// บทที่ 17.1 · ระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่บ้าน · EV Charging Basics

พื้นฐานการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า: kW กับ kWh, Mode 1–4, AC กับ DC, On-board Charger และหัวชาร์จ

ก่อนคุยเรื่องมิเตอร์ สายไฟ หรือโซลาร์ ต้องแยกสองคำนี้ให้ขาด: กำลัง (kW) กับ พลังงาน (kWh) และต้องรู้ว่าไฟจากผนังบ้านเดินทางเข้าแบตเตอรี่ผ่านอะไรบ้าง หน้านี้ตอบว่า “ชาร์จช้า” “ชาร์จเร็วที่บ้าน” และ “ชาร์จด่วน” ต่างกันตรงไหนจริง ๆ

เขียนโดย อาจารย์มดอัปเดต 13 ต.ค. 2569

kW กับ kWh Mode 1–4 On-board Charger หัวชาร์จ เลือกวิธีชาร์จ

สรุปใน 30 วินาที

kWh = ขนาดถัง · kW = อัตราการเติม · kWh = kW × ชั่วโมง
ไฟ AC (บ้าน วอลล์บ็อกซ์) ต้องผ่าน OBC ในรถ · ไฟ DC (ตู้ชาร์จด่วน) เข้าแบตตรง
กำลังชาร์จจริง = ค่าน้อยที่สุดของ เครื่องชาร์จ · สาย · OBC · สถานะแบต
ไทยใช้ Type 2 สำหรับ AC และ CCS2 สำหรับ DC เป็นหลัก

กำลัง (kW) กับ พลังงาน (kWh) พื้นฐาน

นึกถึงการเติมน้ำใส่ถัง: ขนาดถัง คือลิตร ความแรงของก๊อก คือลิตรต่อนาที แบตเตอรี่รถก็เช่นกัน ขนาดถังวัดเป็น kWh (กิโลวัตต์-ชั่วโมง) และความแรงของการเติมวัดเป็น kW (กิโลวัตต์) ใบแจ้งหนี้ค่าไฟคิดเป็น “หน่วย” ซึ่งก็คือ kWh

C1 Energy = power × time พลังงานเท่ากับกำลังคูณเวลา

E\,[\text{kWh}] = P\,[\text{kW}] \times t\,[\text{h}] \qquad 1\ \text{kWh} = 1\ \text{หน่วยค่าไฟ} = 3.6\ \text{MJ}

C2 Single-phase AC power กำลังไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส

P = V\,I\,\cos\varphi \;\approx\; V\,I \quad (\text{เครื่องชาร์จที่มี PFC: } \cos\varphi \approx 0.99)

C3 Three-phase AC power กำลังไฟฟ้า 3 เฟส

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})

เครื่องชาร์จรถทุกรุ่นที่ได้มาตรฐานมีวงจรแก้เพาเวอร์แฟกเตอร์ (PFC) ในตัว จึงใช้ $P \approx VI$ ได้ เรื่องนี้อธิบายละเอียดในชุด เพาเวอร์แฟกเตอร์

ตัวอย่าง C-1

วอลล์บ็อกซ์ 32 A 1 เฟส ชาร์จ 5 ชั่วโมง ได้กี่หน่วย

C2: $P = 230 \times 32 = 7{,}360\ \text{W} = 7.36\ \text{kW}$
C1: $E = 7.36 \times 5 = 36.8\ \text{kWh}$ — มิเตอร์บ้านหมุนไป 36.8 หน่วย
พลังงานที่เข้าแบตจริงน้อยกว่านี้ราว 10 % (ประสิทธิภาพ ≈ 90 %) เหลือประมาณ 33 kWh ดู แบตเตอรี่ · เวลาชาร์จ

ตัวอย่าง C-2

วอลล์บ็อกซ์ 3 เฟส 16 A ให้กำลังเท่าไร

C3: $P = \sqrt{3}\times 400 \times 16 = 11{,}085\ \text{W} \approx 11\ \text{kW}$
หรือคิดทีละเฟส: $3 \times 230 \times 16 = 11{,}040\ \text{W}$ (ต่างกันเล็กน้อยเพราะ 400/√3 = 230.9 V)
สังเกต: กระแสต่อเฟสแค่ 16 A เท่าเต้ารับบ้าน แต่กำลังมากกว่าสายชาร์จพกพา 16 A ถึงสามเท่า — ระบบ 3 เฟสส่งกำลังมากได้โดยกระแสต่อสายไม่สูง

ไฟเดินทางจากผนังเข้าแบตเตอรี่อย่างไร พื้นฐาน

ทุกการชาร์จแบบ AC ใช้ตัวแปลง (OBC) ในรถ จึงถูกจำกัดด้วยขนาด OBC ส่วนการชาร์จ DC ใช้ตัวแปลงใหญ่ในตู้ชาร์จ

EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) คือชื่อทางการของ “เครื่องชาร์จ” ที่บ้าน ไม่ว่าจะเป็นกล่องควบคุมบนสายชาร์จพกพาหรือวอลล์บ็อกซ์ หน้าที่คือ (1) ตรวจว่าเสียบรถแล้วและมีสายดิน (2) บอกรถว่าดึงกระแสได้สูงสุดเท่าไรผ่านสัญญาณ Control Pilot (3) ต่อและตัดไฟด้วยคอนแทกเตอร์ (4) ตัดเมื่อมีไฟรั่ว อ่านรายละเอียดที่ วอลล์บ็อกซ์และ Control Pilot

โหมดการชาร์จ Mode 1–4 ตาม IEC 61851 พื้นฐาน

โหมด	ต่ออย่างไร	การป้องกันและสื่อสาร	กำลัง	ใช้ที่บ้านได้ไหม
Mode 1	เสียบเต้ารับตรง ไม่มีกล่องควบคุม	ไม่มี Control Pilot พึ่ง RCD ของบ้าน	≤ 3.7 kW	ไม่อนุญาตสำหรับรถยนต์ (ใช้กับสกู๊ตเตอร์/จักรยาน)
Mode 2 — ชาร์จช้า	สายชาร์จพกพาเสียบเต้ารับ มีกล่อง ICCB กลางสาย	Control Pilot + RCD (มักตรวจ DC 6 mA) ในกล่อง	1.8–3.7 kW (1φ) / ถึง 22 kW (หัว 3 เฟสอุตสาหกรรม)	ได้ — เต้ารับมีสายดิน วงจรเฉพาะ
Mode 3 — ชาร์จเร็วที่บ้าน	วอลล์บ็อกซ์ต่อตายตัวกับตู้ไฟ	Control Pilot + Proximity + RCD/RDC-DD	3.7–22 kW AC	ได้ — วิธีที่แนะนำสำหรับชาร์จประจำ
Mode 4 — ชาร์จด่วน DC	ตู้ DC ตัวแปลงอยู่ในตู้	สื่อสารดิจิทัล (CCS: PLC/ISO 15118, CHAdeMO: CAN)	30–350 kW DC	โดยทั่วไปไม่ (มี DC wallbox 10–30 kW แต่ราคาสูง)

SAE (อเมริกา) ใช้คำว่า Level 1 (120 V), Level 2 (208–240 V) และ DC Fast ในไทยไฟบ้าน 230 V ทั้ง Mode 2 และ Mode 3 จึงจัดเป็น “Level 2” ตามความหมายของอเมริกา คำว่า Level จึงทำให้สับสน ชุดนี้ใช้ Mode ตาม IEC

On-board Charger: เพดานของการชาร์จ AC กลาง

C4 Actual AC charging power กำลังชาร์จจริงคือค่าที่น้อยที่สุด

P_{charge} = \min\!\left(P_{EVSE},\ P_{cable},\ P_{OBC},\ P_{BMS}(SOC,T)\right)

$P_{EVSE}$ มาจากกระแสที่เครื่องชาร์จประกาศผ่าน Control Pilot $P_{cable}$ มาจากตัวต้านทาน Proximity ในหัวสาย $P_{OBC}$ คือพิกัดเครื่องชาร์จในรถ และ $P_{BMS}$ คือที่ระบบจัดการแบตยอมรับ ซึ่งลดลงเมื่อแบตใกล้เต็มหรืออุณหภูมิไม่เหมาะ

OBC ของรถ	ต่อกับ	ได้จริง	เหตุผล
1 เฟส 7.4 kW (32 A)	วอลล์บ็อกซ์ 3 เฟส 22 kW	7.4 kW	OBC ใช้เฟสเดียว กระแส 32 A
1 เฟส 7.4 kW	วอลล์บ็อกซ์ 3 เฟส 11 kW (16 A)	3.7 kW	ใช้ได้แค่เฟสเดียว × 16 A
3 เฟส 11 kW (16 A)	วอลล์บ็อกซ์ 1 เฟส 32 A	3.7 kW	OBC 3 เฟสหลายรุ่นรับเฟสเดียวได้แค่ 16 A — ตรวจสเปกรถ
3 เฟส 11 kW	วอลล์บ็อกซ์ 3 เฟส 22 kW	11 kW	OBC เป็นเพดาน
3 เฟส 22 kW	วอลล์บ็อกซ์ 3 เฟส 22 kW	22 kW	ต้องใช้สาย 32 A ด้วย

บทเรียนก่อนซื้อ ดูสเปก “AC charging max” และจำนวนเฟสของรถก่อนเลือกวอลล์บ็อกซ์และมิเตอร์ การซื้อเครื่อง 22 kW ให้รถที่รับได้ 7.4 kW เสียเงินเปล่าและอาจต้องขอมิเตอร์ 3 เฟสโดยไม่จำเป็น

C5 Range added per hour ระยะทางที่ได้ต่อชั่วโมงที่ชาร์จ

\frac{\Delta d}{\Delta t}\,[\text{km/h}] = \frac{P_{charge}\,\eta}{c}\times 100 \qquad c = \text{อัตราสิ้นเปลือง (kWh/100 km)}

