Spread the love
DM-i PHEV ของ BYD คืออะไร? เจาะหลักการทำงาน ทำไมขับเหมือน EV แต่เครื่องยนต์ขับล้อได้
DM-i PHEV ของ BYD คืออะไร?
DM-i หรือ Dual Mode intelligent คือระบบ Plug-in Hybrid หรือ PHEV ของ BYD ที่ออกแบบโดยยึด “การขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นหลัก” ขณะที่เครื่องยนต์เบนซินทำหน้าที่เสริมตามสภาวะการขับขี่
จุดสำคัญของ DM-i คือ รถไม่ได้ใช้เครื่องยนต์เพียงเพื่อปั่นไฟเหมือน REEV เท่านั้น แต่สามารถทำงานได้หลายรูปแบบ ทั้ง
- ขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าล้วน
- เครื่องยนต์ปั่นไฟให้มอเตอร์
- เครื่องยนต์ขับล้อโดยตรง
- เครื่องยนต์และมอเตอร์ช่วยกันขับล้อ
- ชาร์จไฟกลับจากการชะลอและเบรก
BYD อธิบายแนวคิดของ DM-i ว่าเป็นระบบไฮบริดแบบ “Electric-based” หรือใช้ไฟฟ้าเป็นหลัก โดย EHS Electric Hybrid System สามารถรองรับ EV, Series, Parallel และ Engine Direct Drive ได้
พูดให้เข้าใจง่ายที่สุดคือ DM-i พยายามใช้มอเตอร์ขับรถเมื่อมอเตอร์มีประสิทธิภาพกว่า และยอมให้เครื่องยนต์เข้ามาขับล้อโดยตรงเมื่อเครื่องยนต์มีประสิทธิภาพกว่า นี่คือหัวใจสำคัญที่ทำให้ DM-i แตกต่างจากระบบ PHEV บางรูปแบบ รวมถึง REEV
DM-i เป็น PHEV แบบไหน?
DM-i เป็นระบบ Plug-in Hybrid Electric Vehicle หรือ PHEV เพราะมีทั้ง เครื่องยนต์เบนซิน + มอเตอร์ไฟฟ้า + แบตเตอรี่แรงดันสูง + ช่องเสียบชาร์จไฟ ผู้ใช้งานสามารถชาร์จแบตเตอรี่จากไฟบ้านหรือสถานีชาร์จ แล้วใช้รถแบบ EV ในชีวิตประจำวันได้ เมื่อพลังงานแบตเตอรี่ลดลง รถไม่จำเป็นต้องหยุดเพื่อชาร์จ เพราะเครื่องยนต์สามารถเข้ามาสร้างพลังงานหรือขับเคลื่อนรถต่อได้
ในเชิงโครงสร้างการทำงาน DM-i สามารถเรียกให้เข้าใจง่ายว่าเป็นระบบ Series + Parallel Hybrid เนื่องจากสามารถสลับระหว่างการทำงานแบบ Series และ Parallel รวมถึง Engine Direct Drive ได้ตามสถานการณ์
ไม่ได้มีเพียงเส้นทางพลังงานเดียวตลอดเวลา
หลักการทำงานของ BYD DM-i
การทำงานของ DM-i สามารถแบ่งหลัก ๆ ออกเป็นหลายสถานการณ์
EV Mode — มอเตอร์ไฟฟ้าขับล้อ เครื่องยนต์ไม่ทำงาน
เมื่อแบตเตอรี่มีพลังงานเพียงพอ โดยเฉพาะในการเดินทางในเมืองหรือการใช้ความเร็วไม่สูง ระบบสามารถปิดเครื่องยนต์และใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว เส้นทางพลังงานคือ แบตเตอรี่ → อินเวอร์เตอร์ → มอเตอร์ไฟฟ้า → ล้อ ช่วงนี้ DM-i ทำงานเหมือนรถยนต์ไฟฟ้า BEV แทบทั้งหมด เครื่องยนต์ไม่จำเป็นต้องติด
