3 นักศึกษาวิศวะ มจธ. สร้างสรรค์ตู้ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าต้นแบบ ได้มาตรฐานสากล J1772 เล็งต่อยอดพัฒนาเพื่อสนับสนุนผู้ประกอบการไทยในอุตสาหกรรม EV พร้อมรองรับมาตรฐานเครื่องชาร์จประจุรถยนต์ EV ของไทยในอนาคต

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) รายงานว่า หนึ่งในสิ่งจำเป็นสำหรับเจ้าของรถยนต์ EV ก็คือเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า หรือ EV Charger ที่จะทำหน้าที่อัดประจุไฟฟ้าให้กับแบตเตอรี่ในรถยนต์ EV ซึ่งในอนาคตหากจำนวนรถ EV เพิ่มมากขึ้น ความต้องการติดตั้ง EV Charger ในที่พักอาศัยและอาคารก็จะมีมากขึ้น ทั้งเพื่อใช้กับรถยนต์ EV คันใหม่ หรือทดแทน EV Charger เครื่องเก่าที่ชำรุดเสียหาย แต่ EV Charger ที่ค่ายรถนำมาติดตั้งให้กับผู้ซื้อรถ รวมถึงที่จำหน่ายในร้านค้าและออนไลน์ ล้วนเป็นของนำเข้าจากต่างประเทศ ที่ผู้ซื้อส่วนใหญ่ก็ยากที่จะทราบว่า EV Charger เครื่องนั้นมีมาตรฐานและความปลอดภัยในการใช้งานมากน้อยเพียงใด เพราะประเทศไทยยังไม่มีการออกมาตรฐานตัว EV Charger ติดบ้าน

หนึ่งในก้าวเล็กๆ ของแนวทางนี้ก็คือ ตู้ EV Charger ผลงานของ 3 นักศึกษาปริญญาตรี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ประกอบด้วย นางสาวพลอยพรรณ สุขประเสริฐ (น้องเนย), นายสิทธิเดช สุนันทโชติหิรัญ (น้องที) และนางสาวอิสระยา แก่นแก้ว (น้องแอล) ภายใต้โปรเจกต์ปี 4 ในหัวข้อ “การออกแบบและสร้างเครื่องอัดประจุแบตเตอรี่สำหรับยานยนต์ไฟฟ้า”

นายสิทธิเดช หรือน้องที กล่าวถึงที่มาของงานนี้ว่า ตนเองและเพื่อนได้มีโอกาสดูคลิปการทำ EV Charger สำหรับรถยนต์ EV ของช่างไทย ที่อาจารย์ที่ปรึกษาส่งมาให้ดูตอนเรียนอยู่ปี 3 เทอม 2 จึงปรึกษาอาจารย์ว่าความรู้ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าที่เรียนมา 3 ปี และในปี 4 จะสามารถนำมาสร้างกล่องแผงวงจรเพื่อควบคุมการจ่ายไฟให้รถยนต์ EV ได้หรือไม่ จนเกิดเป็นโปรเจกต์ตอนปี 4 ขึ้นมา โดยความคาดหวังของพวกเราตอนนั้นคือ อยากจะสร้างแผงวงจรที่สามารถควบคุมการชาร์จไฟฟ้ากระแสสลับที่ได้มาตรฐานเดียวกับกล่อง EV Charger ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด

“ในกล่อง EV Charger ที่มีในท้องตลาดนั้น จะต้องมีทั้งวงจรป้องกันไฟรั่ว ระบบสายดิน ระบบควบคุมแรงดันไฟฟ้า ระบบสื่อสารสัญญาณเพื่อตรวจสอบสถานการณ์ชาร์จ และระบบตัดไฟเมื่อพบปัญหา ซึ่งจะมีมาตรฐานสากลของแต่ละระบบกำหนดไว้อย่างชัดเจน ดังนั้นในการออกแบบและสร้างแผงวงจรเพื่อควบคุมระบบเหล่านี้ จึงมีเป้าหมายคือการปรับแต่งให้ค่าสัญญาณต่างๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการทดลองชาร์จประจุเป็นไปตามมาตรฐานสากล (J1772) โดยในปี 4 เทอม 1 จะเป็นการศึกษาด้วยการจำลอง (Simulation) ผ่านโปรแกรม ก่อนที่จะมีการสร้างแผงวงจรและทดสอบจริงในเทอมที่ 2 ซึ่งในส่วนของผมรับผิดชอบด้านฮาร์ดแวร์ เช่น การทําแผ่นพรินท์ (PCB) เป็นหลัก”

