน (Home EV Charging)

รถยนต์ไฟฟ้าหนึ่งคันอาจใช้ไฟมากเท่ากับทั้งบ้านรวมกัน และดึงกระแสต่อเนื่องนานหลายชั่วโมง การชาร์จที่บ้านจึงไม่ใช่แค่ “เสียบปลั๊ก” แต่เกี่ยวกับกำลังและพลังงาน แบตเตอรี่ สัญญาณควบคุมระหว่างเครื่องชาร์จกับรถ มิเตอร์ สายไฟ เบรกเกอร์ RCD กราวด์ ค่าไฟ และวิธีใช้ร่วมกับโซลาร์เซลล์และแอร์ ชุดนี้จัดความรู้เป็นระบบ 9 หน้า มี 54 สูตรที่มีรหัสอ้างอิงถาวร 24 ตัวอย่างคำนวณ และเครื่องมือที่ใช้งานได้จริง

เขียนโดย อาจารย์มดอัปเดต
สรุปใน 30 วินาที
  • kW คือความเร็วในการเติม kWh คือปริมาณ — เวลาชาร์จ ≈ kWh ที่ต้องเติม ÷ (kW × ประสิทธิภาพ)
  • ชาร์จช้าด้วยไฟบ้าน = สายชาร์จพกพา Mode 2 เสียบเต้ารับ 8–16 A (≈ 2–3.7 kW, 12–20 km ต่อชั่วโมง)
  • ชาร์จเร็วที่บ้าน = วอลล์บ็อกซ์ Mode 3 วงจรเฉพาะ 32 A 1 เฟส (7.4 kW) หรือ 3 เฟส (11–22 kW) แต่ถูกจำกัดด้วย OBC ของรถ
  • เครื่องชาร์จทำงานต่อเนื่อง → ออกแบบสายและเบรกเกอร์ที่ 1.25 เท่าของกระแส ใช้ RCD Type B (หรือ Type A + ตรวจจับ DC 6 mA) และมีสายดินเสมอ
  • โซลาร์ผลิตกลางวัน แอร์ใช้มากกลางวัน รถมักชาร์จกลางคืน — เวลา คือหัวใจของการเชื่อมสามระบบเข้าด้วยกัน
ระดับพื้นฐาน เจ้าของบ้าน · ผู้ใช้รถกลาง ช่างไฟฟ้า · ปวส. · ป.ตรีขั้นสูง ผู้ออกแบบระบบ · วิศวกร

“ชาร์จช้า” กับ “ชาร์จเร็วที่บ้าน” เรียกว่าอะไร พื้นฐาน

คนทั่วไปเรียกตามความรู้สึก แต่ในมาตรฐานและในร้านค้ามีชื่อเรียกชัดเจน ชุดนี้ใช้คำต่อไปนี้ตลอดทุกหน้า เพื่อให้ค้นข้อมูลต่อและคุยกับช่างหรือการไฟฟ้าได้ตรงกัน

ที่คนทั่วไปเรียกคำที่ใช้ในชุดนี้ชื่อสากลกำลังโดยทั่วไปต่อกับไฟบ้านอย่างไร
ชาร์จช้า · ชาร์จด้วยปลั๊กบ้าน · สายชาร์จฉุกเฉินชาร์จช้าด้วยไฟบ้าน (สายชาร์จพกพา)Mode 2 · Portable EVSE · ICCB (In-Cable Control Box) · SAE Level 1/21.8–3.7 kW (8–16 A)เสียบเต้ารับที่มีสายดิน ควรเป็นวงจรเฉพาะ
ชาร์จเร็วที่บ้าน · ตู้ชาร์จติดผนังชาร์จเร็วที่บ้าน (วอลล์บ็อกซ์)Mode 3 · AC Wallbox · AC Normal Charging · SAE Level 27.4 kW (1 เฟส 32 A) · 11/22 kW (3 เฟส)ต่อสายตรงจากตู้ไฟ วงจรเฉพาะ เบรกเกอร์ + RCD
ชาร์จด่วน · ชาร์จที่ปั๊มชาร์จด่วน DCMode 4 · DC Fast Charging · CCS2 / CHAdeMO30–350 kWไม่ติดที่บ้านทั่วไป ต้องใช้ระบบไฟ 3 เฟสขนาดใหญ่
จุดที่คนเข้าใจผิดบ่อย “เครื่องชาร์จ” ที่ติดผนังบ้านไม่ได้แปลงไฟเป็น DC — มันคือสวิตช์อัจฉริยะที่ตรวจความปลอดภัยแล้วบอกรถว่าดึงกระแสได้เท่าไร ตัวแปลงไฟจริงคือ On-board Charger (OBC) ในรถ วอลล์บ็อกซ์ 22 kW จึงไม่ช่วยถ้ารถมี OBC แค่ 7.4 kW (ดู พื้นฐาน และ วอลล์บ็อกซ์)

แผนภาพบ้านหนึ่งหลัง: ไฟไหลจากไหนไปไหน

กริด กฟภ./กฟน.230/400 V 50 Hz มิเตอร์15(45) · 30(100) A · TOU ตู้ไฟ (ตู้เมน)เมนเบรกเกอร์กันดูด RCDบัสกราวด์ ⏚ ❄ แอร์ (วงจรละเครื่อง)0.4–1.5 kW ต่อเครื่อง ทำงานหนักกลางวัน 🏠 ไฟแสงสว่าง ปลั๊ก ครัว น้ำอุ่นโหลดพื้นฐาน + ช่วงเช้าเย็น 🔌 เต้ารับ → สายชาร์จพกพา (Mode 2)8–16 A ≈ 1.8–3.7 kW 🔌 วอลล์บ็อกซ์ (Mode 3) → รถ32 A 1φ = 7.4 kW · 3φ 11–22 kW ☀ แผงโซลาร์DC อินเวอร์เตอร์DC → AC (+ แบตบ้าน) ซื้อไฟ →← ขายไฟคืน
ทุกขณะ กำลังที่เข้าตู้ไฟต้องเท่ากับกำลังที่ออก: โซลาร์ + กริด (+ แบต) = แอร์ + โหลดบ้าน + รถ (สูตร S1) — ส่วนที่โซลาร์ไม่พอ ซื้อจากกริด ส่วนที่เกิน ขายคืนหรือเก็บลงแบต

