การออกแบบระบบกักเก็บพลังงานและการประจุไฟฟ้าอย่างรวดเร็วสำหรับรถโดยสารไฟฟ้าขนส่งระยะสั้นภายในเมือง

Abstract

การพัฒนาระบบขนส่งมวลชนมีความสำคัญในการแก้ไขปัญหาการจราจรในเมือง งานวิจัยนี้มุ่งที่การพัฒนาระบบรถโดยสารขนส่งระยะสั้น เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของระบบขนส่งสายย่อย(Feeder) ภายในเมือง รถโดยสารไฟฟ้าเป็นการพัฒนาที่ได้รับความสนใจอย่างมาก แต่ด้วยปัญหาความกังวลเรื่องระยะทางจากสภาพการจราจรที่ติดขัดทำให้เกิดความไม่มั่นใจในการนำมาใช้ งานวิจัยนี้พัฒนาแนวทางการออกแบบระบบรถโดยสารอันประกอบด้วยวิธีการกำหนดขนาดแบตเตอรี่ และการวางแผนชาร์จประจุไฟฟ้าสำหรับเป็น งานวิจัยนำวิธีการทำนายการใช้พลังงานด้วยแบบจำลอง VSP มาใช้ ซึ่งให้ค่าการใช้พลังงานได้ด้วยข้อมูลจาก GPS และสามารถจัดการกับข้อมูลจำนวนมากได้ง่าย งานวิจัยได้นำระบบรถโดยสารภายในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยมาเป็นกรณีศึกษา โดยนำข้อมูลการวิ่งให้บริการจริง 1596 รอบมาใช้ทำให้ได้ผลลัพธ์ครอบคลุมสภาพการจราจรที่หลากหลาย การชาร์จประจุไฟฟ้าอย่างรวดเร็วถูกนำมาใช้ในการวางแผนชาร์จประจุไฟฟ้าได้โดยไม่กระทบกับตารางการให้บริการ และใช้ลดขนาดแบตเตอรี่ลงได้ แผนการชาร์จประจุไฟฟ้าที่แตกต่างกันได้ถูกออกแบบขึ้นและเปรียบเทียบกับรถโดยสารไม่มีการชาร์จประจุไฟฟ้า การชาร์จประจุไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว ทำให้แบตเตอรี่มีขนาดเล็กลงได้มากกว่า 65-80% และราคาค่าแบตเตอรี่ลดลงมากกว่า 40,000$ ต่อคัน แต่เมื่อนำไปคำนวณค่าต้นทุนการเป็นเจ้าของ (TCO) พบว่าลดไปได้เพียงราว 2% เท่านั้น แต่ถึงกระนั้นวิธีการเผื่อขนาดแบตเตอรี่ทำให้ TCO เพิ่มขึ้น 7.4% จึงสรุปได้ว่าการชาร์จประจุไฟฟ้าอย่างรวดเร็วเป็นแนวทางที่มีความคุ้มค่ามากกว่าถึง 10% การออกแบบระบบรถโดยสารถูกนำไปประยุกต์ใช้กับเส้นทางอื่นและได้ผลลัพธ์ออกมาในแนวทางเดิม นอกจากนี้งานวิจัยยังพบว่าการใช้แบตเตอรี่ลิเทียมไททาเนต (LTO) แทนแบตเตอรี่ลิเทียมไอรอนฟอสเฟต (LFP) ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันสามารถลดค่า TCO ได้มากขึ้น 10-15%