มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร จับมือ 5 หน่วยงาน วิจัยพัฒนาต้นแบบระบบการจัดการแบตเตอรี่ ในรถสามล้อไฟฟ้า หวังเป็นต้นแบบสำหรับระบบการจัดการแบตเตอรี่ยานยนต์ไฟฟ้าในอนาคต
ท่ามกลางปัญหาการปล่อยมลพิษ และปัญหาสภาพอากาศจากฝุ่น PM 2.5 ประเทศไทยได้วาง Road Map ประกาศจุดยืนในการลดปริมาณก๊าซเรือนกระจก ตามกรอบอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (UNFCCC) โดยการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net-zero emission) ในปี พ.ศ.2608 ทำให้ภาครัฐได้มีการกำหนดยุทธศาสตร์สำคัญ โดยเพิ่มการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าให้ได้ 30% ของการผลิตรถยนต์ทั้งหมดภายในปี พ.ศ. 2573 แต่อย่างไรก็ตาม การผลักดันรถยนต์ไฟฟ้าในไทยกลับไม่ได้รับความนิยมมากนัก เนื่องจากประเด็นด้านราคาค่อนข้างสูงแล้วยังเกิดข้อถกเถียงด้านการซ่อมบำรุงรักษา โดยเฉพาะในส่วนของแบตเตอรี่ที่ถือเป็นหัวใจหลักของรถยนต์ไฟฟ้า จากข้อมูลดังกล่าวจึงทำให้ 5 หน่วยงาน ได้แก่ อาจารย์กมลณิตย์ ภู่สร อาจารย์ประจำสาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร นายบัณฑิต ตันบุญจิตต์ นักวิจัยบัณฑิตวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์นานาชาติสิรินธร ไทย-เยอรมัน (TGGS) ผศ.ณรงค์ ธรรมภูติ อาจารย์ประจำภาควิชาเทคโนโลยีวิศวกรรมไฟฟ้า วิทยาลัยเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ ผศ.ดร.สุเมธ ลิปิโรจน์พงษ์ อาจารย์ประจำสาขาวิชาเทคโนโลยีไฟฟ้า คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏหมู่บ้านจอมบึง และบริษัทพีทีเอส คอมบิเนชั่น จำกัด (บริษัทร่วมทุน) ได้ร่วมกันศึกษาวิจัยการพัฒนาระบบต้นแบบการจัดการแบตเตอรี่ (Battery Management System : BMS) สำหรับชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เพื่อพัฒนาอุตสาหกรรมที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยได้รับการสนับสนุนการวิจัยด้านการเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของประเทศ (บพข.) ภายใต้แผนงานวิจัย ด้านการพัฒนาอุตสาหกรรมระบบคมนาคมแห่งอนาคต และอุตสาหกรรมหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ ประจำปีงบประมาณ 2565
อาจารย์กมลณิตย์ ภู่สร กล่าวว่า ในช่วง 4-5 ปีที่ผ่านมา หลายภาคส่วนได้มีการดำเนินโครงการเพื่อลดการปนเปื้อนจากไอเสีย และลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เริ่มหันมาให้ความสนใจกับยานยนต์ไฟฟ้า ทั้งนี้การพัฒนาต้นแบบระบบการจัดการแบตเตอรี่สำหรับชุดแบตเตอรี่ ผู้วิจัยต้องการพัฒนาต้นแบบในส่วนของระบบการจัดการแบตเตอรี่ โดยทดสอบในรถสามล้อไฟฟ้า ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้งาน จะนำมาใช้วิเคราะห์พฤติกรรมการใช้งานของแบตเตอรี่ในสภาวะการใช้งานจริง พร้อมทั้งนำปัญหาที่ได้จากการใช้งานจริงมาพัฒนาระบบการจัดการแบตเตอรี่ สำหรับใช้ร่วมกับแบตเตอรี่ในรถยนต์ไฟฟ้าชนิดอื่น ๆ ต่อไป โดยได้รับการสนับสนุนรถสามล้อไฟฟ้าสำหรับการทดสอบวิจัย จากบริษัท เออร์เบิน โมบิลิตี้ เทค จำกัด ผู้ผลิตและจำหน่ายรถสามล้อไฟฟ้ามูฟมี (MuvMi)