ขั้นตอนเตรียมบ้านให้พร้อมชาร์จรถ 8 ขั้น พื้นฐาน

ขั้นทำอะไรผลลัพธ์อ่านต่อ
1รู้ความจุแบต OBC ของรถ และระยะทางต่อวันkWh ต่อวันที่ต้องเติมพื้นฐาน · แบตเตอรี่
2เลือกว่าชาร์จช้า (Mode 2) พอไหม หรือต้องวอลล์บ็อกซ์กำลังชาร์จที่ต้องการชาร์จช้า · วอลล์บ็อกซ์
3สำรวจระบบไฟบ้าน: มิเตอร์ เมน ตู้ไฟ สายดินรายการที่ต้องปรับปรุงระบบไฟบ้าน
4คำนวณโหลดรวมเมื่อเพิ่มรถ → ขนาดมิเตอร์ 1 เฟส/3 เฟสขนาดมิเตอร์และเมนเบรกเกอร์โหลดรวม
5ออกแบบวงจรเฉพาะ: เบรกเกอร์ สาย แรงดันตก RCDSingle-line diagramสายไฟ · RCD · กราวด์
6เลือกอัตราค่าไฟ ปกติหรือ TOU และตั้งเวลาชาร์จค่าไฟต่อเดือน ฿/kmค่าไฟ · TOU
7ถ้ามี/จะติดโซลาร์ วางแผนโหลดกลางวันกับรถself-consumption สูงขึ้นโซลาร์ + แอร์ + รถ
8ยื่นการไฟฟ้า ติดตั้งโดยช่างที่มีใบอนุญาต ทดสอบ RCD และกราวด์ระบบปลอดภัยพร้อมใช้เช็กลิสต์

สมการหลักที่ใช้ทั้งชุด พื้นฐาน

เรื่องสมการความหมายรหัส
พลังงานE [kWh]=P [kW]×t [h]E\,[\text{kWh}] = P\,[\text{kW}]\times t\,[\text{h}]kW คือความเร็ว kWh คือปริมาณC1
กำลังชาร์จจริงP=min⁡(PEVSE, POBC, Pcable)P = \min(P_{EVSE},\ P_{OBC},\ P_{cable})ตัวที่เล็กที่สุดเป็นตัวกำหนดC4
เวลาชาร์จt≈Ebat (SOC2−SOC1)P ηt \approx \dfrac{E_{bat}\,(SOC_2-SOC_1)}{P\,\eta}บวกเวลาช่วงลดกำลังหลัง 80 %B3
กระแสออกแบบIdesign=1.25 IEVI_{design} = 1.25\,I_{EV}โหลดต่อเนื่อง ≥ 3 ชั่วโมงH5
Control PilotImax=0.6 D  (10%≤D≤85%)I_{max} = 0.6\,D\ \ (10\% \le D \le 85\%)duty cycle บอกกระแสที่รถดึงได้W2
สมดุลกำลังในบ้านPPV+Pgrid+Pbat=Pbase+PAC+PEVP_{PV}+P_{grid}+P_{bat} = P_{base}+P_{AC}+P_{EV}ทุกขณะต้องเท่ากันS1

หลักการที่เชื่อมโซลาร์เซลล์ แอร์บ้าน และการชาร์จรถเข้าด้วยกัน กลาง

สิ่งที่หลายคนเรียกไม่ถูกคือ การจัดการพลังงานในบ้าน (Home Energy Management, HEM) — มองบ้านเป็นระบบเดียวที่มีแหล่งผลิต (โซลาร์) แหล่งเก็บ (แบตบ้าน แบตรถ) และโหลด (แอร์ รถ เครื่องใช้ไฟฟ้า) แล้วจัด เวลา และ กำลัง ให้ประหยัดและปลอดภัย หลักการมี 4 ข้อ:

หลักที่ 1 · สมดุลกำลัง

เข้าเท่ากับออกทุกวินาที

ไฟฟ้าเก็บในสายไม่ได้ ถ้าโซลาร์ผลิตเกินโหลด ส่วนเกินไหลออกกริด ถ้าไม่พอ กริดจ่ายส่วนที่ขาดทันที มิเตอร์นับทั้งสองทาง

หลักที่ 2 · เวลาตรงกัน

ใช้ไฟตอนที่ไฟถูกที่สุด

ไฟโซลาร์ถูกที่สุดตอนกลางวัน ไฟกริด Off-Peak ถูกตอนกลางคืน แอร์ใช้มากตอนกลางวัน → จับคู่แอร์กับโซลาร์ รถกับ Off-Peak หรือโซลาร์ถ้าจอดบ้าน

หลักที่ 3 · ขีดจำกัดกระแส

มิเตอร์และเมนมีเพดาน

แอร์ + น้ำอุ่น + รถ เปิดพร้อมกันอาจเกินเมนเบรกเกอร์ ใช้ dynamic load balancing ลดกระแสรถอัตโนมัติเมื่อบ้านใช้ไฟมาก