ข้อดีคือ
- ไม่มีการใช้น้ำมันขณะเครื่องยนต์ไม่ทำงาน
- การตอบสนองของมอเตอร์รวดเร็ว
- การออกตัวนุ่มนวล
- เสียงและการสั่นสะเทือนต่ำ
- เหมาะกับการจราจรในเมือง
BYD วางแนวทางของ DM-i ให้ใช้มอเตอร์เป็นแหล่งขับเคลื่อนหลัก โดยเฉพาะการใช้งานในเมือง
Series Hybrid — เครื่องยนต์ปั่นไฟ แต่มอเตอร์เป็นคนขับล้อ
นี่เป็นช่วงที่หลายคนมองว่า DM-i มีลักษณะคล้าย REEV เมื่อระดับแบตเตอรี่ลดลง หรือระบบประเมินว่าจำเป็นต้องสร้างกระแสไฟเพิ่มเติม เครื่องยนต์จะติดขึ้นมา แต่เครื่องยนต์ ไม่จำเป็นต้องส่งกำลังไปยังล้อ เครื่องยนต์จะหมุน Generator เพื่อผลิตกระแสไฟ แล้วกระแสไฟถูกนำไปใช้กับมอเตอร์ขับเคลื่อน และสามารถใช้รักษาระดับพลังงานในแบตเตอรี่ตามการควบคุมของระบบได้
เส้นทางพลังงานโดยหลักคือ เครื่องยนต์ → Generator → กระแสไฟฟ้า → มอเตอร์ → ล้อ ดังนั้น แม้ได้ยินเสียงเครื่องยนต์ทำงาน รถอาจยังถูกขับเคลื่อนที่ล้อด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ช่วงนี้คือ Series Hybrid ข้อดีของแนวทางนี้คือระบบสามารถควบคุมเครื่องยนต์ให้อยู่ในช่วงรอบที่มีประสิทธิภาพ แทนที่จะบังคับให้รอบเครื่องยนต์สัมพันธ์กับความเร็วรถตลอดเวลา
Engine Direct Drive — เครื่องยนต์สามารถขับล้อโดยตรง
จุดนี้คือความแตกต่างสำคัญระหว่าง DM-i กับ REEV แบบเครื่องยนต์ไม่เชื่อมต่อกับล้อ เมื่อรถวิ่งด้วยความเร็วสูงและค่อนข้างคงที่ เช่น การเดินทางบนทางหลวง เครื่องยนต์สามารถส่งกำลังไปยังล้อโดยตรงผ่านระบบ EHS และ Direct Drive Clutch เส้นทางพลังงานสามารถเป็น เครื่องยนต์ → ชุดส่งกำลัง → ล้อ ทำไมต้องทำแบบนี้? เพราะหากเครื่องยนต์กำลังทำงานอยู่แล้ว การนำพลังงานจาก น้ำมัน → เครื่องยนต์ → Generator → ไฟฟ้า → มอเตอร์ → ล้อ จะมีการแปลงพลังงานหลายขั้นตอน
แต่ในบางช่วงความเร็ว เครื่องยนต์สามารถทำงานในจุดประสิทธิภาพสูงได้ การส่งกำลังจากเครื่องยนต์ไปยังล้อโดยตรงจึงสามารถลดการสูญเสียจากการแปลงพลังงานหลายทอด
BYD ระบุว่าในการเดินทางความเร็วสูง ระบบสามารถใช้เครื่องยนต์ทำงานในช่วงประสิทธิภาพสูงและเข้าสู่ Direct Drive เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง
Parallel Hybrid — เครื่องยนต์ + มอเตอร์ช่วยกันขับล้อ
หากผู้ขับต้องการกำลังสูง เช่น
- กดคันเร่งหนัก
- เร่งแซง
- ขึ้นทางชัน
- ต้องการอัตราเร่งสูง
ระบบสามารถนำกำลังจากเครื่องยนต์และมอเตอร์มาช่วยกันขับรถ เส้นทางพลังงานจึงเป็นลักษณะ เครื่องยนต์ → ล้อ พร้อมกับ แบตเตอรี่ → มอเตอร์ → ล้อ หรือพูดง่าย ๆ คือ เครื่องยนต์ + มอเตอร์ → ล้อ นี่คือการทำงานแบบ Parallel Hybrid ข้อดีคือรถสามารถใช้แรงบิดทันทีจากมอเตอร์ไฟฟ้ามาช่วยเครื่องยนต์ ทำให้ไม่จำเป็นต้องพึ่งเครื่องยนต์เพียงอย่างเดียวในช่วงที่ต้องการกำลังสูง BYD ระบุว่าระบบ EHS รองรับ HEV Parallel Mode ซึ่งเครื่องยนต์และมอเตอร์สามารถร่วมกันขับเคลื่อนรถได้
Regenerative Braking — เบรกแล้วนำพลังงานกลับมาเป็นไฟฟ้า
เมื่อลดความเร็วหรือเหยียบเบรก มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนบทบาทจาก มอเตอร์ขับเคลื่อน เป็น Generator พลังงานจลน์จากรถที่ปกติจะสูญเสียเป็นความร้อนผ่านระบบเบรก ถูกเปลี่ยนกลับเป็นพลังงานไฟฟ้าและเก็บกลับเข้าสู่แบตเตอรี่ เส้นทางพลังงานคือ ล้อ → มอเตอร์/Generator → อินเวอร์เตอร์ → แบตเตอรี่ เรียกว่า Regenerative Braking
ดังนั้นรถไฮบริดและรถไฟฟ้าจึงสามารถนำพลังงานบางส่วนจากการชะลอรถกลับมาใช้ใหม่ได้
ทำไม DM-i ถึงเน้นให้มอเตอร์เป็นตัวขับหลัก?
ข้อได้เปรียบของมอเตอร์ไฟฟ้าคือสามารถสร้างแรงบิดได้ทันทีและมีประสิทธิภาพสูงในช่วงความเร็วต่ำถึงปานกลาง ตรงกันข้าม เครื่องยนต์สันดาปมีประสิทธิภาพแตกต่างกันอย่างมากตามรอบและภาระของเครื่องยนต์ ตัวอย่างง่าย ๆ คือการขับในเมือง ออกตัว → เบรก → ออกตัว → รถติด → คลานช้า → เร่งอีกครั้ง ลักษณะการใช้งานเช่นนี้ไม่ได้เป็นสภาพที่เหมาะสมกับเครื่องยนต์สันดาปตลอดเวลา
DM-i จึงเปลี่ยนแนวคิดจาก “เครื่องยนต์เป็นพระเอก มอเตอร์เข้ามาช่วย” ไปเป็น “มอเตอร์เป็นตัวขับหลัก แล้วให้เครื่องยนต์เข้ามาทำงานในช่วงที่เหมาะสม”
BYD ระบุว่าหลักการของ DM-i คือการใช้มอเตอร์กำลังสูงและแบตเตอรี่เป็นองค์ประกอบหลักในการขับเคลื่อน ส่วนเครื่องยนต์ทำหน้าที่สนับสนุนและสามารถ Direct Drive ได้เมื่อเหมาะสม
EHS คือหัวใจสำคัญของ DM-i
อีกองค์ประกอบสำคัญคือ EHS หรือ Electric Hybrid System EHS ทำหน้าที่จัดการการขับเคลื่อน การถ่ายทอดกำลัง และการแบ่งเส้นทางพลังงานระหว่าง