ด้านนางสาวอิสริยา หรือน้องแอล ผู้ทำหน้าที่เขียนโค้ดและซอฟต์แวร์ กล่าวถึงการทำงานของ EV Charger ที่พัฒนาขึ้นมาว่า เมื่อเสียบปลั๊กชาร์จเข้ากับตัวรถ ระบบจะมีการสื่อสารสัญญาณกับรถทันทีที่เสียบปลั๊ก และเมื่อตรวจสอบเสร็จสิ้น ก็จะเริ่มชาร์จไฟเองโดยอัตโนมัติ และหยุดจ่ายได้เมื่อประจุไฟให้แบตเตอรี่ได้ตามค่าที่กำหนด หรือตามเวลาที่กำหนด (สามารถเลือกได้) โดยทุกขั้นตอนจะมีการส่งข้อความแจ้งเจ้าของรถได้รู้ผ่านหน้าจอของตู้และผ่าน Wifi ไปแสดงบนจอมือถือได้อีกด้วย โดยกล่อง EV Charger ต้นแบบนี้สามารถใช้ได้ทั้งไฟฟ้ากระแสสลับแบบ 1 เฟส ที่กำลังชาร์จสูงสุด 16 แอมป์ หรือไฟฟ้ากระแสสลับแบบ 3 เฟส ที่กำลังชาร์จได้สูงสุด 32 แอมป์ โดยทุกกระบวนการเป็นไปตามมาตรฐานสากลทุกประการ

ส่วน นางสาวพลอยพรรณ หรือน้องเนย ซึ่งรับผิดชอบหลักด้านการหาข้อมูลเกี่ยวกับมาตรฐานของระบบต่างๆ บนแผงวงจรของ EV Charger กล่าวว่า “หน้าที่อีกอย่างหนึ่งของตนเองคือการจัดหา นอกจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ รวมถึงการสั่งพิมพ์แผ่นพรินท์ (Printed Circuit Board: PCB) ที่สิทธิเดช (ที) เป็นคนออกแบบก็ยังติดต่อกับบริษัทผลิตเบรกเกอร์ เพื่อขอความอนุเคราะห์ตัวเบรกเกอร์ตัดไฟรั่วและเบรกเกอร์ตัดไฟเกินมาใช้กับโปรเจกต์นี้โดยไม่มีค่าใช้จ่าย กับการประสานขอโครงตู้เก่าของมหาวิทยาลัย มาทำเป็นตู้ชาร์จอีกด้วย ทำให้ EV Charger ซึ่งทำให้จากต้นทุนอุปกรณ์ที่ต้องจ่ายจริงหลายหมื่นบาทก็เหลือไม่ถึงหมื่นบาท นอกจากนี้ยังได้ความรู้ที่ทำให้ตอนนี้พวกเราสามารถทำกล่อง EV Charger กล่องที่ 2 กล่องที่ 3 ให้มีมาตรฐานเทียบเท่ากล่องราคาหลักหมื่นในท้องตลาด ด้วยต้นทุนค่าอุปกรณ์ไม่เกิน 5 พันบาท”

ด้าน ผศ.ดร.สุภาพงษ์ นุตวงษ์ อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ อาจารย์ที่ปรึกษา กล่าวเสริมว่า ตัวโปรเจกต์การพัฒนาแผงวงจรควบคุมการชาร์จประจุให้กับรถยนต์ EV นี้ สามารถต่อยอดเป็นงานของน้องรุ่นต่อไปได้ในได้หลายแง่มุม ทั้งการพัฒนาให้สามารถใช้กับการชาร์จกระแสตรง การทำให้แผงวงจร 1 ชุดสามารถชาร์จไฟให้รถยนต์ได้พร้อมกันมากกว่า 1 คัน ระบบข้อมูลและควบคุมการชาร์จผ่านเครือข่ายมือถือโดยตรง ซึ่งทั้งหมดนี้จะเป็นประโยชน์กับผู้ประกอบการไทยที่สนใจจะผลิต EV Charger เพื่อวางจำหน่าย ทั้งในแง่การเลือกสั่งวัสดุอุปกรณ์ของที่ได้มาตรฐานและคุ้มราคา หรือด้านการปรับตั้งค่า (Set Up) สัญญาณต่างๆ ของ EV Charger ให้เป็นไปตามมาตรฐานสากล ที่สำคัฐคือได้ตามมาตรฐานเครื่องชาร์จประจุรถยนต์ EV ของไทยที่อาจมีการประกาศใช้ในระยะต่อไป