หลักที่ 4 · ความยืดหยุ่น

รถคือแบตที่เลื่อนเวลาได้

รถจอดบ้าน 12–14 ชม./วัน แต่ใช้ชาร์จจริง 1–3 ชม. จึงเลื่อนเวลาได้มาก บางรุ่นจ่ายไฟกลับบ้านได้ (V2L/V2H)

ลองด้วยตัวเอง: กดสถานการณ์ต่าง ๆ ในซิมูเลเตอร์ด้านล่าง แล้วดูว่ากราฟโซลาร์ (เส้นเหลือง) ซ้อนกับโหลดแอร์และรถอย่างไร ค่าไฟและกระแสสูงสุดเปลี่ยนไปเท่าไร อ่านคำอธิบายละเอียดใน โซลาร์ + แอร์ + รถ EV ในบ้านเดียว

ทุกบทในชุดนี้

ส่วนที่ 1

พื้นฐานการชาร์จ Charging Fundamentals

กำลังกับพลังงาน โหมดและระดับการชาร์จ AC กับ DC เครื่องชาร์จในรถ หัวชาร์จ แบตเตอรี่ลิเทียม CC-CV และการคำนวณเวลาชาร์จ

ส่วนที่ 2

ชาร์จที่บ้าน: ชาร์จช้าและชาร์จเร็ว Home Charging Equipment & Wiring

สายชาร์จพกพาเสียบเต้ารับบ้าน วอลล์บ็อกซ์ 7.4–22 kW สัญญาณ Control Pilot ระบบไฟบ้าน มิเตอร์ สายไฟ เบรกเกอร์ RCD กราวด์ และมาตรฐานความปลอดภัย

17.3 ชาร์จช้าด้วยไฟบ้าน (Mode 2): สายชาร์จพกพา เต้ารับ 16 A กระแสที่ปลอดภัย และความร้อนที่ปลั๊ก Portable Charger from a House Socket (Mode 2) สายชาร์จพกพา (ICCB) ทำงานอย่างไร เลือกกระแส 8–16 A ให้เหมาะกับเต้ารับและสาย ความร้อนที่หน้าสัมผัส I²R แรงดันตก เต้ารับ IEC 60309 กับเต้ารับบ้าน ข้อห้ามสายพ่วง และเวลาชาร์จ เปิดหน้า →สูตร M1, M2, … 17.4 ชาร์จเร็วที่บ้านด้วยวอลล์บ็อกซ์ (Mode 3): 7.4 kW 11 kW 22 kW, Control Pilot PWM, Proximity และการเลือกเครื่อง Home Wallbox Charger (Mode 3) & Control Pilot วอลล์บ็อกซ์ไม่ใช่ตัวชาร์จแต่เป็นสวิตช์อัจฉริยะ สัญญาณ Control Pilot ±12 V PWM duty → กระแส สถานะ A–F ตัวต้านทาน Proximity 1 เฟสกับ 3 เฟส ขีดจำกัด OBC load balancing และเกณฑ์เลือกซื้อ เปิดหน้า →สูตร W1, W2, … 17.5 เตรียมระบบไฟบ้านสำหรับชาร์จรถ EV: ขนาดมิเตอร์ โหลดรวม สายเมน เบรกเกอร์ ขนาดสาย และแรงดันตก Home Electrical System for EV Charging คำนวณโหลดรวมของบ้านเมื่อเพิ่มรถ EV ดีมานด์แฟกเตอร์ มิเตอร์ 15(45) A กับ 30(100) A เมนเบรกเกอร์ วงจรย่อยเฉพาะ ขนาดสายตามกระแสต่อเนื่อง 125 % แรงดันตก และขั้นตอนขอ กฟภ. กฟน. เปิดหน้า →สูตร H1, H2, … 17.6 ความปลอดภัยการชาร์จรถ EV: RCD Type A กับ Type B, กระแสรั่ว DC 6 mA, การต่อลงดิน, มาตรฐาน และอาการเสีย EV Charging Safety, RCD & Earthing ไฟดูดเกิดอย่างไร RCD ทำงานด้วยหลักอะไร ทำไมต้อง Type B หรือ RDC-DD 6 mA ระบบ TN-C-S กับ TT หลักดิน แรงดันสัมผัส IP มาตรฐาน IEC 61851 IEC 62196 IEC 60364-7-722 วสท. และตารางอาการเสีย เปิดหน้า →สูตร P1, P2, …
ส่วนที่ 3

ค่าไฟและพลังงานในบ้าน Cost & Home Energy

ค่าไฟปกติกับ TOU ค่าใช้จ่ายต่อกิโลเมตร และการจัดการพลังงานที่เชื่อมโซลาร์เซลล์ แอร์ และการชาร์จรถเข้าด้วยกัน

17.7 ค่าชาร์จรถ EV ที่บ้าน: ค่าไฟอัตราก้าวหน้ากับ TOU, ค่าใช้จ่ายต่อกิโลเมตร และความคุ้มค่าของการเปลี่ยนมิเตอร์ Home Charging Cost: Tariffs, TOU & Cost per km อ่านโครงสร้างค่าไฟบ้าน อัตราก้าวหน้า ค่า Ft VAT อัตรา TOU On-Peak Off-Peak พลังงานต่อ 100 km ค่าใช้จ่ายต่อกิโลเมตรเทียบน้ำมัน และคำนวณว่าเปลี่ยนเป็นมิเตอร์ TOU คุ้มหรือไม่ เปิดหน้า →สูตร T1, T2, … 17.8 โซลาร์เซลล์ แอร์ และรถ EV ในบ้านเดียว: สมดุลพลังงาน การชาร์จจากโซลาร์ส่วนเกิน การจัดการโหลด และ V2H Solar PV, Air Conditioning & EV in One Home หลักการที่เชื่อมสามระบบ: กำลังทุกขณะต้องสมดุล ไฟไหลไปทางไหน โปรไฟล์โหลด 24 ชั่วโมง self-consumption การชาร์จจากโซลาร์ส่วนเกิน dynamic load balancing แบตเตอรี่บ้าน V2L V2H และขนาดระบบที่เหมาะ เปิดหน้า →สูตร S1, S2, …

