KMITL Innovation Expo 2025 Logo

การออกแบบรถตุ๊กตุ๊กไฟฟ้า เพื่อพัฒนาเทคโนโลยียานยนต์ใหม่

รายละเอียด

โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนารถตุ๊กตุ๊กไฟฟ้าโดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงจากระบบเครื่องยนต์สันดาปเป็นระบบไฟฟ้า เพื่อสนับสนุนการลดมลพิษทางอากาศและเสริมสร้างเทคโนโลยียานยนต์ที่ยั่งยืน รถตุ๊กตุ๊กไฟฟ้าได้รับการออกแบบโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้า BLDC และระบบควบคุมที่ปรับแต่งให้เข้ากับการขับขี่แบบเฉพาะของรถสามล้อในประเทศไทย การศึกษาได้พิจารณาถึงระบบพลังงานที่เหมาะสม รวมถึงการสัมภาษณ์ผู้ขับขี่รถตุ๊กตุ๊กแบบดั้งเดิมเพื่อออกแบบรถที่ตอบสนองต่อการใช้งานในชีวิตประจำวัน ผลจากการศึกษาชี้ให้เห็นว่าการนำรถตุ๊กตุ๊กไฟฟ้ามาใช้นอกจากจะลดการปล่อยมลพิษและฝุ่น PM2.5 ยังช่วยสร้างภาพลักษณ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแก่ภาคการท่องเที่ยวไทย พร้อมทั้งสนับสนุนการพัฒนานวัตกรรมและเศรษฐกิจภายในประเทศ

วัตถุประสงค์

ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาปัญหาสิ่งแวดล้อมได้รับความสนใจอย่างมากจากทั่วโลก โดยเฉพาะในประเทศไทยที่เผชิญกับปัญหามลพิษทางอากาศอย่างรุนแรง ซึ่งเป็นหนึ่งในวิกฤตสำคัญของเมืองใหญ่เช่นกรุงเทพฯ ที่ค่าฝุ่น PM2.5 สูงถึง 27.4ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร หรือเกินมาตรฐานขององค์การอนามัยโลก (WHO) ถึง 5 เท่า สาเหตุหลักของปัญหานี้มาจากยานพาหนะที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน(ICE) โดยเฉพาะในยานพาหนะที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งปล่อยทั้งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์(CO2) คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และฝุ่น PM2.5 ซึ่งล้วนแต่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพอากาศและสุขภาพของประชาชนรถตุ๊กตุ๊กซึ่งเป็นเอกลักษณ์ของไทยและเป็นที่นิยมในหมู่นักท่องเที่ยวเป็นอีกหนึ่งยานพาหนะที่ใช้งานมาอย่างยาวนานและมักใช้เครื่องยนต์สันดาปที่มีประสิทธิภาพต่ำ ทำให้ปล่อยมลพิษสูงกว่ายานพาหนะที่ใช้เทคโนโลยีใหม่ ดังนั้นการพัฒนารถตุ๊กตุ๊กไฟฟ้าจึงมีความสำคัญเพื่อลดการปล่อยมลพิษ ควบคู่ไปกับการรักษาเอกลักษณ์ของไทยให้คงอยู่ การเปลี่ยนรถตุ๊กตุ๊กจากเครื่องยนต์สันดาปเป็นรถไฟฟ้าจะช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อย่างมาก โดยหากตุ๊กตุ๊กเปลี่ยนมาเป็นรถไฟฟ้าจะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากเดิม 6.2 ตันต่อปีเหลือเพียง2 ตันต่อปี หรือคิดเป็นการลดลงถึง 67% ซึ่งสอดคล้องกับนโยบายของรัฐบาลไทยที่ตั้งเป้าลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกให้ได้ 20-25% ภายในปี 2573 ตามข้อตกลงปารีส (Paris Agreement) นอกจากนี้รถตุ๊กตุ๊กไฟฟ้ายังมีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาต่ำกว่ารถที่ใช้เครื่องยนต์เชื้อเพลิง เพราะไม่มีเครื่องยนต์สันดาปที่ซับซ้อนช่วยให้เจ้าของรถประหยัดค่าใช้จ่ายในระยะยาว อีกทั้งยังช่วยเสริมสร้างภาพลักษณ์ด้านสิ่งแวดล้อมให้แก่ประเทศไทย สนับสนุนการท่องเที่ยวที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และเพิ่มโอกาสในการพัฒนาเทคโนโลยีในประเทศซึ่งนอกจากจะเป็นการรักษาสิ่งแวดล้อมแล้วยังสร้างโอกาสใหม่ๆในด้านเศรษฐกิจและการท่องเที่ยวอย่างยั่งยืน

นวัตกรรมอื่น ๆ

ระบบตรวจสอบฝุ่นบนแผงโซลาร์เซลล์

คณะวิทยาศาสตร์

ระบบตรวจสอบฝุ่นบนแผงโซลาร์เซลล์

แผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้กันในครัวเรือน ในปัจจุบันยังขาดระบบตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งส่งผลกระทบต่อการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด งานวิจัยนี้มีเป้าหมายในการออกแบบระบบตรวจสอบผ่านเทคโนโลยี Internet of Things (IoT) และ Machine Learning มาใช้ในการคาดการณ์กระแส และแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์ การศึกษาทดลองพบว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างการสะสมของฝุ่นกับกระแสไฟฟ้าที่แผงโซลาร์เซลล์สามารถผลิตได้ ระบบที่นำเสนอสามารถคาดการณ์เวลาที่เหมาะสมในการทำความสะอาด

