22 ส.ค. เวลา 04:17 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

อนาคตสู่สังคมไร้สายอย่างแท้จริงระบบส่ง​ ⚡🔌

พลังงานไร้สาย WPT กับการปฏิวัติครั้งใหม่​ 🏙️🌆
โลกของเรากำลังเดินหน้าเข้าสู่ยุคที่ทุกสิ่งเชื่อมต่อกันโดยไม่ต้องพึ่งพาสายไฟหรือสายสัญญาณอีก
ต่อไป แนวคิดของ “สังคมไร้สาย” ไม่ได้เป็นเพียงภาพฝันในนิยายวิทยาศาสตร์ แต่กำลังค่อย ๆ ใกล้ความจริงมากขึ้นเรื่อย ๆ ตัวอย่างเล็ก ๆ รอบตัวเรามีอยู่แล้ว ไม่ว่าจะเป็นสมาร์ตโฟนที่ชาร์จแบบไร้สาย เตาแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถ่ายโอนพลังงานโดยตรงเข้าสู่ภาชนะ หรือแม้แต่เครื่องมือแพทย์ขนาดเล็กที่สามารถรับพลังงานจากภายนอกโดยไม่ต้องมีสายเชื่อมต่อ
แต่แม้จะก้าวไกลเพียงใด ปัญหาสำคัญ
ของเทคโนโลยีการส่งพลังงานไร้สาย หรือ WPT (Wireless Power Transfer) ก็ยังคงอยู่นั่นคือ
ความไม่เสถียรเมื่อภาระการใช้งานเปลี่ยนไป
🔌 อธิบายให้เข้าใจง่าย ๆ ก็คือ พลังงานที่ส่งจากต้นทางไปยังอุปกรณ์ปลายทางจะขึ้นอยู่กับว่าอุปกรณ์นั้น ๆ มี “โหลด” หรือความต้านทานต่อไฟฟ้ามากน้อยแค่ไหน สมาร์ตโฟนที่เริ่มต้นชาร์จแบตเตอรี่ใหม่ ๆ กับตอนที่ใกล้เต็ม จะมีพฤติกรรมทางไฟฟ้าที่ต่างกัน เมื่อโหลดเปลี่ยน แรงดันที่ถูก
ส่งมาก็อาจแกว่งไปมา ส่งผลให้การชาร์จไม่ราบรื่น อาจช้าลง หรือในบางกรณีอาจกระทบต่อความปลอดภัยของวงจรได้ ปัญหานี้ยิ่งทวีความซับซ้อนขึ้นในกรณีของแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ เช่น รถยนต์ไฟฟ้า ที่กระแสไฟฟ้าสูงและโหลดสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา
เพื่อตอบโจทย์ดังกล่าว นักวิจัยในญี่ปุ่นได้คิดค้นวิธีการออกแบบระบบ WPT แบบใหม่ที่ไม่ขึ้นกับโหลด หรือ Load-Independent (LI) โดยอาศัยพลังของปัญญาประดิษฐ์​ Machine Learning​ เข้ามาช่วยในการจำลอง ทดลอง และปรับแต่งระบบจนได้การทำงานที่มีเสถียรภาพสูง จุดสำคัญคือ AI
จะไม่เพียงแค่ทำตามสูตรที่กำหนดไว้ แต่เรียนรู้จากการลองผิดลองถูก ซ้ำแล้วซ้ำเล่า เพื่อหาค่าที่ทำให้การส่งพลังงานมีประสิทธิภาพที่สุด
🔌.หลักการของ WPT อาศัยปรากฏการณ์
“ การสั่นพ้อง​ (Resonance)​" ระหว่างตัวส่งและตัวรับ เหมือนกับที่วิทยุหรือโทรทัศน์ปรับคลื่นให้ตรงกับสถานี เมื่อวงจรฝั่งส่งสร้างความถี่หนึ่งขึ้นมา และวงจรฝั่งรับถูกปรับให้อยู่ในความถี่เดียวกัน ทั้งสอง
ก็จะสั่นพ้องกัน ทำให้พลังงานถูกถ่ายโอนอย่างมีประสิทธิภาพ หากมองให้ง่ายขึ้น Resonance
ก็เหมือนการที่นักดนตรีสองคนเล่นโน้ตเดียวกัน
