Η ινδική κυβέρνηση μαζί με τους τομείς της αυτοκινητοβιομηχανίας προσπαθεί σκληρά να επιτύχει τους ρεαλιστικούς στόχους της ύπαρξης 30% ηλεκτρικών οχημάτων στο δρόμο μέχρι το έτος 2030. Παρά τις επιδοτήσεις και τους κανονισμούς που έκανε η κυβέρνηση, αυτό δεν φαίνεται να λειτουργεί μέχρι στιγμής, επειδή τα EV στα ινδικά οι δρόμοι δεν έχουν λάβει μεγάλη εκτίμηση από το κοινό γενικά. Αναζητώντας το λόγο, τα πάντα έχουν δύο πράγματα, που είναι η κακή εμβέλεια και ο μεγαλύτερος χρόνος φόρτισης που σχετίζεται με τα ηλεκτρικά οχήματα. Σε αντίθεση με τα οχήματα IC, οι βόλτες στα EV πρέπει να προγραμματιστούν επειδή δεν μπορείτε να φορτίσετε το όχημά σας στο τρέξιμο…… Αλλά! Περίμενε ένα λεπτό. Τι γίνεται αν είπα ότι είναι δυνατόν να φορτίσετε το EV σας ακόμα και όταν το οδηγείτε; Όχι δεν μιλώ εδώ για το ηλιακό ή αναγεννητικό σύστημα.Μιλώ για έναν πραγματικό φορτιστή που μπορεί να βυθιστεί κάτω από τους δρόμους για να φορτίζει το EV σας ασύρματα καθώς οδηγείτε σε αυτό. Ενθουσιασμένος, σωστά;
Αυτό ακριβώς είναι το “Wireless Vidyuth”, ένα ξεκίνημα από την Bangalore. Η εταιρεία, που ιδρύθηκε από την Tetiana Skupova (Tania) και την Nagendra R Gouthamas εργάζεται επί του παρόντος σε στατικούς ασύρματους φορτιστές και σύντομα θα μεταφερθεί σε δυναμικούς ασύρματους φορτιστές για EV. Ενθουσιασμένος από το σχέδιό του, το CircuitDigest πλησίασε το ντουέτο με λίγες ερωτήσεις και οι απαντήσεις τους έχουν ως εξής.
1. Πώς σχηματίστηκε το Wireless Vidyuth και πώς ξεκίνησε;
Τάνια: Ενδιαφέρον για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έψαχνα κάτι συναρπαστικό για να δουλέψω, κάτι που θα μπορούσε να αλλάξει τη ζωή μας προς το καλύτερο. Αυτό ήταν όταν συνάντησα τον Nagendra, τον επικεφαλής μηχανικό ηλεκτρονικής ισχύος στο Wireless Vidyuth. Στην πραγματικότητα με έφτασε μέσω του LinkedIn αφού παρακολούθησε ένα από τα βίντεο στο έργο Insky Energy, στο οποίο επίσης είμαι ο συνιδρυτής. Όταν άκουσα πώς εξηγεί τις ιδέες του, παρατήρησα πόσο παθιασμένος και αφοσιωμένος είναι να εργάζεται πάνω σε αυτό και να το κάνει. Αλλά δεν είχε μια ευρύτερη εικόνα για το πώς να αναπτύξει την ιδέα και να κάνει επιχειρήσεις από αυτήν. Έτσι, άρχισα να μαθαίνω περισσότερα για το έργο και ο Nagendra μου παρουσίασε τεχνικές πτυχές και έγγραφα. Έτσι ξεκίνησε το ταξίδι μας για το Wireless Vidyuth.
Σήμερα έχουμε συγκεντρώσει μια αφοσιωμένη ομάδα 10 ατόμων στο γραφείο μας στο Bangalore, τα οποία επί του παρόντος εργάζονται στο δεύτερο πρωτότυπο μοντέλο μας.
2. Σε ποιο στάδιο βρίσκεται το Wireless Vidyuth; Έχει λάβει χρηματοδότηση;
Tania: Αυτήν τη στιγμή έχουμε ολοκληρώσει το πρώτο μας πρωτότυπο μοντέλο και δουλεύουμε στο δεύτερο. Σχεδιάζουμε επίσης να το δοκιμάσουμε πρακτικά σε λίγα μέρη στην Ινδία για τα οποία θα μιλήσει ο Nagendra αργότερα. Πιστεύω ότι θα αυξήσουμε την αξιοπιστία της τεχνολογίας μας όταν θα μπορέσουμε να αποδείξουμε την αποτελεσματικότητά της με το δεύτερο πρωτότυπό μας. Σε αυτό το στάδιο θα είμαστε σε θέση να πείσουμε τους ενδιαφερόμενους ότι η τεχνολογία μας ξεπερνά τους ανταγωνιστές μας όσον αφορά την τιμή και την αποτελεσματικότητα. Επομένως, σκοπεύουμε να εμπλέξουμε τους ενδιαφερόμενους και να καλέσουμε τους επενδυτές να χρηματοδοτήσουν το έργο μας αφού ολοκληρώσουμε και δοκιμάσουμε το δεύτερο πρωτότυπο.
