คอนติเนนทอล เปิดตัว เซ็นเซอร์ มอเตอร์ อีวี ลดคลาดเคลื่อน แร่หายาก​

รถยนต์พลังงานไฟฟ้า หรือ อีวี (EV) ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในหลายตลาด แม้ช่วงนี้จะชะลอตัวลงไปบ้าง แต่ก็ถือว่ามีทิศทางการเติบโต 

การชะลอการเติบโตมาจากหลายสาเหตุ ทั้งเรื่องของภาวะเศรษฐกิจ การตลาด รวมถึงตัวผลิตภัณฑ์ที่ออกสู่ตลาดอย่างต่อเนื่อง และทุกครั้งมักจะมีการเปลี่ยนแปลงในทางที่ดีขึ้น ทำให้ผู้บริโภคบางส่วนเกิดความลังเล หรือรอดูของใหม่ก่อน

พูดง่ายๆ ว่า อีวี เป็นเทคโนโลยี ที่ยังไม่นิ่ง

เทคโนโลยี เกี่ยวกับอีวี หลักๆ คือ แบตเตอรี่ มอเตอร์ขับเคลื่อน และอินเวอร์เตอร์ เป็นต้น ซึ่งสิ่งที่เปลี่ยนแปลงและลูกค้าลังเลมากที่สุดเห็นจะหนีไม่พ้นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ ที่คาดหวังว่าจะมีความจุที่เพิ่มขึ้น รองรับการใช้งานต่อการชาร์จหนึ่งครั้งยาวไกลขึ้น แต่ลดระยะเวลาการชาร์จ ลดน้ำหนัก และราคาที่ลดลง 

แต่จริงๆ แล้วเทคโนโลยี อีวี ปัจจุบัน คือ การบริหารจัดการแบตเตอรี่ ซึ่งบางครั้งผู้บริโภคอาจไม่ได้ใส่ใจมากนัก โดยความแตกต่างของการบริหารจัดการสะท้อนออกมาในเรื่องความเสถียรในการใช้งาน แบตเตอรี่ให้ประสิทธิภาพตั้งแต่เต็ม 100% จนใกล้หมดไม่ต่างกัน หรือต่างกันเล็กน้อย รองรับการใช้งานหนัก การขับขี่ด้วยความเร็วต่อเนื่อง หรือ อัตราการสูญเสียพลังงานที่เสถียร ไม่ใช่ลดฮวบจนใจหายเมื่อความจุเหลือน้อย ทำให้ต้องเร่งหาจุดชาร์จ แบบไม่ทันตั้งตัว

การบริหารจัดการเหล่านี้ถือเป็นต้นทุนสำคัญ ดังนั้นบางทีรถที่มีสมรรถนะใกล้เคียงกัน ความจุแบตเตอรี่ใกล้ๆ กัน แต่ทำไมราคาถึงได้ต่างกันมาก 

และนี่คือตัวอย่างของเทคโนโลยีที่ยังไม่นิ่ง 

การระบายความร้อน เป็นอีกหนึ่งองค์ประกอบสำคัญในการใช้งาน อีวี ไม่ว่าจะเป็นความร้อนจากแบตเตอรี่หรือมอเตอร์ขับเคลื่อน จึงเป็นสิ่งที่ผู้ผลิตพยายามหาทางจัดการเรื่องนี้ให้ได้ดีที่สุด เพื่อความเสถียรในการใช้งาน 

แน่นอนว่าองค์ประกอบสำคัญอย่างหนึ่งของการจัดการกับความร้อน คือ ต้องรู้ก่อนว่าอุณหภูมิที่แท้จริงขณะใช้งานนั้นเป็นอย่างไร 

ล่าสุดผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์รายใหญ่ของโลกจากเยอรมนี “คอนติเนนทอล” เปิดตัวเซนเซอร์วัดความร้อนตัวแรกในมอเตอร์ อีวี โดยระบุว่ามันเป็นเซนเซอร์ที่มีความแม่นยำสูง และเป็นทางเลือกที่แม่นยำกว่าการคาดการณ์ความร้อนด้วยอัลกอริทึมในมอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรของยานยนต์ไฟฟ้า

เป็นเซนเซอร์ที่ใช้เทคโนโลยี eRTS ประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 2 ส่วน คือ หน่วยเซนเซอร์วัดอุณหภูมิแบบไร้สายและทรานสดิวเซอร์ ซึ่งติดตั้งใกล้กับแม่เหล็กภายในมอเตอร์

ทรานสดิวเซอร์ที่ติดตั้งอยู่นอกตัวมอเตอร์ยานยนต์ไฟฟ้า โดยเชื่อมต่อกับหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ และทำหน้าที่ส่งข้อมูลอุณหภูมิผ่านอินเทอร์เฟซการสื่อสาร