เริ่มตามระดับของคุณ

พื้นฐาน

เจ้าของบ้าน ผู้กำลังจะซื้อรถ EV

พื้นฐาน → ชาร์จช้า → ค่าไฟ → เครื่องมือ

กลาง

ช่างไฟฟ้า ผู้ติดตั้ง นักศึกษา ปวส./ป.ตรี

ระบบไฟบ้าน → RCD · กราวด์ → Control Pilot

ขั้นสูง

ผู้ออกแบบระบบพลังงานบ้าน วิศวกร

CC-CV → HEM · load balancing → ฮาร์มอนิกของเครื่องชาร์จ

ค้นหาสูตรทั้งหมดในที่เดียว

ทุกสูตรมีรหัสถาวร (C พื้นฐาน · B แบตเตอรี่ · M ชาร์จช้า · W วอลล์บ็อกซ์ · H ระบบไฟบ้าน · P ความปลอดภัย · T ค่าไฟ · S โซลาร์ + แอร์ + รถ)

  1. C1Energy = power × timeพลังงานเท่ากับกำลังคูณเวลา
    E [kWh]=P [kW]×t [h]1 kWh=1 หน่วยค่าไฟ=3.6 MJE\,[\text{kWh}] = P\,[\text{kW}] \times t\,[\text{h}] \qquad 1\ \text{kWh} = 1\ \text{หน่วยค่าไฟ} = 3.6\ \text{MJ}
  2. C2Single-phase AC powerกำลังไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส
    P=V I cos⁡φ  ≈  V I(เครื่องชาร์จที่มี PFC: cos⁡φ≈0.99)P = V\,I\,\cos\varphi \;\approx\; V\,I \quad (\text{เครื่องชาร์จที่มี PFC: } \cos\varphi \approx 0.99)
  3. C3Three-phase AC powerกำลังไฟฟ้า 3 เฟส
    P=3 VL IL cos⁡φ=3 Vph I cos⁡φ(VL=400 V, Vph=230 V)P = \sqrt{3}\,V_L\,I_L\,\cos\varphi = 3\,V_{ph}\,I\,\cos\varphi \qquad (V_L = 400\ \text{V},\ V_{ph} = 230\ \text{V})
  4. C4Actual AC charging powerกำลังชาร์จจริงคือค่าที่น้อยที่สุด
    Pcharge=min⁡ ⁣(PEVSE, Pcable, POBC, PBMS(SOC,T))P_{charge} = \min\!\left(P_{EVSE},\ P_{cable},\ P_{OBC},\ P_{BMS}(SOC,T)\right)
  5. C5Range added per hourระยะทางที่ได้ต่อชั่วโมงที่ชาร์จ
    ΔdΔt [km/h]=Pcharge ηc×100c=อัตราสิ้นเปลือง (kWh/100 km)\frac{\Delta d}{\Delta t}\,[\text{km/h}] = \frac{P_{charge}\,\eta}{c}\times 100 \qquad c = \text{อัตราสิ้นเปลือง (kWh/100 km)}
  6. B1Battery energy capacityความจุพลังงานของแบตเตอรี่
    Ebat [kWh]=Vpack [V]×C [Ah]1000E_{bat}\,[\text{kWh}] = \frac{V_{pack}\,[\text{V}]\times C\,[\text{Ah}]}{1000}
  7. B2State of chargeสถานะการประจุ
    SOC=EstoredEusable×100 %Eto add=Eusable SOC2−SOC1100SOC = \frac{E_{stored}}{E_{usable}}\times 100\,\% \qquad E_{to\,add} = E_{usable}\,\frac{SOC_2 - SOC_1}{100}
  8. B3Charging time (constant-power part)เวลาชาร์จในช่วงกำลังคงที่
    t≈Eusable (SOC2−SOC1)/100Pcharge ηt \approx \frac{E_{usable}\,(SOC_2 - SOC_1)/100}{P_{charge}\,\eta}
  9. B4Energy drawn from the meterพลังงานที่มิเตอร์นับ
    Egrid=Eto addηEloss=Egrid−Eto addE_{grid} = \frac{E_{to\,add}}{\eta} \qquad E_{loss} = E_{grid} - E_{to\,add}
  10. B5CV-phase current taperกระแสในช่วงแรงดันคงที่
    i(t)≈ICC e−t/ττ≈RintCeqi(t) \approx I_{CC}\,e^{-t/\tau} \qquad \tau \approx R_{int}C_{eq}
  11. B6Teaching taper modelแบบจำลองกำลังลดลงที่ใช้ในเครื่องคำนวณ
    P(SOC)={P0SOC≤80 %P0[1−0.7 SOC−8020]SOC>80 %t=∫Eusable dSOC/100P(SOC) ηP(SOC) = \begin{cases} P_{0} & SOC \le 80\,\% \\[2pt] P_{0}\left[1 - 0.7\,\dfrac{SOC-80}{20}\right] & SOC > 80\,\% \end{cases} \qquad t = \int \frac{E_{usable}\,dSOC/100}{P(SOC)\,\eta}
  12. B7C-rateอัตราการชาร์จเทียบความจุ
    C-rate=Pcharge [kW]Ebat [kWh]=ICAh1C=เต็มใน ≈1 ชั่วโมงC\text{-rate} = \frac{P_{charge}\,[\text{kW}]}{E_{bat}\,[\text{kWh}]} = \frac{I}{C_{Ah}} \qquad 1C = \text{เต็มใน } \approx 1\ \text{ชั่วโมง}
  13. M1Mode 2 charging powerกำลังของสายชาร์จพกพา