3. Ποια είναι η ιδέα πίσω από το Wireless Vidyuth;
Ναγκέντα:Η ιδέα της ασύρματης ενέργειας ξεπήδησε από τον σπουδαίο επιστήμονα και εφευρέτη, Νικόλα Τέσλα. Είναι σαν τον πατέρα όλων των ασύρματων τεχνολογιών στο σημερινό κόσμο. Μετά την ολοκλήρωση της μηχανικής μου, άρχισα να ψάχνω για εταιρείες που εργάζονταν σε ασύρματες τεχνολογίες ενέργειας, που είναι το πάθος μου από τις μηχανικές μέρες. Αλλά τότε ήξερα ότι δεν υπάρχει εταιρεία στην Ινδία που να ασχολείται με την ασύρματη ενέργεια, οπότε άρχισα να ψάχνω για πιθανούς συνεργάτες που μπορούν να πάρουν την ιδέα μου στο επόμενο επίπεδο. Έτσι γνώρισα την Τάνια. Αρχικά, είχα μεγαλύτερα σχέδια για την κατασκευή ενός πύργου Wardenclyffe (The Tesla Tower) και ενός ασύρματου συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Μαζί επιλέξαμε την προσέγγιση "Think Big, Start Small".Αποφασίσαμε λοιπόν να ξεκινήσουμε με μια μικρότερη ιδέα και να δημιουργήσουμε ένα ασύρματο σύστημα μετάδοσης ισχύος υψηλής συχνότητας με συντονισμένο επαγωγικό σύνδεσμο για στατική φόρτιση των ηλεκτρικών οχημάτων. Αυτό το σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για στατική ασύρματη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων. Μόλις επιτευχθεί αυτό, θα προχωρήσουμε επίσης στην εφαρμογή της δυναμικής φόρτισης.
4. Ποιοι είναι οι τύποι ασύρματων φορτιστών που χρησιμοποιούνται με EV;
Nagendra : Υπάρχουν δύο τύποι ασύρματων φορτιστών για EV. Το ένα είναι η επαγωγική ζεύξη, το οποίο θα χρησιμοποιούμεκαι το άλλο είναι η μετάδοση ισχύος μικροκυμάτων. Στην επαγωγική ζεύξη θα έχουμε στατικούς φορτιστές και δυναμικά συστήματα φόρτισης. Ο στατικός φορτιστής θα μεταφέρει ισχύ όταν το όχημα είναι ακινητοποιημένο, για παράδειγμα, σε χώρο στάθμευσης ή γκαράζ. Ο πομπός στο φορτιστή θα ενεργοποιηθεί μόνο όταν ανιχνευθεί το όχημα και θα μεταφερθεί η ισχύς AC από το πηνίο δέκτη στο EV. Η άλλη μέθοδος επαγωγικής φόρτισης είναι η δυναμική φόρτιση, με την οποία θα είμαστε σε θέση να φορτίσουμε το όχημα ακόμη και όταν βρίσκεται σε λειτουργία με τη δημιουργία ενός διαδρόμου ασύρματης φόρτισης.
5. Πόσο προχωρήσατε με τους ασύρματους φορτιστές σας; Πότε μπορούμε να το περιμένουμε στην αγορά;
Nagendra: Από τώρα έχουμε ήδη δημιουργήσει ένα μικρό μοντέλο πρωτοτύπου εργασίας που είναι το πρώτο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μικρότερη χωρητικότητα μετάδοσης ισχύος χρησιμοποιώντας τη μέθοδο επαγωγικού επαγωγικού συντονισμού υψηλής συχνότητας. Τώρα κατασκευάζουμε τον δεύτερο πρωτότυπο ασύρματο φορτιστή μας με υψηλότερη βαθμολογία ισχύος στην περιοχή των Kilo Watts που είναι περίπου 2KW. Μπορεί να λειτουργήσει με κανονική τάση τροφοδοσίας νοικοκυριού 230V με απόδοση 90% έως 95%, πράγμα που σημαίνει ότι ο συντελεστής Q τόσο του πηνίου όσο και του πηνίου δέκτη θα είναι υψηλότερος. Θα ενεργεί σαν μετασχηματιστής αλλά χωρίς πυρήνα μέσα του.