บิน หัว  หัวหน้าฝ่ายความปลอดภัยเชิงปกป้องและเซนเซอร์ (Passive Safety and Sensorics)  ระบุว่าคอนติเนนทอลได้พัฒนาเทคโนโลยีเซนเซอร์แบบใหม่ที่สามารถวัดอุณหภูมิภายในมอเตอร์ซิงโครนัสชนิดแม่เหล็กถาวรซึ่งใช้ในยานยนต์ไฟฟ้าบนโรเตอร์โดยตรงเป็นครั้งแรก ซึ่งจะให้ผลการวัดที่แม่นยำกว่าระบบจำลองอุณหภูมิด้วยซอฟต์แวร์ในปัจจุบันอย่างเห็นได้ชัด 

โดยเซนเซอร์นี้ จะลดช่วงความคลาดเคลื่อนจากเดิม 15 องศาเซลเซียส เหลือเพียง 3 เซลเซียส ซึ่งสิ่งที่ตามามจากจุดเด่นนี้คือ ช่วยให้ผู้ผลิตรถลดปริมาณการใช้แร่ธาตุที่หายากที่ใช้สำหรับการเพิ่มความทนทานต่อความร้อนของแม่เหล็ก และยังเพิ่มประสิทธิภาพของมอเตอร์ รวมถึงความทนทานในการใช้งานอีกด้วย 

"การใช้ทรัพยากรที่น้อยลงและต้นทุนที่ลดลง เทคโนโลยี eRTS จึงมีข้อได้เปรียบเหนือกว่าระบบปัจจุบัน นวัตกรรมนี้แสดงให้เห็นว่าการลงทุนด้านทรัพยากรและการมุ่งเน้นความเชี่ยวชาญในศูนย์ผลิตภัณฑ์ของเรานับว่าเป็นการตัดสินใจที่ถูกต้อง เราจะเดินหน้าขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์เซนเซอร์สำหรับยานยนต์ไฟฟ้าของเราต่อไป”

บินกล่าวว่า การทำงานของโรเตอร์นั้นอยู่ภายใต้สภาวะที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูงถึง 150 องศาเซลเซียส ด้วยเหตุนี้ การตรวจสอบและควบคุมการพัฒนาอุณหภูมิในมอเตอร์จึงเป็นสิ่งสำคัญ 

แต่การที่ปัจจุบันอุณหภูมิความร้อนไม่ได้ถูกวัดโดยตรง แต่ใช้วิธีการคำนวณจากข้อมูลของเซนเซอร์อุณหภูมิที่ตัวสเตเตอร์ การวัดกระแสไฟฟ้าในแต่ละเฟส และปัจจัยแวดล้อมอื่น ๆ ซึ่งมีค่าความคลาดเคลื่อนสูงถึง 15 องศาเซลเซียส 

และความคลาดเคลื่อนที่สูง บวกกับความพยายามป้องกันแม่เหล็กไม่ให้สูญเสียคุณสมบัติจากอุณหภูมิที่สูงเกินไป จึงทำให้ผู้ผลิตจำเป็นต้องใช้แร่ธาตุหายากราคาแพงมากขึ้นเพื่อให้ครอบคลุมช่วงของความคลาดเคลื่อนทั้งหมด และเพื่อให้แน่ใจว่าแม่เหล็กสามารถทนความร้อนได้ 

แต่เมื่อมีเทคโนโลยีการวัดมีความแม่นยำมากขึ้น ช่วงความคลาดเคลื่อนลดลง ผู้ผลิตรถจึงได้รับประโยชน์จากทางเลือกใหม่นี้ และมีอิสระในการออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้าชนิดแม่เหล็กถาวรมากขึ้น รวมถึงความสามารถในการเพิ่มสมรรถนะของมอเตอร์โดยการขยายขีดจำกัดของช่วงความคลาดเคลื่อน

“ศูนย์ผลิตภัณฑ์เซนเซอร์สำหรับยานยนต์ไฟฟ้าของเรามุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพและความยั่งยืน เทคโนโลยี eRTS เป็นตัวอย่างที่ดีของเป้าหมายนี้ การลดการใช้แร่ธาตุหายากช่วยให้ห่วงโซ่อุปทานมีความยั่งยืนมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการพิจารณาว่าจำนวนรถยนต์ไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากในอีกไม่กี่ปีและทศวรรษข้างหน้า” 

คริสตอฟ บุสช์ หัวหน้าศูนย์ผลิตภัณฑ์เซนเซอร์สำหรับยานยนต์ไฟฟ้า กล่าว