---
title: "ชาร์จเร็วที่บ้านด้วยวอลล์บ็อกซ์ (Mode 3): 7.4 / 11 / 22 kW, Control Pilot PWM, Proximity และการเลือกเครื่อง"
url: https://modsengineeringmath.com/learn/ev-charging/wallbox/
site: "Mod's Engineering Mathematics (อาจารย์มด)"
language: th
updated: 2026-10-13
---

> วอลล์บ็อกซ์ทำงานอย่างไร: ไม่ได้แปลงไฟแต่เป็นสวิตช์อัจฉริยะ สัญญาณ Control Pilot ±12 V PWM 1 kHz duty cycle บอกกระแส I = 0.6 × D สถานะ A B C D E F วงจรตัวต้านทานฝั่งรถ 2.74 kΩ 1.3 kΩ ตัวต้านทาน Proximity บอกพิกัดสาย 1 เฟส 32 A กับ 3 เฟส ขีดจำกัด OBC dynamic load balancing OCPP และเกณฑ์เลือกซื้อ พร้อมแล็บสัญญาณ CP

ฉบับ Markdown ของ https://modsengineeringmath.com/learn/ev-charging/wallbox/ สำหรับผู้ช่วย AI และเครื่องมือค้นหา สูตรเขียนเป็น LaTeX ($…$ และ $$…$$) แล็บโต้ตอบและรูปมีเฉพาะในหน้าเว็บ

# ชาร์จเร็วที่บ้านด้วยวอลล์บ็อกซ์ (Mode 3): 7.4 / 11 / 22 kW, Control Pilot PWM, Proximity และการเลือกเครื่อง

// บทที่ 17.4 · ระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่บ้าน · Home Wallbox (Mode 3)


วอลล์บ็อกซ์คือวิธีชาร์จที่บ้านซึ่งเร็วและปลอดภัยที่สุด เพราะต่อตายตัวกับวงจรเฉพาะ ไม่มีปลั๊กที่หลวมได้ และสื่อสารกับรถตลอดเวลา สิ่งที่น่าทึ่งคือ “ภาษา” ระหว่างเครื่องชาร์จกับรถใช้แค่ไฟสัญญาณเส้นเดียว ตัวต้านทานสองสามตัว และไดโอดหนึ่งตัว — หน้านี้แกะวงจรนั้นทีละขั้น พร้อมแล็บให้ลองเปลี่ยนสถานะเอง

สรุปใน 30 วินาที

- บ้าน 1 เฟส: สูงสุด 32 A = 7.4 kW · บ้าน 3 เฟส: 16 A = 11 kW, 32 A = 22 kW

- Duty cycle ของ PWM 1 kHz บอกกระแส: $I = 0.6\,D$ (D เป็น %) เช่น 53.3 % → 32 A

- รถตอบด้วยแรงดัน: 12 V ยังไม่เสียบ · 9 V เสียบแล้ว · 6 V ขอชาร์จ

- รถดึงกระแส = ค่าน้อยที่สุดของ PWM · สาย (PP) · OBC

- Load balancing ลดกระแสรถอัตโนมัติไม่ให้เมนเบรกเกอร์ทริป

## วอลล์บ็อกซ์ 7.4 / 11 / 22 kW ต่างกันอย่างไร พื้นฐาน

W1 Wallbox power กำลังของวอลล์บ็อกซ์

$$P_{1\varphi} = 230\,I \qquad P_{3\varphi} = 3 \times 230\,I = \sqrt{3}\times 400\,I$$