- เครื่องยนต์
- Generator
- มอเตอร์ขับเคลื่อน
- แบตเตอรี่
- ล้อ
BYD ระบุว่า EHS ของ DM-i ถูกออกแบบให้รวมองค์ประกอบสำคัญ เช่น มอเตอร์สองตัว ระบบควบคุมมอเตอร์ Direct Drive Clutch ชุดลดรอบ และระบบระบายความร้อนเข้าด้วยกัน และสามารถรองรับ EV, Series, Parallel และ Direct Drive Mode
ดังนั้น DM-i ไม่ได้มี “เกียร์หลายสปีด” แบบรถยนต์สันดาปทั่วไปเพื่อเปลี่ยนอัตราทดตามความเร็วรถ หน้าที่สำคัญถูกย้ายไปอยู่ที่การบริหารเครื่องยนต์ มอเตอร์ คลัตช์ และการไหลของพลังงานผ่าน EHS
ตัวอย่างการทำงาน DM-i ในชีวิตจริง
ขับออกจากบ้าน
- หากแบตเตอรี่มีไฟเพียงพอ รถสามารถออกตัวด้วยมอเตอร์ แบตเตอรี่ → มอเตอร์ → ล้อเครื่องยนต์ดับ
รถติดในเมือง
- ระบบยังพยายามใช้มอเตอร์เป็นหลัก การเคลื่อนตัวด้วยความเร็วต่ำเหมาะกับมอเตอร์ไฟฟ้ามากกว่าเครื่องยนต์
แบตเตอรี่ลดลง
- เครื่องยนต์สามารถติดขึ้นมาเพื่อผลิตกระแสไฟ เครื่องยนต์ → Generator → มอเตอร์ → ล้อ รถเข้าสู่การทำงานลักษณะ Series Hybrid
วิ่งทางไกลด้วยความเร็วคงที่
- หากเงื่อนไขเหมาะสม เครื่องยนต์สามารถเชื่อมต่อกับล้อ เครื่องยนต์ → ล้อ เพื่อลดการสูญเสียจากการแปลงพลังงานหลายครั้ง
กดคันเร่งเร่งแซง
- ระบบสามารถดึงกำลังจากทั้งสองแหล่ง เครื่องยนต์ + มอเตอร์ → ล้อ เพื่อเพิ่มกำลังขับเคลื่อน
ถอนคันเร่งหรือเบรก
- มอเตอร์รับพลังงานจากล้อกลับมาเป็นกระแสไฟ ล้อ → มอเตอร์/Generator → แบตเตอรี่
DM-i ต่างจาก REEV อย่างไร?
นี่คือประเด็นที่คนมักสับสนมากที่สุด เพราะในบางช่วงการทำงานของ DM-i มีลักษณะเหมือน REEV คือ เครื่องยนต์ → Generator → มอเตอร์ → ล้อ แต่ความแตกต่างสำคัญคือ
REEV แบบเครื่องยนต์ไม่เชื่อมกับล้อ
เครื่องยนต์ทำหน้าที่สร้างกระแสไฟ เครื่องยนต์ → Generator → ไฟฟ้า → มอเตอร์ → ล้อ มอเตอร์เป็นผู้ขับล้อ เครื่องยนต์ไม่มีเส้นทางกลไปขับล้อโดยตรง
BYD DM-i
สามารถทำแบบเดียวกับ REEV ได้ใน Series Mode แต่ยังสามารถ เครื่องยนต์ → ล้อ และ เครื่องยนต์ + มอเตอร์ → ล้อ ได้ด้วย ดังนั้นจึงไม่ถูกต้องที่จะอธิบาย DM-i ว่า “เครื่องยนต์มีหน้าที่ปั่นไฟอย่างเดียว” เพราะเครื่องยนต์ของ DM-i สามารถ Direct Drive และร่วมขับกับมอเตอร์ใน Parallel Mode ได้
DM-i เป็น Series Hybrid หรือ Parallel Hybrid?
