การออกแบบและวิเคราะห์สมรรถนะของรถจักรยานยนต์ไฟฟ้าดัดแปลง โดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำ
คำสำคัญ:
รถจักรยานยนต์ไฟฟ้าดัดแปลง, มอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำ, การดัดแปลงรถจักรยานยนต์, การทดสอบสมรรถนะบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและวิเคราะห์สมรรถนะของรถจักรยานยนต์ไฟฟ้าดัดแปลงโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำ การดำเนินงานวิจัยประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลัก คือ การทดสอบความแข็งแรงของโครงสร้างและความทนทานของระบบภายใต้สภาวะการทำงานต่อเนื่องที่ความเร็ว 45 km/h เป็นระยะเวลา 30 นาที การประเมินลักษณะเฉพาะทางไฟฟ้าและกลของมอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำด้วยระบบไดนาโมมิเตอร์ที่ความเร็วรอบสูงสุด 7,000 rpm และการทดสอบสมรรถนะการทำงานจริงบนถนนภายใต้สภาวะโหลดคงที่ 100 kg ผลการทดสอบไดนาโมมิเตอร์จากการทำซ้ำ 5 รอบแสดงกำลังขับสูงสุดเฉลี่ย 5.27 ± 0.07 kW ที่ความเร็วของรถต้นแบบ 70.79 ± 0.39 km/h และแรงบิดสูงสุดเฉลี่ย 77.36 ± 0.40 N·m ที่ความเร็ว 68.47 ± 0.87 km/h โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความแปรปรวน (CV) น้อยกว่า 5% ในทุกพารามิเตอร์ของการวัด สะท้อนความเสถียรและความสามารถทำซ้ำได้ของระบบควบคุม การทดสอบสมรรถนะในสภาพการใช้งานจริงจำนวน 3 รอบการทดลองแสดงระยะทางการขับขี่เฉลี่ย 68.43 กิโลเมตรต่อรอบการชาร์จ และค่าการใช้พลังงานจำเพาะเฉลี่ย 56.3 Wh/km ภายใต้สภาวะความเร็วคงที่ไม่น้อยกว่า 45 km/h การวิเคราะห์ลักษณะพฤติกรรมการใช้พลังงานตามช่วงแรงดันระบบแบตเตอรี่เผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ โดยช่วงแรงดันสูง (58.0-51.1 V) มีอัตราการใช้พลังงานจำเพาะ 71.2-76.8 Wh/km ช่วงแรงดันกลาง (51.1-49.9 V) แสดงประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดที่ 12.2-31.9 Wh/km และช่วงแรงดันต่ำ (49.0-43.1 V) มีอัตราการใช้พลังงานจำเพาะเพิ่มขึ้นเป็น 55.2-86.4 Wh/km ซึ่งสอดคล้องกับลักษณะเฉพาะทางไฟฟ้าของมอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่มีจุดทำงานเหมาะสมในช่วงแรงดันปานกลางของระบบไฟฟ้า ผลการวิจัยยืนยันความเป็นไปได้ทางเทคนิคของการดัดแปลงรถจักรยานยนต์เป็นระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำ พร้อมทั้งแสดงสมรรถนะการทำงานที่เหมาะสมสำหรับการประยุกต์ใช้ในการเดินทางในเขตเมือง ซึ่งสามารถนำไปเป็นแนวทางสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีการดัดแปลงยานพาหนะในระดับการผลิตเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม การปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และระบบส่งกำลังยังคงเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพัฒนาเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มระยะทางการขับขี่และความยั่งยืนของระบบ
เอกสารอ้างอิง
กรมการขนส่งทางบก. (2024). สถิติการขนส่งประจำปี 2024. กรุงเทพฯ: กระทรวงคมนาคม.
สำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน. (2023). แผนขับเคลื่อนพลังงานแห่งชาติ 2023-2037. กรุงเทพฯ: กระทรวงพลังงาน.