เครื่องทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำแบบขดลวดคู่สำหรับโรงงานเครื่องประดับที่พัฒนาด้วยการวิเคราะห์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

วิทยาลัยนวัตกรรมการผลิตขั้นสูง

เครื่องทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำแบบขดลวดคู่สำหรับโรงงานเครื่องประดับที่พัฒนาด้วยการวิเคราะห์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ (Induction Heating Machine: IHM) เป็นอุปกรณ์สำคัญในอุตสาหกรรมเครื่องประดับ โดยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนและเชื่อมโลหะมีค่า งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำขดลวดคู่ (Dual Coil IHM) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนของโรงงานเครื่องประดับ โดยใช้ การวิเคราะห์แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Analysis: EMA) ผ่านซอฟต์แวร์ Ansys Maxwell กระบวนการวิจัยเริ่มจากการทดสอบเครื่อง IHM แบบขดลวดเดี่ยวในสภาวะการทำงานจริง และใช้ EMA เพื่อวิเคราะห์ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก (B) ที่เกิดขึ้น จากนั้นได้ออกแบบและเปรียบเทียบการทำงานของขดลวดคู่ในรูปแบบ ขนาน (Parallel) และ อนุกรม (Series) ผลการทดลองพบว่า ขดลวดอนุกรมให้ค่าฟลักซ์แม่เหล็กสูงกว่า และสามารถปรับค่ากระแส (I), ความถี่ (f), จำนวนรอบขดลวด (N) และระยะห่างขดลวด (d) เพื่อให้ได้ค่าที่เหมาะสมสำหรับการผลิต ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า เครื่อง IHM ขดลวดคู่แบบอนุกรมสามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้ 2 เท่า เมื่อเทียบกับเครื่องเดิม ทั้งนี้ เทคโนโลยี EMA ช่วยลดการทดลองเชิงกายภาพ ลดข้อผิดพลาด และเพิ่มความแม่นยำในการออกแบบเครื่องจักรอุตสาหกรรมเครื่องประดับ

การทดสอบเครื่องอัดประจุไฟฟ้าของยานยนต์ไฟฟ้าตามมาตรฐาน  IEC 61851-1 ภาคผนวก A

คณะวิศวกรรมศาสตร์

การทดสอบเครื่องอัดประจุไฟฟ้าของยานยนต์ไฟฟ้าตามมาตรฐาน IEC 61851-1 ภาคผนวก A

โครงงานนี้มุ่งเน้นการพัฒนาอุปกรณ์ทดสอบเครื่องอัดประจุของยานยนต์ไฟฟ้าแบบกระแสสลับ (AC Charger) ตามมาตรฐาน IEC 61851-1 ภาคผนวก A โดยการจำลองวงจรทดสอบภายในยานยนต์ไฟฟ้าตามมาตฐาน เพื่อใช้ทดสอบการทำงานของเครื่องอัดประจุไฟฟ้ากระแสสลับ โดยในหัวข้อการทดสอบเกี่ยวข้องกับการสื่อสารระหว่างยานยนต์ไฟฟ้ากับเครื่องอัดประจุผ่านระบบวงจรควบคุมด้วยสัญญาณ Pulse Width Modulation (PWM) และจัดทำคู่มือปฏิบัติงาน (WI) เพื่อเตรียมการทดสอบให้เป็นไปตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025 ซึ่งเป็นข้อกำหนดทั่วไปว่าด้วยความสามารถห้องปฏิบัติการในการดำเนินการทดสอบและ/ หรือสอบเทียบ ซึ่งภาพรวมของโครงการนี้คือ พัฒนาอุปกรณ์ทดสอบและจัดทำคู่มือปฏิบัติงาน โดยได้นำเอาองค์ความรู้และอุปกรณ์ต่างๆมาทำการเก็บข้อมูล จากนั้นนำข้อมูลมาเปรียบเทียบให้เป็นไปตามมาตรฐานข้างต้น เพื่อทดสอบเครื่องอัดประจุไฟฟ้ากระแสสลับ Type II ในแต่ละสถานะ อุปกรณ์การทดสอบประกอบไปด้วยส่วนของการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ทดสอบกับเครื่องอัดประจุไฟฟ้ากระแสสลับ โดยใช้ PLC S7-1200 และ HMI เพื่อควบคุมการทำงานของสวิตช์ในวงจรอุปกรณ์ทดสอบ รวมถึงการควบคุมพารามิเตอร์และแสดงผล ส่วนของอุปกรณ์ที่ใช้วัดค่าออสซิโลสโคปและมัลติมิเตอร์ที่ผ่านกระบวนการสอบเทียบเครื่องมือวัด เพื่อให้สอดคล้องกับมาตฐานที่กำหนดไว้