| รุ่น | ระบบไฟ | กระแส/เฟส | กำลัง | เบรกเกอร์ (C, ×1.25) | km ต่อชั่วโมง* |

| 3.7 kW | 1 เฟส | 16 A | 3.68 kW | 20 A | 22 |

| 7.4 kW | 1 เฟส | 32 A | 7.36 kW | 40 A | 44 |

| 11 kW | 3 เฟส | 16 A | 11.0 kW | 20 A (3P) | 66 |

| 22 kW | 3 เฟส | 32 A | 22.1 kW | 40 A (3P) | 132 |

* ที่ 15 kWh/100 km ประสิทธิภาพ 90 % และเมื่อ OBC ของรถรับได้เต็มกำลัง

## ข้างในวอลล์บ็อกซ์ พื้นฐาน

- คอนแทกเตอร์ สวิตช์กำลังที่ต่อ L (และ N) เข้าหัวชาร์จเมื่อได้สถานะ C เท่านั้น — ไม่มีไฟที่ขาหัวชาร์จขณะถือหัวไว้ในมือ

- ตรวจจับไฟรั่ว AC 30 mA และ DC 6 mA (RDC-DD) หรือใช้ RCD Type B ที่ตู้ไฟ — ความปลอดภัย

- ไมโครคอนโทรลเลอร์ + วงจร CP สร้าง PWM ±12 V และวัดแรงดันตอบกลับ

- มิเตอร์ในตัว นับ kWh (รุ่นที่ใช้คิดเงินต้องมี MID/มาตรวิทยา)

- ตรวจหน้าสัมผัสคอนแทกเตอร์ติด (welding detection) และตรวจอุณหภูมิขั้วต่อ

- การสื่อสาร Wi-Fi/Ethernet/4G โปรโตคอล OCPP สำหรับแอปตั้งเวลาและจัดการโหลด

## สัญญาณ Control Pilot: ภาษาของเครื่องชาร์จกับรถ กลาง

เครื่องชาร์จส่ง ±12 V ผ่าน R1 1 kΩ รถต่อไดโอดและ R2 (เสียบแล้ว) แล้วปิดสวิตช์ S2 ต่อ R3 ขนาน (พร้อมชาร์จ) แรงดันที่จุดวัดจึงลดเป็นขั้น ๆ

W2 Duty cycle → maximum current duty cycle บอกกระแสสูงสุด (IEC 61851-1 / SAE J1772)

$$I_{max} = 0.6\,D \quad (10\,\% \le D \le 85\,\%) \qquad I_{max} = 2.5\,(D-64) \quad (85\,\% W3 Current → duty cycle ต้องการกระแสนี้ ตั้ง duty เท่าไร

$$D = \frac{I}{0.6}\ \ (6 \le I \le 51\ \text{A}) \qquad D = \frac{I}{2.5}+64\ \ (51 duty 5 % มีความหมายพิเศษ: “คุยกันแบบดิจิทัล” ตาม ISO 15118 (สัญญาณสื่อสารซ้อนบนสาย CP) ใช้กับตู้ DC และระบบ Plug & Charge ส่วน duty ต่ำกว่า 8 % (ยกเว้น 5 %) หรือสูงกว่า 97 % หมายถึงห้ามชาร์จ

W4 Pilot voltage seen by the EVSE แรงดันที่เครื่องชาร์จวัดได้ (ครึ่งบวกของ PWM)

$$V_{CP} = V_D + (12 - V_D)\,\frac{R_{car}}{R_{car} + 1\ \text{k}\Omega} \qquad V_D \approx 0.7\ \text{V}$$

| สถานะ | $V_{CP}$ ครึ่งบวก | ฝั่งรถ | ความหมาย |

| A | +12 V (ไม่มี PWM) | ไม่ได้ต่อ | ยังไม่เสียบ |

| B | +9 V | R2 2.74 kΩ | เสียบแล้ว รถยังไม่ขอไฟ (เครื่องชาร์จเริ่ม PWM) |

| C | +6 V | R2 ∥ R3 = 882 Ω | รถขอชาร์จ → คอนแทกเตอร์ต่อ |

| D | +3 V | R2 ∥ 270 Ω | ชาร์จและต้องการระบายอากาศ |

| E | 0 V | — | ไฟเครื่องชาร์จดับหรือ CP ลัดลงดิน |

| F | −12 V | — | เครื่องชาร์จขัดข้อง |

ครึ่งลบของ PWM ต้องอยู่ที่ −12 V เสมอ ไดโอดในรถทำให้ฝั่งรถไม่ดึงกระแสในครึ่งลบ เครื่องชาร์จจึงใช้ครึ่งลบตรวจว่ามีรถจริง (ไม่ใช่ตัวต้านทานลัดลงดิน)