คำตอบคือ ทำได้ทั้งสองแบบ DM-i ไม่ได้ถูกจำกัดอยู่กับ Series Hybrid อย่างเดียว หรือ Parallel Hybrid อย่างเดียว
ระบบสามารถเลือกใช้
- EV Mode มอเตอร์ขับล้อ
- Series Mode เครื่องยนต์ปั่นไฟ → มอเตอร์ขับล้อ
- Engine Direct Drive เครื่องยนต์ขับล้อโดยตรง
- Parallel Mode เครื่องยนต์ + มอเตอร์ขับล้อ
ตามความเร็ว ระดับแบตเตอรี่ ภาระเครื่องยนต์ กำลังที่ผู้ขับต้องการ และเงื่อนไขการควบคุมของรถ BYD เองระบุว่า EHS สามารถรองรับ EV, Series, Parallel และ Direct Drive ได้
ถ้าแบตหมด DM-i ยังวิ่งได้ไหม?
ได้ DM-i เป็น PHEV ไม่ใช่ BEV ดังนั้นเมื่อพลังงานในแบตเตอรี่ลดลงจนถึงระดับที่ระบบกำหนด เครื่องยนต์สามารถทำงานเพื่อผลิตพลังงานและขับเคลื่อนรถต่อไปได้ อย่างไรก็ตาม คำว่า “แบตหมด” ในรถ PHEV ไม่ได้หมายความว่าแบตเตอรี่แรงดันสูงเหลือพลังงานจริง 0% ระบบ Battery Management System จะรักษาพลังงานสำรองบางส่วนไว้เพื่อรองรับการทำงานของระบบไฮบริด รถจึงยังสามารถใช้มอเตอร์และเครื่องยนต์ทำงานร่วมกันได้ตามที่ระบบควบคุม
DM-i ต้องเสียบชาร์จหรือไม่?
ไม่ชาร์จก็สามารถขับได้ แต่การชาร์จไฟเป็นประจำจะทำให้ใช้ประโยชน์จากแนวคิด PHEV ได้เต็มที่กว่า หากชาร์จแบตเตอรี่เป็นประจำ การเดินทางระยะสั้นในชีวิตประจำวันสามารถใช้ไฟฟ้าเป็นหลัก ลดการติดเครื่องยนต์และลดการใช้น้ำมันได้ แต่หากไม่เสียบชาร์จเลย DM-i ก็ยังสามารถทำงานในรูปแบบ Hybrid โดยเครื่องยนต์และระบบ Regenerative Braking ช่วยบริหารพลังงานในแบตเตอรี่
BYD ระบุว่า DM-i ถูกออกแบบให้สามารถใช้ได้ทั้งน้ำมันและไฟฟ้า และบางรุ่นรองรับทั้ง AC และ DC Charging ทั้งนี้ความสามารถในการชาร์จขึ้นอยู่กับรถแต่ละรุ่นและแต่ละตลาด
DM-i ประหยัดน้ำมันเพราะอะไร?
เหตุผลสำคัญไม่ได้อยู่ที่เครื่องยนต์เพียงอย่างเดียว แต่เป็นการบริหาร ทั้งระบบ หลักคิดคือ
- ช่วงที่มอเตอร์มีประสิทธิภาพกว่า → ใช้มอเตอร์
- ช่วงที่เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพสูง → ใช้เครื่องยนต์
- ช่วงต้องการกำลังสูง → ใช้ทั้งสองระบบ
- ช่วงชะลอรถ → เก็บพลังงานกลับ
นอกจากนี้เมื่อเครื่องยนต์ทำหน้าที่ผลิตกระแสไฟ ระบบสามารถพยายามควบคุมเครื่องยนต์ให้อยู่ในช่วงการทำงานที่มีประสิทธิภาพ แทนที่จะให้รอบเครื่องยนต์เปลี่ยนตามความเร็วรถตลอดเวลา
จึงเป็นแนวทางที่ต่างจากรถ ICE แบบดั้งเดิม
DM-i ให้ความรู้สึกเหมือนรถ EV หรือไม่?
