ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด สหรัฐอเมริกา ค้นพบเทคนิคใหม่ในการชาร์จประจุไฟฟ้าแบบไร้สายให้สามารถชาร์จประจุไฟฟ้าขณะที่เคลื่อนที่ออกห่างหรือเข้าใกล้กันได้ ทำให้มีศักยภาพที่จะพัฒนาไปสู่การชาร์จประจุให้กับรถยนต์ไฟฟ้าขณะกำลังวิ่งอยู่บนถนนได้ โดยอาศัยถนนเป็น “เครื่องชาร์จ”
ศาสตราจารย์ฟาน ชานฮุย หัวหน้าทีมวิจัยอธิบายถึงหลักการการชาร์จแบบไร้สายว่า จะเกิดขึ้นได้ต้องมีชุดขดลวดที่เหมือนกัน 2 ชุด ทำหน้าที่เป็นเครื่องชาร์จชุดหนึ่งและตัวรับประจุอีกชุดหนึ่ง เมื่อเพิ่มคลื่นวิทยุให้กับเครื่องชาร์จผ่านทรานส์มิตเตอร์ ขดลวดทั้ง 2 จะจับคู่เสมือนเป็นวงจรเดียวกัน โดยตัวแรกจะถ่ายเทประจุให้กับชุดที่ 2 แต่คลื่นวิทยุที่ใช้จำเป็นต้องปรับคลื่นความถี่ให้เหมาะสมกับระยะห่างระหว่างขดลวดทั้งสอง ดังนั้นที่ผ่านมา การชาร์จไร้สายจึงเป็นการชาร์จในระยะห่างตายตัว หากต้องการให้ได้ผลดีที่สุด หากเราต่อหลอดไฟแอลอีดีเข้ากับขดลวดที่ 2 ก็จะเห็นได้ว่า ความสว่างของหลอดจะยิ่งหรี่ลงเมื่อหลอดเคลื่อนห่างออกไปจากเครื่องชาร์จประจุ
เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าวให้สามารถชาร์จประจุให้กับตัวรับได้ในขณะเคลื่อนที่ ทีมวิจัยจัดการตัดตัวทรานส์มิตเตอร์ออกไป เพิ่มอุปกรณ์ขยายสัญญาณ (โวลเทจ แอมพลิฟายเออร์) และตัวความต้านทานป้อนกลับ (ฟีดแบ๊ก รีซิสเตอร์) ให้กับเครื่องชาร์จ เท่ากับเป็นการเปลี่ยนเครื่องชาร์จประจุให้กลายเป็นเครื่องสร้างสัญญาณวิทยุเองแทนที่จะรับสัญญาณมาอีกต่อหนึ่งนั่นเอง ศ.ฟานเรียกวิธีการนี้ว่า “แพริตี-ไทม์ ซิมเมตริก เซอร์กิต”
เทคนิคใหม่นี้ทำให้ระบบชาร์จทั้งระบบสามารถปรับตัวเองโดยอัตโนมัติให้มีประสิทธิภาพสูงสุดในการถ่ายเทพลังงานไฟฟ้าได้ตลอดเวลา ไม่ว่าจะเคลื่อนที่เข้าหากันหรือเคลื่อนออกห่างจากกัน
สิทธิ์ อัศววรฤทธิ์ นักศึกษาระดับปริญญาเอกชาวไทย หนึ่งในทีมวิจัยและเป็นผู้เขียนรายงานหลักเพื่อเผยแพร่งานวิจัยครั้งนี้ อธิบายเพิ่มเติมว่า การเพิ่มแอมพลิฟายเออร์กับรีซิสเตอร์เข้าไป ทำให้การถ่ายโอนกระแสคงประสิทธิภาพต่อเนื่องในระยะ 3 ฟุต ไม่ว่าตัวรับประจุจะเคลื่อนที่เปลี่ยนแปลงทิศทางไปอย่างไรก็ตาม ทำให้ไม่จำเป็นต้องปรับจูนความถี่ของตัวชาร์จและตัวรับประจุอยู่ตลอดเวลาอีกต่อไป
ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการทดลองหลักการตามระบบดังกล่าวนี้ โดยใช้หลอดไฟแอลอีดี ซึ่งกินไฟน้อยต้องการการชาร์จประจุเพียง 1 มิลลิวัตต์ ในขณะที่รถยนต์นั้นจำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้าหลายสิบกิโลวัตต์ การถ่ายเทประจุปริมาณมากๆ ยังคงเป็นปัญหาในทางปฏิบัติ โดยระบบใหม่นี้นอกจากต้องรองรับการถ่ายเทประจุในปริมาณมากแล้ว ยังจำเป็นต้องมีความสามารถในการปรับตัวได้เร็วยิ่งขึ้นเพื่อรองรับการเคลื่อนที่เร็วมากของรถยนต์
อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยเชื่อว่า ปัญหาเหล่านี้สามารถพัฒนาแก้ไขได้ในอนาคต ศ.ฟานระบุว่า หลักการนี้สามารถนำไปปรับใช้ในการชาร์จประจุรถยนต์ขณะวิ่งได้ในอนาคต โดยการฝังชาร์จเจอร์เป็นระยะๆ ไว้บนถนน ซึ่งจะชาร์จประจุได้ทันทีเมื่อรถยนต์วิ่งผ่านนั่นเอง
ในขณะเดียวกัน เบื้องต้นหลักการชาร์จประจุแบบไร้สายนี้ ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการชาร์จประจุพลังงานต่ำให้กับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังอยู่ภายในร่างกาย หรือชาร์จโทรศัพท์มือถือขณะเดินอยู่ใกล้ๆ ได้อีกด้วย