ตัวอย่าง W-1

### ตรวจแรงดัน CP สถานะ B และ C

- สถานะ B: W4 $V = 0.7 + 11.3 \times \dfrac{2740}{3740} = 0.7 + 8.28 = 8.98\ \text{V} \approx 9\ \text{V}$ ✓

- สถานะ C: $R_{car} = \dfrac{2740 \times 1300}{2740 + 1300} = 882\ \Omega$ → $V = 0.7 + 11.3 \times \dfrac{882}{1882} = 6.0\ \text{V}$ ✓

- นี่คือเหตุผลที่ค่าตัวต้านทานในมาตรฐานเป็นเลขแปลก ๆ อย่าง 2.74 kΩ — ออกแบบให้แรงดันออกมาเป็น 9 V และ 6 V พอดีเมื่อรวมไดโอด

ตัวอย่าง W-2

### ตั้งวอลล์บ็อกซ์ที่ 32 A 16 A และ 65 A

- W3: 32 A → $D = 32/0.6 = 53.3\,\%$ ความกว้างพัลส์ 533 µs ในคาบ 1 ms

- 16 A → $D = 26.7\,\%$ · 6 A (ต่ำสุด) → $D = 10\,\%$

- 65 A เกิน 51 A ใช้ช่วงที่สอง: $D = 65/2.5 + 64 = 90\,\%$ ตรวจกลับด้วย W2: $2.5(90-64) = 65\ \text{A}$ ✓

## Proximity Pilot: สายบอกพิกัดของตัวเอง กลาง

W5 Current actually drawn กระแสที่รถดึงจริง

$$I_{EV} = \min\!\left(I_{PWM},\ I_{PP},\ I_{OBC}\right) \qquad R_{PP}:\ 1.5\,\text{k}\Omega{=}13\,\text{A},\ 680\,\Omega{=}20\,\text{A},\ 220\,\Omega{=}32\,\text{A},\ 100\,\Omega{=}63\,\text{A}$$

ในหัว Type 2 มีตัวต้านทานระหว่างขา PP กับ PE ค่าของมันบอกพิกัดกระแสของสายเส้นนั้น เครื่องชาร์จแบบมีเต้ารับ (untethered) อ่านค่านี้แล้วจำกัดกระแส ป้องกันการใช้สาย 13 A กับเครื่อง 32 A ลองเปลี่ยนสายในแล็บด้านล่าง

## แล็บ Control Pilot: ลองเปลี่ยนสถานะ กระแส และสาย

## Dynamic load balancing: ไม่ให้เมนทริปเมื่อเปิดแอร์ กลาง

ระบบจัดการโหลดใช้ CT คล้องสายเมนหลังมิเตอร์ วัดกระแสที่บ้านใช้ทุกวินาที แล้วสั่งวอลล์บ็อกซ์เปลี่ยน duty cycle ทันที รถจะลดกระแสตามภายในไม่กี่วินาที (มาตรฐานกำหนดให้รถตอบสนองภายใน 5 วินาที)

W6 Dynamic load balancing กระแสที่อนุญาตให้รถ

$$I_{EV}(t) = \min\!\Big(I_{set},\ \max\!\big(0,\ I_{main} - I_{house}(t) - I_{margin}\big)\Big) \qquad I_{EV} ตัวอย่าง W-3

### เมน 63 A บ้านใช้ 40 A ตอนหัวค่ำ

- ตั้งเผื่อ $I_{margin} = 5$ A → W6: $I_{EV} = \min(32,\ 63 - 40 - 5) = 18\ \text{A}$