    P=V I230×{8,10,13,16}={1.84, 2.30, 2.99, 3.68} kWP = V\,I \qquad 230 \times \{8,10,13,16\} = \{1.84,\ 2.30,\ 2.99,\ 3.68\}\ \text{kW}
  14. M2Continuous-load ruleโหลดต่อเนื่องไม่เกิน 80 % ของพิกัด
    IEV≤0.8 Isocket⟺1.25 IEV≤Isocket, Ibreaker, IcableI_{EV} \le 0.8\,I_{socket} \quad\Longleftrightarrow\quad 1.25\,I_{EV} \le I_{socket},\ I_{breaker},\ I_{cable}
  15. M3Contact heatingความร้อนที่หน้าสัมผัส
    Pc=I2RcPc(I2)Pc(I1)=(I2I1)2P_{c} = I^2 R_c \qquad \frac{P_c(I_2)}{P_c(I_1)} = \left(\frac{I_2}{I_1}\right)^2
  16. M4Temperature riseอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในสภาวะคงตัว
    ΔT=Pc RthRth ของปลั๊กพลาสติก≈5–15 ∘C/W\Delta T = P_c\,R_{th} \qquad R_{th}\ \text{ของปลั๊กพลาสติก} \approx 5\text{–}15\ ^\circ\text{C/W}
  17. M5Single-phase voltage dropแรงดันตกในสาย 1 เฟส (ไป-กลับ)
    ΔV=I 2 ρ LAρCu,70∘C≈0.0206 Ω mm2/m\Delta V = I\,\frac{2\,\rho\,L}{A} \qquad \rho_{Cu,70^\circ\text{C}} \approx 0.0206\ \Omega\,\text{mm}^2/\text{m}
  18. M6Cable lossการสูญเสียในสาย
    Ploss=I2 2 ρ LA=I ΔVP_{loss} = I^2\,\frac{2\,\rho\,L}{A} = I\,\Delta V
  19. W1Wallbox powerกำลังของวอลล์บ็อกซ์
    P1φ=230 IP3φ=3×230 I=3×400 IP_{1\varphi} = 230\,I \qquad P_{3\varphi} = 3 \times 230\,I = \sqrt{3}\times 400\,I
  20. W2Duty cycle → maximum currentduty cycle บอกกระแสสูงสุด (IEC 61851-1 / SAE J1772)
    Imax=0.6 D(10 %≤D≤85 %)Imax=2.5 (D−64)(85 %<D≤96 %)I_{max} = 0.6\,D \quad (10\,\% \le D \le 85\,\%) \qquad I_{max} = 2.5\,(D-64) \quad (85\,\% < D \le 96\,\%)
  21. W3Current → duty cycleต้องการกระแสนี้ ตั้ง duty เท่าไร
    D=I0.6  (6≤I≤51 A)D=I2.5+64  (51<I≤80 A)D = \frac{I}{0.6}\ \ (6 \le I \le 51\ \text{A}) \qquad D = \frac{I}{2.5}+64\ \ (51 < I \le 80\ \text{A})
  22. W4Pilot voltage seen by the EVSEแรงดันที่เครื่องชาร์จวัดได้ (ครึ่งบวกของ PWM)
    VCP=VD+(12−VD) RcarRcar+1 kΩVD≈0.7 VV_{CP} = V_D + (12 - V_D)\,\frac{R_{car}}{R_{car} + 1\ \text{k}\Omega} \qquad V_D \approx 0.7\ \text{V}
  23. W5Current actually drawnกระแสที่รถดึงจริง
    IEV=min⁡ ⁣(IPWM, IPP, IOBC)RPP: 1.5 kΩ=13 A, 680 Ω=20 A, 220 Ω=32 A, 100 Ω=63 AI_{EV} = \min\!\left(I_{PWM},\ I_{PP},\ I_{OBC}\right) \qquad R_{PP}:\ 1.5\,\text{k}\Omega{=}13\,\text{A},\ 680\,\Omega{=}20\,\text{A},\ 220\,\Omega{=}32\,\text{A},\ 100\,\Omega{=}63\,\text{A}
  24. W6Dynamic load balancingกระแสที่อนุญาตให้รถ
    IEV(t)=min⁡ ⁣(Iset, max⁡ ⁣(0, Imain−Ihouse(t)−Imargin))IEV<6 A⇒หยุดชั่วคราวI_{EV}(t) = \min\!\Big(I_{set},\ \max\!\big(0,\ I_{main} - I_{house}(t) - I_{margin}\big)\Big) \qquad I_{EV} < 6\ \text{A} \Rightarrow \text{หยุดชั่วคราว}
  25. H1Maximum demandความต้องการกำลังสูงสุด
    Pmax=PAC+PEV+DF×(Pwater+Pkitchen+Pother)P_{max} = P_{AC} + P_{EV} + DF \times \left(P_{water} + P_{kitchen} + P_{other}\right)
  26. H2Single-phase currentกระแสต่อเฟส ระบบ 1 เฟส
    I=PmaxV cos⁡φ≈Pmax230I = \frac{P_{max}}{V\,\cos\varphi} \approx \frac{P_{max}}{230}
  27. H3Three-phase current (balanced)กระแสต่อเฟส ระบบ 3 เฟสที่แบ่งโหลดสมดุล
    IL=Pmax3 VLcos⁡φ≈Pmax3×230I_L = \frac{P_{max}}{\sqrt{3}\,V_L\cos\varphi} \approx \frac{P_{max}}{3 \times 230}