Πλησιάσαμε την τοπική εταιρεία παροχής ηλεκτρικού ρεύματος BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company) για να μας υποστηρίξει με την κατασκευή ενός πρωτοτύπου για στατική φόρτιση. Εξέφρασαν το ενδιαφέρον τους για την εγκατάσταση ασύρματων μονάδων φόρτισης τόσο για στατική όσο και για δυναμική φόρτιση αφού δοκιμάσουν το δεύτερο πρωτότυπο. Σκοπεύουμε να δημιουργήσουμε τους πρώτους ασύρματους φορτιστές μας στο γραφείο της BESCOM.
6. Πώς θα ενισχύσει η ασύρματη τεχνολογία του Vidyuth το οικοσύστημα EV στην Ινδία;
Nagendra: Πρόσφατα το παγκόσμιο σενάριο για το EV άλλαξε πολύ και υπάρχει τεράστιο ενδιαφέρον για τη δημιουργία του οικοσυστήματος EV. Πολλές ανεπτυγμένες χώρες εφάρμοσαν κανονισμού με στόχο την πλήρη μετάβαση σε ηλεκτρικά οχήματα. Η Ινδία πιέζει επίσης σκληρά. Είναι λοιπόν σαφές ότι ο κόσμος ψάχνει για νέες λύσεις πώς να μεταβείτε σε EV πιο γρήγορα και η ασύρματη φόρτιση είναι μία από τις τεχνολογικές καινοτομίες για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος.
Ο τομέας EV αυξήθηκε στα ύψη με επενδύσεις δισεκατομμυρίων δολαρίων, αλλά οι σημερινοί κατασκευαστές EV εξακολουθούν να εργάζονται σκληρά για να βρουν αποτελεσματικές λύσεις σε προβλήματα πόνου όπως το εύρος και ο χρόνος φόρτισης. Η ασύρματη φόρτιση μπορεί να είναι αυτή. Με δυναμικούς φορτιστές, τα EV μπορούν να φορτιστούν κατά την εκτέλεση. Θα μειώσει επίσης το μέγεθος της μπαταρίας του EV κατά δύο τρίτα, καθιστώντας το πολύ ελαφρύτερο.
7. Τι είναι επαγωγική ζεύξη συντονισμού υψηλής συχνότητας; Πώς αυτό βοηθά στην ασύρματη μεταφορά ενέργειας;
Ναγκέντα:Η ασύρματη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας λειτουργεί με την αρχή της «αμοιβαίας επαγωγής» μεταξύ δύο πηνίων. Το πηνίο του πομπού συνδέεται στην τροφοδοσία AC και το πηνίο δέκτη συνδέεται στο φορτίο. Το φορτίο στην περίπτωσή μας θα είναι η μπαταρία μέσω του ενσωματωμένου φορτιστή. Όταν η ισχύς είναι ενεργοποιημένη στον πομπό, το πηνίο μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μαγνητικό πεδίο, το οποίο ταλαντεύεται με συντονισμένη συχνότητα. Στη συνέχεια, το πηνίο δέκτη στο άκρο λήψης μετατρέπει αυτό το μαγνητικό σε ηλεκτρική ενέργεια. Η ισχύς μπορεί να μεταφερθεί από το πηνίο πομπού στο πηνίο δέκτη με βάση τους νόμους της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής της faraday. Το ρεύμα που εισέρχεται στο ένα άκρο και φεύγει σε άλλο άκρο του πηνίου καθορίζεται από τη σύμβαση κουκκίδων. Η βασική τεχνολογία που χρησιμοποιείται στο ασύρματο σύστημα μετάδοσης ισχύος είναι η επαγωγική ζεύξη υψηλής συχνότητας μέσω μαγνητικών πεδίων.Ένα κύκλωμα αντιστάθμισης αντίστασης χρησιμοποιείται επίσης για την επίτευξη μέγιστης μεταφοράς ισχύος.
8. Ποια είναι τα σχέδιά σας για δυναμική τεχνολογία φόρτισης; Πού το σχεδιάζετε;
Nagendra: Σε άλλους έξι έως επτά μήνες, αφού ολοκληρώσουμε το πρωτότυπο στατικού φορτιστή (μοντέλο 2), σκοπεύουμε να τα εγκαταστήσουμε στο χώρο στάθμευσης του εταιρικού γραφείου της BESCOM στο Bangalore. Για τη δεύτερη εκτέλεση, σχεδιάζουμε να αναπτύξουμε δυναμική φόρτιση δημιουργώντας έναν ασύρματο διάδρομο φόρτισης χρησιμοποιώντας τεχνολογία ελέγχου τμημάτων. Μπορεί να εφαρμοστεί στο Vidhana Soudha στο Bangalore, καθιστώντας το εικονικό μέρος έχοντας τον πρώτο ασύρματο διάδρομο φόρτισης της Ινδίας.