Acampa, G., Campisi, T., Grasso, M., Marino, G., & Torrisi, V. (2021). Exploring European strategies for the optimization of the benefits and cost-effectiveness of private electric mobility. Lecture Notes in Computer Science, 12891, 715-729. https://doi.org/10.1007/978-3-030-86976-2_49
Apribowo, C. H. B., & Maghfiroh, H. (2021). Fuzzy logic controller and its application in brushless DC motor (BLDC) in electric vehicle-A review. Journal of Electrical, Electronic, Information, and Communication Technology, 3(1), 35-43. https://doi.org/10.20961/jeeict.3.1.50651
Bindal, R. K., & Kaur, I. (2020). Torque ripple reduction of induction motor using dynamic fuzzy prediction direct torque control. ISA Transactions, 99(9), 322-338.
Camargos, P. H., & Caetano, R. E. (2022). A performance study of a high-torque induction motor designed for light electric vehicles applications. Electrical Engineering, 104(2), 797-805. https://doi.org/10.1007/ s00202-021-01331-4
Chen, P.-T., Shen, D.-J., Yang, C.-J., & Huang, K. D. (2019). Development of a hybrid electric motorcycle that accords energy efficiency and controllability via an inverse differential gear and power mode switching control. Applied Sciences, 9(9), 1787. https://doi.org/10.3390/app9091787
Dianati, B., Kahourzade, S., & Mahmoudi, A. (2020). Optimization of axial-flux induction motors for the application of electric vehicles considering driving cycles. IEEE Transactions on Energy Conversion, 35(3), 1522-1533. https://doi.org/10.1109/TEC.2020.2976625
Habib, A. K. M. A., Hasan, M. K., Mahmud, M., Motakabber, S. M. A., Ibrahimya, M. I., & Islam, S. (2021). A review: Energy storage system and balancing circuits for electric vehicle application. IET Power Electronics, 14(1), 1-13. https://doi.org/10.1049/pel2.12013
Hasan, M. K., Mahmud, M., Habib, A. K. M. A., Motakabber, S. M. A., & Islam, S. (2021). Review of electric vehicle energy storage and management system: Standards, issues, and challenges. Journal of Energy Storage, 41. https://doi.org/10.1016/j.est.2021.102940
Kalt, S., Stolle, K. L., Neuhaus, P., Herrmann, T., Koch, A., & Lienkamp, M. (2020). Dependency of machine efficiency on the thermal behavior of induction machines. Machines, 8(1), 9. https://doi.org/10.3390/ machines8010009
Metwaly, M. K., Abdel-Majeed, M. S., Abdel-Khalik, A. S., Hamdy, R. A., Hamad, M. S., & Ahmed, S. (2021). Smart integration of drive system for induction motor applications in electric vehicles. International Journal of Power Electronics and Drive System, 12(1), 20-28. https://doi.org/10.11591/ijpeds.v12.i1.
Mudaheranwa, E., Berkem, H., Cipcigan, L., & Ugalde-loo, C. E. (2023). Feasibility study and impacts mitigation with the integration of Electric Vehicles into Rwanda's power grid. Electric Power Systems Research, 220, 109341. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2023.109341
S. K, Pillai, N. K., Marri, N. R., Baiju, T. K., & P. P. K. (2022). Simulation of high efficiency switched reluctance motor (SRM) drive control scheme by alternate rotation motor firing. In 2022 Third International Conference on Intelligent Computing Instrumentation and Control Technologies (ICICICT) (pp. 1381-1386). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICICICT54557.2022.9917825
Sopha, B. M., Purnamasari, D. M., & Ma'mun, S. (2022). Barriers and enablers of circular economy implementation for electric-vehicle batteries: From systematic literature review to conceptual framework. Sustainability, 14(10). https://doi.org/10.3390/su14106359
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 พนัสชัย ศรีบำรุง, กรีฑา จิรัตฐิวรุตม์กุล, วิโรจน์ เลิศธีระชาญชัย, itsagritta lohaphrom
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