ตรงคีย์ เสียงที่เกิดขึ้นจะดังและชัดเจนกว่าการเล่นแบบไม่ตรงกัน
สิ่งที่ Machine Learning เข้ามาเสริมคือการสร้างแบบจำลองเสมือนของระบบทั้งหมด แล้วให้ AI สังเกตพฤติกรรมเมื่อโหลดเปลี่ยน เช่น มีพลังงานสูญเสียไปเป็นความร้อนมากน้อยเพียงใด หรือแรงดันไฟฟ้าแกว่งตัวแค่ไหน จากนั้น AI จะค่อย ๆ
ปรับค่าพารามิเตอร์ในวงจรเพื่อหาทางออก
ที่ดีที่สุด คล้ายกับนักดนตรีที่ลองเล่นหลายครั้ง
จนเจอจังหวะที่ลงตัวที่สุด
ผลลัพธ์ที่ได้ชัดเจนมาก▪️▪️◾
ระบบแบบใหม่นี้สามารถลดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าเหลือเพียง 5% ในขณะที่ระบบดั้งเดิมอาจ
สูงถึง 18% และยังเพิ่มประสิทธิภาพการส่ง
พลังงานขึ้นไปถึงกว่า 86% จากค่าเดิมที่อาจอยู่เพียง 65% ความแตกต่างนี้หมายถึงการชาร์จที่รวดเร็วขึ้น ปลอดภัยขึ้น และสูญเสียพลังงาน
น้อยลงอย่างมหาศาล
🔌 หากมองไปในอนาคต เทคโนโลยีนี้ไม่ได้จำกัดเพียงการชาร์จสมาร์ตโฟนหรือหูฟังไร้สายอีกต่อไป แต่ยังรวมถึงการใช้งานในระดับอุตสาหกรรม เช่น การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่สามารถจอดบนจุดชาร์จโดยไม่ต้องเสียบปลั๊ก เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านที่ทำงานได้โดยไม่ต้องมีสายไฟระโยงระยาง หรือแม้แต่เครื่องมือแพทย์ที่ฝังอยู่ในร่างกายสามารถรับพลังงานจากภายนอกได้อย่างปลอดภัยและต่อเนื่อง
ความเป็นไปได้สะท้อนภาพของโลกที่ทุกสิ่งรอบตัวจะขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าที่ไหลผ่านอากาศโดย
ไม่ต้องพึ่งพาสายส่งแบบเดิมอีกต่อไป หากวันหนึ่งเราสามารถเดินเข้าไปในห้องและให้อุปกรณ์ทุกชิ้นทำงานได้โดยไม่ต้องเสียบปลั๊กหรือพะวงกับ
สายไฟ ก้าวย่างนั้นก็คงไม่ต่างจากการปฏิวัติ
ครั้งใหม่ของวิถีชีวิตมนุษย์​
💢ก้าวแรกสู่สังคมไร้สาย​ อย่างแท้จริง💢
Source​▪️▪️◾
🔴 Hiroo Sekiya,หัวหน้าทีมศึกษา และศาสตราจารย์จากโรงเรียนบัณฑิตศึกษาวิทยาศาสตร์การบูรณาการขั้นสูง มหาวิทยาลัยชิบะ
วารสาร​ IEEE Transactions on Circuits
and Systems
➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖
ตัวเปลี่ยน​เกมส์​ ไม่ใช่แค่​ ลด​ ตรึง​ ชดเชย​ ปรับ​🏭โครงสร้าง​ราคา​ หรือโซล่า​เซลล์​ พลังงานใต้พิภพ​⚡
ไฮโดรเจนสะอาดจากใต้พิภพ : พลังงานแห่งอนาคตที่อาจหล่อเลี้ยงโลกได้อีก 170,000 ปี​ 🪫🏭⚡
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ⚡🏭🚢
ลอยน้ำแห่งแรกของโลก​ ▪️▪️▪️
Tokamak​ ▪️▪️◼️⬛🟥 ⚗️🧪💥
พลังงงานนิวเคลียร์​ฟิวชั่น (รวมทุกเรื่องที่อยากรู้)
โฆษณา