ครั้งแรกของไทย ระบบชาร์จพลังงานแบบไร้สายสำหรับรถไฟฟ้า

เมื่อเร็วๆ นี้ คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) โดยศาสตราจารย์ ดร.สุชัชวีร์ สุวรรณสวัสดิ์ คณบดี เปิดตัวนวัตกรรมสุดล้ำ ระบบชาร์จพลังงานแบบไร้สายสำหรับยานพาหนะไฟฟ้า(Wireless Power Charging System for Electric Vehicle) ที่สมบูรณ์แบบครั้งแรกของโลก ไร้มลพิษและประกายไฟ โดยไม่ต้องเสียบปลั๊ก สามารถชาร์จพลังงานผ่านน้ำทะเล พื้นซีเมนต์ หรือพื้นถนนลาดยางได้ด้วย

“ระบบชาร์จแบบไร้สายสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า (Wireless Power Charging System for Electric Vehicle)
เป็นการชาร์จพลังงานจากแหล่งจ่ายเข้าสู่แบตเตอรีของรถไฟฟ้าโดยไม่มีการสัมผัส หรือต้องต่อสายไฟ รถไฟฟ้าเพียงแล่นผ่านเข้ามาในระยะที่กำหนด ก็จะชาร์จโดยอัตโนมัติ และรถสามารถขับออกไปได้โดยไม่ต้องมีการปลดการเชื่อมต่อของสายไฟ ระบบนี้ประกอบด้วยเครื่องส่งกำลังติดตั้งใต้พื้น เครื่องรับและเครื่องชาร์จติดตั้งในรถสกู๊ตเตอร์ไฟฟ้าที่มีขนาดกำลัง 250W ภายในบรรจุแบตเตอรี 36V 12Ah ระบบส่งกำลังไฟฟ้าไร้สายสามารถส่งกำลังไฟฟ้าในระยะ 10-20 ซม. ด้วยกระแสประมาณ 0-1 A การชาร์จแบบไร้สายสามารถแสดงค่าแรงดัน เวลาและพลังงานขณะที่ชาร์จแบบ Real-Time ผ่านจอมอนิเตอร์ เวลาที่ใช้ในการชาร์จขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่ต้องการชาร์จ เช่น กรณีแบตเตอรีเกือบหมด ต้องใช้เวลาการชาร์จยาวนานขึ้น
รศ.ดร.วีระเชษฐ์ ขันเงิน อาจารย์คณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล. กล่าวถึงจุดเด่นและการใช้งาน” สำหรับผลงานนี้ทำวิจัยต่อเนื่องมา 5 ปี เป็นผลสำเร็จครั้งแรกของไทยและของโลก ขณะนี้ได้รับการติดต่อจากศาสตราจารย์ ซึ่งทำงานในมหาวิทยาลัยมีชื่อเสียงในประเทศสหรัฐอเมริกา จะเจรจากับผู้ประกอบการลงทุนและผลิตออกมาในเชิงพาณิชย์ จุดเด่นของการชาร์จพลังงานผ่านระบบไร้สายนี้ (Wireless Power Charging System for Electric Vehicle) สามารถส่งพลังงานไฟฟ้าผ่านน้ำทะเลได้ ทำให้อนาคตสามารถนำไปชาร์จอุปกรณ์ไฟฟ้าในเรือดำน้าได้ด้วย รวมทั้งผ่านผนังปูน พื้นซีเมนต์ และพื้นถนนลาดยาง ต่อไปสามารถติดตั้งบนถนนของกรุงเทพมหานครซึ่งมีการจราจรติดขัด ในเรื่องความปลอดภัย ทีมวิจัยยึดตามมาตรฐานสหภาพโทนคมนาคมของย่านความถี่ซึ่งอนุญาตให้ใช้ได้ตามกฎหมาย เป็นการส่งจุดต่อจุด ไม่กระจัดกระจาย ดังนั้นจึงไม่มีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตรอบข้าง ส่วนครื่องแปลงสัญญานจะเปิดไฟสแตนด์บายตลอดเวลา แต่สูญเสียพลังงานน้อยมาก ส่วนตัวรถจะมีปุ่มควบคุมการรับสัญญานสามารถเปิด-ปิดได้ ใช้เวลาชาร์ทแค่ 8 ชั่วโมงเท่านั้น และแนวโน้มจะมีประชาชนหันมาใช้ระบบชาร์จพลังงานแบบไร้สายเพิ่มมากขึ้นเพราะมีราคาถูกกว่าน้ำมัน สำหรับรถจักรยานยนต์หรือจักรยานไฟฟ้าที่มีอยู่เดิมสามารถติดตั้งเครื่องแปลงสัญญานเพื่อรับพลังงานจากแท่นชาร์จไร้สายนี้ได้โดยใช้งบประมาณราว 1,000 บาทเศษ ส่วนค่าใช้จ่ายเฉลี่ยต่อ 1 กิโลเมตร คิดเป็นเงินเพียง 50 สตางค์เท่านั้น
ทางด้าน ไฮนซ์ เซงค์เนอร์ (Heinz Zenkner) นักศึกษาปริญญาเอกชาวเยอรมันที่มาศึกษาที่สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล.กล่าวด้วยว่า นอกจากใช้กับยานพาหนะรถมอเตอร์ไซค์ สกู๊ตเตอร์ หรือจักรยานไฟฟ้าแล้ว ยังสามารถใช้ชาร์จพลังงานกับอุปกรณ์เทคโนโลยีชนิดอื่นๆได้ เช่น อุปกรณ์การแพทย์ อุปกรณ์ไอที เครื่องใช้ไฟฟ้า สามารถติดตั้งระบบชาร์จพลังงานไร้สายในอาคารที่จอดรถ ช้อปปิ้งมอลล์ อาคารสำนักงาน โรงพยาบาล แม้แต่ในสำนักงาน ห้องประชุมก็ติดตั้งได้เพื่อชาร์จพลังงานสำหรับอุปกรณ์ไอที เครื่องใช้สำนักงานต่างๆ ในอนาคตจะมีบ้านไร้สาย โดยเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านไม่ต้องมีสายไฟ โดยใช้ Wireless Charger ส่งพลังงานให้หลอดไฟ ทำให้สามารถเคลื่อนย้ายหลอดไฟได้ตามต้องการ ข้อดีระบบชาร์จพลังงานแบบไร้สาย คือ ไม่เกิดสปาร์ค หรือประกายไฟเวลาชาร์จ ทำให้ปลอดภัยและสามารถใช้ได้กับโรงกลั่นน้ำมัน หรือสถานที่ที่มีวัตถุที่ง่ายต่อการติดไฟหรือระเบิด “