  28. H4Meter and main breaker checkเงื่อนไขมิเตอร์และเมน
    Imax,phase≤Imain≤Imeter,maxI_{max,phase} \le I_{main} \le I_{meter,max}
  29. H5Design current for a continuous loadกระแสออกแบบของโหลดต่อเนื่อง
    IB=1.25 IEVI_B = 1.25\,I_{EV}
  30. H6Breaker–cable coordinationเงื่อนไขเบรกเกอร์กับสาย
    IB≤In≤IZIZ=Itable×ktemp×kgroupI_B \le I_n \le I_Z \qquad I_Z = I_{table}\times k_{temp}\times k_{group}
  31. H7Voltage drop, single phaseแรงดันตก 1 เฟส
    ΔV=2 ρ L IA  (cos⁡φ≈1)ΔV%=ΔV230×100\Delta V = \frac{2\,\rho\,L\,I}{A}\ \ (\cos\varphi \approx 1) \qquad \Delta V\% = \frac{\Delta V}{230}\times 100
  32. H8Voltage drop, three phaseแรงดันตก 3 เฟส (เทียบแรงดันสาย)
    ΔV=3 ρ L IAΔV%=ΔV400×100\Delta V = \frac{\sqrt{3}\,\rho\,L\,I}{A} \qquad \Delta V\% = \frac{\Delta V}{400}\times 100
  33. H9Minimum size from voltage dropขนาดสายต่ำสุดตามแรงดันตก
    Amin=k ρ L I(ΔV%allowed/100) Vk=2 (1φ), 3 (3φ)A_{min} = \frac{k\,\rho\,L\,I}{(\Delta V\%_{allowed}/100)\,V} \qquad k = 2\ (1\varphi),\ \sqrt{3}\ (3\varphi)
  34. P1Body currentกระแสที่ไหลผ่านร่างกาย
    Ibody=UtouchZbody+Rshoe+RfloorZbody≈1–2 kΩ (มือถึงเท้า ผิวเปียก)I_{body} = \frac{U_{touch}}{Z_{body} + R_{shoe} + R_{floor}} \qquad Z_{body} \approx 1\text{–}2\ \text{k}\Omega\ (\text{มือถึงเท้า ผิวเปียก})
  35. P2Residual currentกระแสผลต่างที่ RCD วัด
    iΔ(t)=iL(t)+iN(t)  (1φ)iΔ=iL1+iL2+iL3+iN  (3φ)ตัดเมื่อ IΔ≥(0.5–1) IΔni_{\Delta}(t) = i_L(t) + i_N(t)\ \ (1\varphi) \qquad i_{\Delta} = i_{L1}+i_{L2}+i_{L3}+i_N\ \ (3\varphi) \qquad \text{ตัดเมื่อ } I_{\Delta} \ge (0.5\text{–}1)\,I_{\Delta n}
  36. P3DC blinding limitขีดกระแสรั่ว DC ที่ RCD Type A ยังทำงานได้
    IΔ,DC≤6 mA  ⇒  Type A ยังตัด AC ได้IΔ,DC>6 mA  ⇒  ต้องตัดด้วย RDC-DD หรือใช้ Type BI_{\Delta,DC} \le 6\ \text{mA} \;\Rightarrow\; \text{Type A ยังตัด AC ได้} \qquad I_{\Delta,DC} > 6\ \text{mA} \;\Rightarrow\; \text{ต้องตัดด้วย RDC-DD หรือใช้ Type B}
  37. P4TT-system touch-voltage conditionเงื่อนไขระบบ TT
    RA×IΔn≤50 V(RA=ความต้านทานหลักดิน + สาย PE ของผู้ใช้ไฟ)R_A \times I_{\Delta n} \le 50\ \text{V} \qquad (R_A = \text{ความต้านทานหลักดิน + สาย PE ของผู้ใช้ไฟ})
  38. P5Earth-rod resistance (Dwight)ความต้านทานหลักดินแท่งเดียว
    Rrod=ρ2πL[ln⁡8Ld−1]ρ=สภาพต้านทานดิน (Ω m)R_{rod} = \frac{\rho}{2\pi L}\left[\ln\frac{8L}{d} - 1\right] \qquad \rho = \text{สภาพต้านทานดิน } (\Omega\,\text{m})
  39. T1Monthly charging energyไฟที่มิเตอร์นับต่อเดือนเพราะรถ
    EEV=d×c/100ηd=km/เดือน, c=kWh/100 km, η≈0.85–0.92E_{EV} = \frac{d \times c/100}{\eta} \qquad d = \text{km/เดือน},\ c = \text{kWh/100 km},\ \eta \approx 0.85\text{–}0.92
  40. T2Progressive (block) tariff billค่าไฟอัตราก้าวหน้า
    B=[∑krk Ek+S+E Ft](1+0.07)Ek=หน่วยที่ตกอยู่ในขั้นที่ kB = \Big[\sum_k r_k\,E_k + S + E\,F_t\Big](1 + 0.07) \qquad E_k = \text{หน่วยที่ตกอยู่ในขั้นที่ } k
  41. T3Incremental cost of the EVค่าไฟส่วนเพิ่มเพราะรถ
    ΔB=B(Ehome+EEV)−B(Ehome)฿/km=ΔBd\Delta B = B(E_{home} + E_{EV}) - B(E_{home}) \qquad \text{฿/km} = \frac{\Delta B}{d}
  42. T4TOU billค่าไฟอัตรา TOU
