เทคโนโลยีแบตเตอรี่รถยนต์ สำหรับรถยนต์ที่มีระบบ Start Stop

ในยุคหลังปี ค.ศ. 2000 อุตสาหกรรมรถยนต์ ก็เป็นอุตสาหกรรมหนึ่งที่ก่อมลพิษต่อชั้นบรรยากาศ เป็นจำนวนมาก ทำให้เกิดการพัฒนาทางด้านเครื่องยนต์ เพื่อให้เป็นไปตาม Global Warming Policy  โดยมีเป้าหมายในการลดการเกิดมลพิษจากไอเสียรถยนต์  โดยการติดตั้งตัวกรองไอเสียประเภทต่าง ๆ  การเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้  การลดขนาดเครื่องยนต์   และ อื่น ๆ   แต่การพัฒนานี้ มีอยู่ 2 เทคโนโลยี ที่มีผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่  คือ

  • ระบบไดชาร์จอัฉริยะ  (Alternator Management System)
  • ระบบ ISS  (Intelligent Start Stop System)

ระบบไดชาร์จอัฉริยะ (Alternator Management System)

ระบบไดชาร์จอัฉริยะ (Alternator Management System)  มีหลักการทำงาน โดยการออกแบบให้ ไดชาร์จ ลด หรือ หยุดการทำงาน ทุกครั้ง ที่เครื่องยนต์ต้องการเร่งเครื่อง เนื่องจากไดชาร์จ และ แอร์ของรถยนต์ เป็นแม่เหล็กที่หน่วงการทำงานของเครื่องยนต์เอาไว้ ทำให้เครื่องยนต์ต้องสินเปลื้องเชื้อเพลิงเพื่อเอาชนะแรงดูดของแม่เหล็ก  ดังนั้น ทุกครั้งที่เราต้องการเร่งเครื่อง หากไดชาร์จหยุดการทำงาน จะทำให้ประหยัดน้ำมันได้มากขึ้น และ ลดไอเสียได้มากขึ้น   ซึ่งขณะที่ไดชาร์จหยุดการทำงาน   แบตเตอรี่จะเป็นผู้รับภาระในการจ่ายกระแสไฟฟ้า ให้รถยนต์แทนไดชาร์จ ทำให้แบตเตอรี่ ทำงานหนักมากยิ่งขึ้น  เป็นเหตุให้แบตเตอรี่ทั่วไป มีอายุการใช้งานที่สั้นลง

ระบบ ISS ( Intelligent Start Stop System)

ระบบ ISS ( Intelligent Start Stop System)  คือระบบที่ออกแบบให้เครื่องยนต์หยุดการทำงาน (ดับเครื่อง) ทุกครั้งที่รถไม่เคลื่อนที่ เช่นจอดติดไฟแดง  รอกลับรถ หรือ อื่นๆ     ซึ่งขณะที่เครื่องยนต์หยุดการทำงาน แบตเตอรี่จะเป็นผู้รับภาระในการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับระบบไฟฟ้าภายในรถยนต์ทั้งหมด  และ ต้องจ่ายกระแสไฟฟ้า เพื่อการสตาร์ทเครื่องยนต์บ่อยมากยิ่งขึ้น กว่ารถยนต์ทั่วไปมากกว่า 3-4 เท่า

จะเห็นได้ว่า ทั้ง 2 ระบบนี้ จะมีผลทำให้แบตเตอรี่ต้องรับภาระหนักอย่างมากในการจ่ายกระแสไฟฟ้า และ ต้องรับกระแสในการชาร์จไฟฟ้ากลับอย่างรวดเร็ว และ บ่อยครั้งกว่ามาก เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีของรถยนต์ยุคก่อน  ที่แบตเตอรี่มีหน้าที่เพียงเพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ เพียงอย่างเดียวโดยไม่ต้องมีภาระในการจ่ายกระแสไฟฟ้าอื่น ๆภายในรถยนต์  ผู้ผลิตแบตเตอรี่จึงต้องมีการพัฒนาแบตเตอรี่ ให้มีคุณสมบัติในการรองรับการทำงาน ของทั้ง  2 ระบบนี้ โดยแบตเตอรี่จะต้องมีคุณสมบัติดังนี้

  1. มีความสามารถในการชาร์จไฟฟฟ้ากลับได้อย่างรวดเร็ว (Charge Acceptance )
  2. มีความสามารถในการคายประจุ แบบเร็ว และชาร์จกลับ ได้จำนวนรอบ (Cycle ) ตามมาตรฐาน SBA S0101 ได้มากกว่า 30,000 Cycle

ดังนั้นผู้ผลิตจึงต้องออกแบบแบตเตอรี่ใหม่ ใน 2 แนวทาง คือ


 EFB Battery (Enhance Flood Battery )

1. พัฒนาสูตรสารเคลือบแผ่นธาตุแบบใหม่ (Active Material ) ด้วยการเติมสาร Carbon ในส่วนผสมของสารเคลือบแผ่นธาตุ ทำให้ได้แบตเตอรี่มีคุณสมบัติในการชาร์จไฟฟ้ากลับได้เร็ว และมีรอบการใช้งานสูงขึ้น เรียกว่า  EFB Battery (Enhance Flood Battery )

AGM Battery (Absorbent Glass Mat Battery)

2. พัฒนาแผ่นกั้น (Separator ) โดยเปลี่ยนแผ่นกั้นจาก PE Separator ไปเป็นแบบ ใยแก้ว (Glass Mat) ทำให้ได้แบตเตอรี่ที่เรียกว่า AGM Battery (Absorbent Glass Mat Battery) ซึ่งแบตเตอรี่ ชนิด AGM นั้น ตัวแผ่นกั้น จะเป็นใยแก้ว ชนิดพิเศษ ที่มีคุณสมบัติในการดูซึมน้ำกรดไว้ในตัวเอง ทำให้แบตเตอรี่ AGM จะมีลักษณะแห้งสนิท ป้องกัน การรั่วไหลน้ำกรดออกจากแบตเตอรี่ได้ 100% (Spill-off proved)  พร้อมปรับปรุงสารเคลือบให้มีคุณสมบัติชาร์จไฟฟ้ากลับได้เร็ว และ มีรอบการใช้งานสูงมากกว่า แบตเตอรี่ EFB มากกว่า 2 เท่า อีกด้วย

ซึ่งถ้ารถยนต์รุ่นเก่าที่ซื้อก่อนปี ค.ศ. 2000 รถยนต์จะยังไม่มีระบบ ไดชาร์จอัฉริยะและระบบ ISS จะเป็นแบตเตอรี่ตะกั่วกรด จะมีวิวัฒนาการอยู่ 4 ยุคด้วยกัน คือ Conventional > Low Maintenance > Hybrid > SMF