จะเห็นว่าทุกวันนี้วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกต่างคิดค้นนวัตกรรม โดยเฉพาะยานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าที่จะมาทดแทนรถพลังงานน้ำมันจากฟอสซิลอย่างแน่นอน ทำให้เทคโนโลยีเพื่อตอบสนองการรักษาสิ่งแวดล้อม ประหยัดพลังงาน พร้อมกับความสะดวกสบายของการใช้งานยังมีการค้นคว้าต่อไปอย่างไม่หยุดยั้ง ซึ่งผลงานวิจัยชิ้นนี้ต่อไปยังสามารถประยุกต์ใช้กับการชาร์จอุปกรณ์ไฟฟ้า ไอที รวมถึง “บ้านไร้สายไฟ”

สจล.ชูคิดค้นเพื่อพลังงานสะอาด
ศาสตราจารย์ ดร.สุชัชวีร์ สุวรรณสวัสดิ์ คณบดี คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) กล่าวว่า ระบบชาร์จแบบไร้สายสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า เป็นนวัตกรรมที่มีประสิทธิภาพชิ้นแรกของโลก คิดค้นโดย รศ.ดร. วีระเชษฐ์ ขันเงิน และนายไฮนซ์ เซงค์เนอร์ (Heinz Zenkner) นักศึกษาปริญญาเอกชาวเยอรมันที่มาศึกษาที่สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล. นับเป็นผลงานวิจัยที่ส่งเสริมการใช้พลังงานสะอาด ไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม รองรับวิกฤติพลังงานและภาวะโลกร้อน สร้างความสะดวกในการชาร์จพลังงานไฟฟ้า โดยไม่ต้องต่อสายไฟ ทำให้เกิดความสะดวกและปลอดภัย หากมองภาพรวมของประเทศเรา จำเป็นต้องเร่งพัฒนาและส่งเสริมการใช้พลังงานทดแทนอย่างจริงจัง เพื่อสร้างความมั่นคงยั่งยืนด้านพลังงานของประเทศ
หากดูปริมาณรถจักรยานยนต์หรือมอเตอร์ไซค์ในประเทศไทย สถิติในปี 2546 มีผู้ใช้จักรยานยนต์ถึง 17 ล้านคัน โดยแต่ละปียังมียอดขายมากกว่าปีละ 2 ล้านคัน ทำให้ปัจจุบันประชากรต่อรถจักรยานยนต์ในประเทศไทยสูงถึง 3 คนต่อ 1 คัน มอเตอร์ไซค์ได้เปลี่ยนสถานะจากที่เคยเป็นสินค้าหรู ใช้ขี่เล่น ได้กลายเป็นพาหนะในชีวิตประจำวันของคนทั่วไป เสมือนเป็น “ขายุคใหม่” ด้วยการตระหนักต่อการรักษาสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน คณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล. เชื่อว่าอนาคตยานยนต์ที่ใช้พลังงานไฟฟ้าจะได้รับความนิยมสูงเช่นเดียวกับทั่วโลก จึงมุ่งแท่นระบบชาร์จแบบไร้สายสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าซึ่งเป็นครั้งแรกในประเทศไทยและของโลกที่มีประสิทธิภาพสมบูรณ์ ผลงานนวัตกรรมนี้จะเปลี่ยนโลกของการสัญจรสู่การประหยัดพลังงาน ลดมลพิษในอากาศจากการเผาไหม้ ลดภาวะโลกร้อน รักษาสิ่งแวดล้อมให้ยั่งยืน ส่วนในด้านมาตรฐานระบบอุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ซึ่งรวมถึงไวร์เลสด้วย ขณะนี้คณะวิศวลาดกระบังเป็นตัวแทนประเทศไทยร่วมร่างมาตรฐานนานาชาติ International Electro-Technical Commission ร่วมกับประเทศต่างๆ ได้แก่ อังกฤษ ไทย ญี่ปุ่น เกาหลี จีน เนเธอร์แลนด์ เพื่อกำหนดมาตรฐานและความถี่อนุญาตเดียวกัน ไม่ใช่ต่างคนต่างผลิต และจะประชุมกันที่ประเทศเยอรมันในเดือนตุลาคม 2557 “