    BTOU=[5.7982 Eon+2.6369 Eoff+S+(Eon+Eoff)Ft](1.07)B_{TOU} = \Big[5.7982\,E_{on} + 2.6369\,E_{off} + S + (E_{on}+E_{off})F_t\Big](1.07)
  43. T5TOU break-even (rough)เงื่อนไขคุ้มโดยประมาณ
    EEV,off (rtop−2.64)  >  Ehome,on (5.80−rˉhome)+Ehome,off (2.64−rˉhome)E_{EV,off}\,(r_{top} - 2.64) \;>\; E_{home,on}\,(5.80 - \bar r_{home}) + E_{home,off}\,(2.64 - \bar r_{home})
  44. T6Cost per kilometreค่าใช้จ่ายต่อกิโลเมตร
    ฿/kmEV=c100 η rmarginal฿/kmICE=ราคาน้ำมันkm/ลิตร\text{฿/km}_{EV} = \frac{c}{100\,\eta}\,r_{marginal} \qquad \text{฿/km}_{ICE} = \frac{\text{ราคาน้ำมัน}}{\text{km/ลิตร}}
  45. S1Instantaneous power balanceสมดุลกำลังทุกขณะ
    PPV(t)+Pgrid(t)+Pbat(t)=Pbase(t)+PAC(t)+PEV(t)P_{PV}(t) + P_{grid}(t) + P_{bat}(t) = P_{base}(t) + P_{AC}(t) + P_{EV}(t)
  46. S2Daily energy balanceสมดุลพลังงานรายวัน (อินทิเกรต S1)
    EPV+Eimport−Eexport+Ebat,out−Ebat,in=Ebase+EAC+EEVE_{PV} + E_{import} - E_{export} + E_{bat,out} - E_{bat,in} = E_{base} + E_{AC} + E_{EV}
  47. S3Air-conditioner average powerกำลังไฟฟ้าเฉลี่ยของแอร์
    PˉAC [W]≈BTU/h×LFSEERเช่น 12,000(0.8)20=480 W\bar P_{AC}\,[\text{W}] \approx \frac{\text{BTU/h}\times LF}{SEER} \qquad \text{เช่น } \frac{12{,}000(0.8)}{20} = 480\ \text{W}
  48. S4Self-consumptionสัดส่วนไฟโซลาร์ที่ใช้เองในบ้าน
    SC=EPV−EexportEPVSC = \frac{E_{PV} - E_{export}}{E_{PV}}
  49. S5Self-sufficiencyสัดส่วนที่บ้านพึ่งตนเองได้
    SS=1−EimportEloadEload=Ebase+EAC+EEVSS = 1 - \frac{E_{import}}{E_{load}} \qquad E_{load} = E_{base}+E_{AC}+E_{EV}
  50. S6Daily value of solar (net billing)มูลค่าของไฟโซลาร์ต่อวัน
    V=(EPV−Eexport) rbuy(t)+Eexport rsellV = (E_{PV}-E_{export})\,r_{buy}(t) + E_{export}\,r_{sell}
  51. S7Surplus charging currentกระแสชาร์จจากโซลาร์ส่วนเกิน
    IEV=⌊PPV−Pbase−PACnph×230⌋Aใช้เมื่อ IEV≥6 A (≥1.38 kW ที่ 1 เฟส, 4.14 kW ที่ 3 เฟส)I_{EV} = \left\lfloor \frac{P_{PV} - P_{base} - P_{AC}}{n_{ph}\times 230} \right\rfloor_{A} \quad \text{ใช้เมื่อ } I_{EV} \ge 6\ \text{A}\ (\ge 1.38\ \text{kW ที่ 1 เฟส},\ 4.14\ \text{kW ที่ 3 เฟส})
  52. S8Supply limitขีดจำกัดที่ตู้เมน
    Pbase+PAC+PEV−PPV−Pbat≤V Imain (1−m)m≈0.05–0.1 (เผื่อ)P_{base} + P_{AC} + P_{EV} - P_{PV} - P_{bat} \le V\,I_{main}\,(1 - m) \qquad m \approx 0.05\text{–}0.1\ \text{(เผื่อ)}
  53. S9Energy available from the car (V2L/V2H)พลังงานที่รถจ่ายให้บ้านได้
    EV2H=Eusable SOC−SOCreserve100 ηV2HηV2H≈0.85–0.9E_{V2H} = E_{usable}\,\frac{SOC - SOC_{reserve}}{100}\,\eta_{V2H} \qquad \eta_{V2H}\approx 0.85\text{–}0.9
  54. S10PV size for daytime useขนาดแผงตามโหลดกลางวัน
    PPV≈Eday,load+fhome EEVPSH×PRfhome=สัดส่วนวันที่รถจอดบ้านกลางวันP_{PV} \approx \frac{E_{day,load} + f_{home}\,E_{EV}}{PSH \times PR} \qquad f_{home} = \text{สัดส่วนวันที่รถจอดบ้านกลางวัน}
ความรู้ใช้ทำอะไรในชุดนี้บทเรียน
เพาเวอร์แฟกเตอร์ทำไมเครื่องชาร์จต้องมี PFC และกระแสจริงต่างจาก kW/V อย่างไรเพาเวอร์แฟกเตอร์
ระบบป้องกันและการต่อลงดินRCD TN-C-S TT อิมพีแดนซ์วงรอบการต่อลงดิน
โซลาร์เซลล์ขนาดแผง พลังงานต่อวัน แบตเตอรี่ออกแบบระบบโซลาร์ · โซลาร์จ่ายแอร์
อิเล็กทรอนิกส์กำลังOBC คือ PFC + DC-DC แยกฉนวนอิเล็กทรอนิกส์กำลัง
ฮาร์มอนิกเครื่องชาร์จหลายคันในอาคารกับ THDTHD · IEEE 519