- W3: วอลล์บ็อกซ์ส่ง duty $18/0.6 = 30\,\%$ → รถชาร์จ $230 \times 18 = 4.1$ kW

- สี่ทุ่ม แอร์ห้องนั่งเล่นปิดและครัวเลิกใช้ บ้านเหลือ 6 A → $I_{EV} = \min(32, 52) = 32$ A ชาร์จเต็ม 7.4 kW

- ผล: ไม่ต้องขยายมิเตอร์จาก 30(100) A หรือเปลี่ยนเป็น 3 เฟส และยังชาร์จเต็มในคืนเดียว

ระบบเดียวกันใช้กับ การชาร์จจากโซลาร์ส่วนเกิน: CT วัดกระแสที่กำลังไหลออกกริด แล้วตั้ง $I_{EV}$ ให้เท่ากับส่วนเกินนั้น อ่านที่ โซลาร์ + แอร์ + รถ

## ไฟ 3 เฟสกับรถ OBC เฟสเดียว: ปัญหาเฟสไม่สมดุล ขั้นสูง

บ้าน 3 เฟสที่ใช้รถ OBC เฟสเดียว 32 A จะดึงกระแส 32 A ที่เฟสเดียว เพิ่มความไม่สมดุลระหว่างเฟสและกระแสในสายนิวทรัล การไฟฟ้าบางแห่งจำกัดกระแสไม่สมดุลต่อจุดต่อไฟ ควรเลือกเฟสที่มีโหลดน้อยให้วอลล์บ็อกซ์ หรือใช้วอลล์บ็อกซ์ที่สลับเฟสอัตโนมัติ (phase switching) ซึ่งมีประโยชน์กับการชาร์จจากโซลาร์ด้วย: เมื่อโซลาร์เกินน้อยใช้ 1 เฟส 6 A (1.4 kW) ต่ำสุด เมื่อเกินมากสลับเป็น 3 เฟส (ต่ำสุด 4.1 kW) — ความเข้าใจเรื่ององค์ประกอบสมมาตรช่วยอธิบายผลของความไม่สมดุลนี้ (องค์ประกอบสมมาตร)

## เกณฑ์เลือกซื้อวอลล์บ็อกซ์ พื้นฐาน

| หัวข้อ | ควรมี | เหตุผล |

| มาตรฐาน | IEC 61851-1, IEC 62196 (หัว), มอก./การรับรองที่การไฟฟ้ายอมรับ | การไฟฟ้าใช้ตรวจตอนขออนุญาต |

| การตรวจไฟรั่ว DC | RDC-DD 6 mA ในตัว (IEC 62955) หรือใช้ RCD Type B ที่ตู้ | ไม่ให้ RCD Type A ตาบอด |

| กำลัง | เท่ากับ OBC ของรถและระบบไฟบ้าน ปรับกระแสได้ 6–32 A | ไม่เสียเงินกับกำลังที่ใช้ไม่ได้ |

| สายติดเครื่อง (tethered) หรือเต้ารับ | บ้าน: สายติดเครื่อง 5–7.5 m สะดวกกว่า | ลดการเสียบสายผิด |

| ตั้งเวลาและ load balancing | ตั้งเวลา Off-Peak, CT จัดการโหลด, โหมดโซลาร์ | ประหยัดค่าไฟ ไม่ต้องขยายมิเตอร์ |

| OCPP 1.6J / 2.0.1 | เปลี่ยนแอปหรือผู้ให้บริการได้ | ไม่ผูกกับระบบปิดที่อาจเลิกให้บริการ |

| IP / IK | IP54–IP65, IK08 ขึ้นไป สำหรับติดนอกบ้าน | ฝน ฝุ่น แรงกระแทก |

## คำถามที่พบบ่อย

วอลล์บ็อกซ์ 7 kW กับ 22 kW ควรเลือกอะไร?
ดูที่รถและระบบไฟบ้าน รถส่วนใหญ่มี OBC 7–11 kW บ้านส่วนใหญ่เป็นไฟ 1 เฟส จึงใช้ได้สูงสุด 7.4 kW (32 A) วอลล์บ็อกซ์ 22 kW ต้องการไฟ 3 เฟส 32 A และรถที่มี OBC 22 kW ซึ่งมีน้อย สำหรับบ้านทั่วไป 7.4 kW ชาร์จได้ราว 44 km ต่อชั่วโมง เพียงพอสำหรับการชาร์จข้ามคืน