อาจารย์กมลณิตย์ ภู่สร กล่าวอีกว่า ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่พัฒนาขึ้นมีจุดเด่นหลัก คือ 1. ความละเอียดในการอ่านค่าแรงดันเซลล์แบตเตอรี่ที่ 0.1 mV 2. จำนวนเซลล์สูงสุดที่สามารถต่อได้ 36 cell ต่อชุดอุปกรณ์ สามารถต่อเพิ่มเซลล์แบตเตอรี่ได้โดยการต่ออุปกรณ์เพิ่มจากตัว BMS หลัก 3. มีความปลอดภัยสูงเพราะมีการแยกกราวด์ระหว่างวงจรวัดแรงดันแบตเตอรี่ กับวงจรควบคุมและสื่อสาร 4. รองรับการสื่อสารผ่าน CAN BUS, Bluetooth และ WiFi 5. มี CAN 2 Channel รองรับการอัดประจุผ่านโปรโตคอล GB/T (และสามารถออกแบบเพิ่มให้รองรับโปรโตคอล CHAdeMO ได้โดยเพิ่มชุดอุปกรณ์) 6. บันทึกข้อมูลการใช้งานแบตเตอรี่ลงใน memory card ที่อยู่ภายในตัว ทั้งนี้หลักการทำงานของระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) จะทำหน้าที่หลักในการป้องกันความบกพร่องต่าง ๆ ที่จะเกิดขึ้นกับเซลล์แบตเตอรี่ อาทิเช่น การป้องกันแรงดันสูงเกินหรือต่ำเกิน การป้องกันการอัดประจุหรือคายประจุสูงเกิน และการป้องกันอุณหภูมิสูงเกิน เป็นต้น เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอันตรายต่อแบตเตอรี่และผู้ใช้งาน รวมไปถึงการสมดุลประจุของเซลล์แบตเตอรี่เพื่อให้มีการใช้งานที่ยาวนานมากขึ้นด้วย ซึ่งระบบจัดการแบตเตอรี่จะทำงานสอดประสานกับตัวควบคุมการขับเคลื่อนของรถ (VCU) เพื่อให้ตัวควบคุมรถสามารถทราบถึงสถานะประจุของแบตเตอรี่ และทำการประมวลผลการใช้พลังงานของรถไฟฟ้าให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ซึ่งการสื่อสารข้อมูลภายในระหว่าง BMS และ VCU จะใช้การสื่อสารผ่านทางโปรโตคอล CAN Bus ซึ่งเป็นการสื่อสารที่มีเสถียรภาพสูงและใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ไฟฟ้าปัจจุบัน
“อย่างไรก็ตามจากความร่วมมือจนก่อเกิดผลงานวิจัยอย่างเป็นรูปธรรม เมื่อปลายเดือนมีนาคม 2566 ที่ผ่านมา ทุกภาคส่วนได้ดำเนินการทดสอบประสิทธิภาพระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่พัฒนาขึ้นร่วมกับรถสามล้อไฟฟ้า ณ มหาวิทยาลัยราชภัฏหมู่บ้านจอมบึง จังหวัดราชบุรี โดยการทดสอบนี้ได้นำผลจากระบบการจัดการแบตเตอรี่สำหรับชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ไปประยุกต์ในงานด้านอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้าดัดแปลง (EV conversion) ได้แก่ รถไฟฟ้าดัดแปลงที่ใช้ในงานของมหาวิทยาลัย รถไฟฟ้าดัดแปลงในโรงงานอุตสาหกรรม และรถไฟฟ้าดัดแปลงสำหรับเกษตรกรรม สอดรับกับการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ไม่สร้างมลพิษทางอากาศ และสอดรับกับแนวทางของมหาวิทยาลัยในการเปลี่ยนสู่การเป็นมหาวิทยาลัยสีเขียว หรือ Green University ในอนาคต อีกทั้งคณะนักวิจัยกำลังพัฒนาแอปพลิเคชันแสดงผลข้อมูลพื้นฐานบนระบบปฏิบัติการ Windows เพื่อรองรับการใช้งานสำหรับบุคคลทุกกลุ่ม และเทียบเท่าผลิตภัณฑ์ที่นำเข้าจากต่างประเทศ ซึ่งเป็นการช่วยลดการพึ่งพาการนำเข้าเทคโนโลยีจากต่างประเทศซึ่งเป็นปัญหาหลักในการผูกขาดเทคโนโลยีต่อไป ผู้สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมที่ โทรศัพท์ 096 153 5265” อาจารย์กมลณิตย์ ภู่สร กล่าว