ในหลายสถานการณ์ ใกล้เคียง EV มากกว่ารถไฮบริดแบบดั้งเดิม เพราะ DM-i ให้ความสำคัญกับมอเตอร์ไฟฟ้าในการขับเคลื่อน
โดยเฉพาะ
- ตอนออกตัว
- ความเร็วต่ำ
- การขับในเมือง
- การเร่งทั่วไป
- ช่วงที่แบตเตอรี่มีพลังงานเพียงพอ
จึงได้การตอบสนองที่รวดเร็วและต่อเนื่องแบบมอเตอร์ไฟฟ้า
BYD ใช้แนวคิด “Electric-based Hybrid” เพื่ออธิบายสถาปัตยกรรมนี้มาตั้งแต่เปิดตัว DM-i โดยระบุว่ามอเตอร์กำลังสูงเป็นแหล่งขับเคลื่อนหลัก ส่วนเครื่องยนต์ถูกนำมาใช้อย่างเหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ
FAQ คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ BYD DM-i
DM-i ย่อมาจากอะไร?
DM มาจาก Dual Mode ซึ่ง BYD ใช้เรียกเทคโนโลยี Plug-in Hybrid ของบริษัท ส่วน DM-i เป็นสายเทคโนโลยีที่เน้นประสิทธิภาพและการใช้ไฟฟ้าเป็นหลัก BYD ระบุว่า DM technology เป็นเทคโนโลยี Dual Mode Plug-in Hybrid ของบริษัท
DM-i เป็น PHEV หรือไม่?
ใช่ DM-i เป็นระบบ Plug-in Hybrid หรือ PHEV มีทั้งเครื่องยนต์ มอเตอร์ แบตเตอรี่แรงดันสูง และสามารถเสียบชาร์จไฟจากภายนอกได้
เครื่องยนต์ DM-i ขับล้อได้หรือไม่?
ได้ เครื่องยนต์สามารถเข้าสู่ Engine Direct Drive และสามารถทำงานร่วมกับมอเตอร์ใน Parallel Mode ได้
DM-i เป็น REEV หรือไม่?
ไม่ใช่ REEV แบบเครื่องยนต์มีหน้าที่ปั่นไฟเพียงอย่างเดียว แม้ DM-i จะสามารถทำงานแบบ Series Hybrid ซึ่งมีเส้นทางพลังงานคล้าย REEV แต่เครื่องยนต์ DM-i สามารถขับล้อโดยตรงได้
DM-i ใช้มอเตอร์หรือเครื่องยนต์เป็นหลัก?
แนวคิดของ DM-i คือ ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นหลัก โดยเฉพาะในเมือง ส่วนเครื่องยนต์ถูกนำมาใช้เพื่อผลิตไฟหรือขับเคลื่อนโดยตรงเมื่อระบบประเมินว่ามีประสิทธิภาพเหมาะสมกว่า
DM-i สามารถวิ่งไฟฟ้าล้วนได้หรือไม่?
ได้ หากมีพลังงานแบตเตอรี่เพียงพอและเงื่อนไขการทำงานเหมาะสม รถสามารถวิ่งใน EV Mode โดยเครื่องยนต์ไม่ทำงาน
DM-i กับ HEV ต่างกันอย่างไร?
DM-i เป็น PHEV จึงมีแบตเตอรี่ใหญ่กว่า HEV ทั่วไปและสามารถเสียบชาร์จไฟจากภายนอกได้ ทำให้สามารถใช้งานแบบ EV ได้ในระยะทางที่มากกว่า HEV อย่างไรก็ตาม ระยะทาง EV และความสามารถในการชาร์จขึ้นอยู่กับรถแต่ละรุ่น
หมายเหตุ: รายละเอียดการควบคุม การแบ่งโหมด ระยะทาง EV กำลังเครื่องยนต์ กำลังมอเตอร์ ขนาดแบตเตอรี่ และความสามารถในการชาร์จของ DM-i แตกต่างกันตามรุ่นรถ เจเนอเรชัน และตลาดที่จำหน่าย การอธิบายในบทความนี้เป็นหลักการทำงานโดยรวมของสถาปัตยกรรม DM-i
แหล่งข้อมูล: BYD Global / BYD Auto