มาตรฐานและแหล่งข้อมูลอ้างอิง

  • ระบบชาร์จ: IEC 61851-1 (ระบบชาร์จตัวนำ: Mode 1–4 สัญญาณ Control Pilot), IEC 61851-21-2 (EMC), IEC 62196-1/-2/-3 (เต้ารับ หัวชาร์จ Type 2 CCS2), ISO 15118 (สื่อสารรถกับเครื่องชาร์จ Plug & Charge V2G), SAE J1772
  • การติดตั้ง: IEC 60364-7-722 (การติดตั้งไฟฟ้าสำหรับจุดชาร์จ), มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย (วสท.) หมวดระบบอัดประจุยานยนต์ไฟฟ้า, ข้อกำหนดการไฟฟ้านครหลวง/ส่วนภูมิภาคสำหรับการติดตั้งเครื่องอัดประจุไฟฟ้าในที่อยู่อาศัย
  • อุปกรณ์ป้องกัน: IEC 61008/61009 (RCD), IEC 62423 (RCD Type F/B), IEC 62955 (RDC-DD ตรวจจับ DC 6 mA), IEC 60898-1 (MCB)
  • ค่าไฟ: อัตราค่าไฟฟ้าของ กฟภ./กฟน. (ประเภท 1 บ้านอยู่อาศัย อัตราปกติและ TOU) ค่า Ft ประกาศโดย กกพ. ทุก 4 เดือน
หมายเหตุ ข้อกำหนดของการไฟฟ้า อัตราค่าไฟ และค่า Ft เปลี่ยนได้ ตรวจประกาศฉบับล่าสุดก่อนลงมือ งานติดตั้งไฟฟ้าต้องทำโดยช่างที่มีหนังสือรับรอง เนื้อหาในชุดนี้มีไว้เพื่อให้เข้าใจหลักการ คำนวณเบื้องต้น และคุยกับช่างได้อย่างมีข้อมูล

คำถามที่พบบ่อย

ชาร์จรถ EV ด้วยปลั๊กบ้านธรรมดาได้ไหม?

ได้ด้วยสายชาร์จพกพา (Mode 2) ที่มีกล่องควบคุมและ RCD ในสาย แต่ควรเสียบกับเต้ารับที่มีสายดิน วงจรแยกเฉพาะ และตั้งกระแสไม่เกิน 10–13 A สำหรับเต้ารับ 16 A ห้ามใช้สายพ่วงหรือปลั๊กแปลง เพราะชาร์จต่อเนื่องหลายชั่วโมง หน้าสัมผัสที่หลวมจะร้อนจนไหม้ได้ กำลังชาร์จประมาณ 2.3 kW ได้ระยะทางราว 12–15 km ต่อชั่วโมง

วอลล์บ็อกซ์ 7 kW ต้องเปลี่ยนมิเตอร์ไหม?

ส่วนใหญ่ต้องเปลี่ยน เพราะเครื่องชาร์จ 7.4 kW ดึงกระแส 32 A ต่อเนื่อง บ้านที่ใช้มิเตอร์ 5(15) A ไม่พอแน่นอน มิเตอร์ 15(45) A มักไม่พอเมื่อเปิดแอร์และเครื่องทำน้ำอุ่นพร้อมกัน การไฟฟ้าแนะนำมิเตอร์ 30(100) A แบบ 1 เฟส หรือ 15(45) A แบบ 3 เฟส พร้อมวงจรเฉพาะ RCD และสายดิน ให้คำนวณโหลดรวมก่อนยื่นขอ

ชาร์จช้ากับชาร์จเร็วที่บ้านต่างกันอย่างไร?

ทั้งสองแบบส่งไฟ AC ให้เครื่องชาร์จในรถ (On-board charger) แปลงเป็น DC เหมือนกัน ต่างกันที่กระแส: สายชาร์จพกพาใช้ 8–16 A จากเต้ารับ (1.8–3.7 kW) ส่วนวอลล์บ็อกซ์ใช้วงจรเฉพาะ 32 A 1 เฟส (7.4 kW) หรือ 16–32 A 3 เฟส (11–22 kW) แต่รถจะรับได้ไม่เกินพิกัด OBC ของตัวเอง การชาร์จด่วน DC ที่ปั๊มจ่าย DC เข้าแบตโดยตรง

ชาร์จรถที่บ้านเดือนละเท่าไร?

ใช้ไฟประมาณ 15–17 kWh ต่อ 100 km เมื่อรวมการสูญเสียในการชาร์จ ถ้าวิ่ง 1,500 km ต่อเดือนใช้ไฟราว 250 kWh ค่าไฟเพิ่มประมาณ 1,000–1,300 บาท (0.65–0.85 บาท/km) ขึ้นกับอัตราค่าไฟปกติหรือ TOU เทียบกับรถน้ำมันประมาณ 2.5 บาท/km

มีโซลาร์เซลล์แล้วชาร์จรถจากโซลาร์ได้ไหม?

ได้เฉพาะช่วงที่รถจอดอยู่บ้านตอนกลางวัน ถ้ารถไปทำงานกลางวัน ไฟโซลาร์ควรใช้กับแอร์และโหลดกลางวัน แล้วชาร์จรถช่วง Off-Peak กลางคืนแทน หรือเพิ่มแบตเตอรี่บ้าน ลองเปรียบเทียบทุกแบบด้วยซิมูเลเตอร์พลังงานบ้าน 24 ชั่วโมงในหน้านี้

อาจารย์มด · ธีรวุฒิ แสวงบุญ
อาจารย์สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี สมุทรปราการ · ดูโปรไฟล์