Control Pilot คืออะไร?
เป็นสายสัญญาณเส้นเดียวในหัวชาร์จที่เครื่องชาร์จส่งคลื่นสี่เหลี่ยม ±12 V ความถี่ 1 kHz ความกว้างพัลส์ (duty cycle) บอกกระแสสูงสุดที่รถดึงได้ เช่น duty 53.3 % = 32 A ส่วนรถตอบกลับด้วยการต่อตัวต้านทานลงดินทำให้แรงดันลดเหลือ 9 V (เสียบแล้ว) หรือ 6 V (พร้อมชาร์จ) เป็นภาษาง่าย ๆ ที่ปลอดภัยแม้ไม่มีคอมพิวเตอร์

Dynamic load balancing จำเป็นไหม?
จำเป็นถ้ากระแสรวมของบ้านเมื่อรวมรถแล้วอาจเกินเมนเบรกเกอร์หรือมิเตอร์ ระบบนี้ใช้ CT วัดกระแสเข้าบ้าน แล้วลดกระแสชาร์จอัตโนมัติเมื่อบ้านใช้ไฟมาก (เช่น เปิดแอร์หลายเครื่องพร้อมเครื่องทำน้ำอุ่น) ช่วยให้ไม่ต้องขยายมิเตอร์ใหญ่เกินจำเป็น

## คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

**วอลล์บ็อกซ์ 7 kW กับ 22 kW ควรเลือกอะไร?**
ดูที่รถและระบบไฟบ้าน รถส่วนใหญ่มี OBC 7–11 kW บ้านส่วนใหญ่เป็นไฟ 1 เฟส จึงใช้ได้สูงสุด 7.4 kW (32 A) วอลล์บ็อกซ์ 22 kW ต้องการไฟ 3 เฟส 32 A และรถที่มี OBC 22 kW ซึ่งมีน้อย สำหรับบ้านทั่วไป 7.4 kW ชาร์จได้ราว 44 km ต่อชั่วโมง เพียงพอสำหรับการชาร์จข้ามคืน

**Control Pilot คืออะไร?**
เป็นสายสัญญาณเส้นเดียวในหัวชาร์จที่เครื่องชาร์จส่งคลื่นสี่เหลี่ยม ±12 V ความถี่ 1 kHz ความกว้างพัลส์ (duty cycle) บอกกระแสสูงสุดที่รถดึงได้ เช่น duty 53.3 % = 32 A ส่วนรถตอบกลับด้วยการต่อตัวต้านทานลงดินทำให้แรงดันลดเหลือ 9 V (เสียบแล้ว) หรือ 6 V (พร้อมชาร์จ) เป็นภาษาง่าย ๆ ที่ปลอดภัยแม้ไม่มีคอมพิวเตอร์

**Dynamic load balancing จำเป็นไหม?**
จำเป็นถ้ากระแสรวมของบ้านเมื่อรวมรถแล้วอาจเกินเมนเบรกเกอร์หรือมิเตอร์ ระบบนี้ใช้ CT วัดกระแสเข้าบ้าน แล้วลดกระแสชาร์จอัตโนมัติเมื่อบ้านใช้ไฟมาก (เช่น เปิดแอร์หลายเครื่องพร้อมเครื่องทำน้ำอุ่น) ช่วยให้ไม่ต้องขยายมิเตอร์ใหญ่เกินจำเป็น