ตัวอย่าง C-3

ชาร์จหนึ่งชั่วโมงได้ระยะทางเท่าไร

รถกินไฟ $c = 15$ kWh/100 km ประสิทธิภาพการชาร์จ 90 %
สายชาร์จพกพา 10 A: $P = 2.3$ kW → $2.3(0.9)/15 \times 100 = 13.8$ km/h
วอลล์บ็อกซ์ 7.36 kW → $7.36(0.9)/15\times 100 = 44$ km/h
ตู้ DC 100 kW (ช่วง SOC ต่ำ ประสิทธิภาพ ≈ 95 %) → ≈ 630 km/h — แต่ลดลงมากเมื่อ SOC เกิน 80 %
คนที่ขับวันละ 40 km ต้องการเติมแค่ 6–7 kWh ต่อวัน: สายพกพา 10 A ชาร์จกลางคืน 3 ชั่วโมงก็พอ

หัวชาร์จและเต้ารับ พื้นฐาน

หัวชาร์จ	ใช้กับ	ขา	พบในไทย
Type 2 (Mennekes, IEC 62196-2)	AC 1 เฟสและ 3 เฟส ถึง 63 A	L1 L2 L3 N PE + CP + PP (7 ขา)	มาตรฐานหลักของรถส่วนใหญ่
CCS2 (Combo 2)	DC ถึง 350–500 kW	Type 2 ด้านบน (ใช้ CP PP PE) + DC+ DC− ด้านล่าง	ตู้ชาร์จด่วนส่วนใหญ่
Type 1 (J1772)	AC 1 เฟส	L N PE CP PP (5 ขา)	รถนำเข้าจากอเมริกา/ญี่ปุ่นรุ่นเก่า
CHAdeMO	DC สื่อสารผ่าน CAN	10 ขา	รถญี่ปุ่นบางรุ่น
GB/T	AC และ DC ของจีน	แยกหัว AC/DC	รถจีนบางรุ่น (ส่วนใหญ่ที่ขายในไทยเปลี่ยนเป็น Type 2/CCS2)

ขา CP (Control Pilot) ใช้สื่อสารกระแสสูงสุดและสถานะ ขา PP (Proximity Pilot) มีตัวต้านทานบอกพิกัดของสาย และ PE คือสายดินที่ต้องต่อถึงหลักดินของบ้านเสมอ — ไม่มีสายดิน เครื่องชาร์จจะไม่ยอมจ่ายไฟ

เลือกวิธีชาร์จให้เหมาะกับการใช้งาน พื้นฐาน

การใช้รถ	พลังงานต่อวัน	ชาร์จช้า 10 A (คืนละ 8 ชม.)	แนะนำ
ไปทำงาน 30–50 km/วัน	5–8 kWh	≈ 16 kWh ✓ พอ	Mode 2 ในวงจรเฉพาะ หรือวอลล์บ็อกซ์ 3.7–7.4 kW ถ้าอยากเร็ว
เดินทาง 80–150 km/วัน	14–25 kWh	≈ 16 kWh ✗ ไม่พอบางวัน	วอลล์บ็อกซ์ 7.4 kW
สองคันในบ้าน / แท็กซี่ / ส่งของ	> 30 kWh	✗	วอลล์บ็อกซ์ 3 เฟส 11 kW หรือสองเครื่องพร้อม load balancing
คอนโด หอพัก (ไม่มีวงจรเฉพาะ)	—	ห้ามเสียบเต้ารับทั่วไปข้ามคืน	ชาร์จที่จุดชาร์จส่วนกลาง/สาธารณะ

อ่านต่อ: ทำไมชาร์จช้าลงหลัง 80 % · ชาร์จช้าด้วยไฟบ้านอย่างปลอดภัย · วอลล์บ็อกซ์

คำถามที่พบบ่อย

kW กับ kWh ต่างกันอย่างไรในรถยนต์ไฟฟ้า?

kWh คือขนาดถังพลังงาน เช่น แบตเตอรี่ 60 kWh ส่วน kW คือความเร็วในการเติม เช่น เครื่องชาร์จ 7.4 kW เติมได้ 7.4 kWh ในหนึ่งชั่วโมง (ก่อนหักการสูญเสีย) เหมือนลิตรกับลิตรต่อนาทีของหัวจ่ายน้ำมัน

On-board charger (OBC) คืออะไร?

คือวงจรอิเล็กทรอนิกส์กำลังในรถที่แปลงไฟ AC จากบ้านหรือวอลล์บ็อกซ์เป็นไฟ DC แรงดันสูงเข้าแบตเตอรี่ พิกัดของ OBC เช่น 7.4 kW หรือ 11 kW เป็นเพดานของการชาร์จ AC ทุกแบบ การชาร์จด่วน DC ข้าม OBC ไปเข้าแบตโดยตรง

หัวชาร์จที่ใช้ในประเทศไทยเป็นแบบไหน?

รถส่วนใหญ่ในไทยใช้หัว AC แบบ Type 2 (IEC 62196-2) และหัว DC แบบ CCS2 ซึ่งรวม Type 2 ไว้ด้านบนกับขา DC สองขาด้านล่าง รถบางรุ่นใช้ CHAdeMO หรือ GB/T ตามประเทศผู้ผลิต