Σε αυτούς τους ασύρματους διαδρόμους, η πλευρά πομπού του φορτιστή θα είναι θαμμένη σε σειρά κάτω από το έδαφος. Αυτά τα τακάκια πομπού θα ενεργοποιηθούν μόνο όταν το ταμπόν λήψης βρίσκεται πάνω από το συγκεκριμένο πομπό. Αυτό βελτιώνει την απόδοση ισχύος και δίνει μια αίσθηση ασφάλειας, διότι όταν άλλα οχήματα με κινητήρα IC ή πεζοί περπατούν στο δρόμο, αυτοί οι πομποί θα παραμείνουν κλειστοί.
9. Οι ασύρματοι φορτιστές Vidyuth θα είναι συμβατοί με όλα τα EV; Ποιο θα είναι το μέσο κόστος που σχετίζεται με αυτό;
Nagendra: Κάθε EV θα συνοδεύεται από τις δικές του προδιαγραφές της μπαταρίας, οι οποίες θα φορτίζονται από τον ενσωματωμένο φορτιστή. Για τους ασύρματους φορτιστές, το μέρος του πομπού θα παραμείνει το ίδιο για όλα τα οχήματα, αλλά ορισμένες τροποποιήσεις πρέπει να γίνουν στην πλευρά του δέκτη με βάση τον τύπο του ενσωματωμένου φορτιστή στο συγκεκριμένο EV. Μόλις αυτά τα πηνία δέκτη τοποθετηθούν σε ένα EV, μπορεί να χρησιμοποιήσει οποιονδήποτε ασύρματο φορτιστή (πομπό) εγκατεστημένο στην πόλη. Το pad μετάδοσης και λήψης μπορεί να προστεθεί ως αξεσουάρ στα υπάρχοντα EV.
10. Οι ασύρματοι φορτιστές θεωρούνται συνήθως αναποτελεσματικοί και ακριβοί, πώς σχεδιάζει το Wireless Vidyuth να το αντιμετωπίσει;
Nagendra: Οι ασύρματοι φορτιστές λειτουργούν με την ίδια αρχή με αυτήν του μετασχηματιστή. Ένας μετασχηματιστής έχει κανονικά απόδοση από 98 έως 99%. Ωστόσο, οι ασύρματοι φορτιστές έχουν κάποιες απώλειες φόρτισης και προσπαθούμε να επιτύχουμε απόδοση φόρτισης 95%. Είμαστε σίγουροι ότι η απόδοση του φορτιστή μας δεν θα είναι κάτω από το 90%.
Τάνια: Εργαζόμαστε για να κάνουμε την ασύρματη φόρτιση προσιτή και ανταγωνιστική. Θεωρούμε ότι το κόστος δεν είναι τελικό και θα μειωθεί με την πάροδο του χρόνου. Όπως γνωρίζουμε, πολλές τεχνολογίες ήταν πολύ πιο δαπανηρές τη στιγμή που ξεκίνησαν απ 'ό, τι έχουμε σήμερα. Μετά την υιοθέτηση και την τεχνολογική βελτίωση η τιμή μειώνεται. Ένα παράδειγμα είναι το κόστος επικοινωνίας. Ένα άλλο είναι τα ηλιακά πάνελ… όταν είχαν εισαχθεί πριν από 50 χρόνια φαίνεται να ήταν πολύ ακριβό. Αλλά τώρα η τιμή τους έχει γίνει 200+ φορές λιγότερο ακριβή από ό, τι ήταν στην αρχή. Φυσικά, στόχος μας θα ήταν να κάνουμε την τεχνολογία προσιτή. Έτσι, μόλις ρυθμίσουμε τα αρχικά πράγματα, θα προσπαθήσουμε να το κάνουμε φθηνότερο. Και για τους δυναμικούς φορτιστές σκοπεύουμε να εργαστούμε σε διαφορετικά επιχειρηματικά μοντέλα κατά τα τελευταία στάδια του έργου μας,ώστε να μπορούμε να αντιμετωπίσουμε αυτό το πρόβλημα κόστους.
11. Ποια είναι τα τεχνολογικά εμπόδια που αντιμετωπίζει σήμερα η Vidyuth; Πώς σκοπεύετε να το ξεπεράσετε;
Nagendra: Δεδομένου ότι το Wireless Vidyuth είναι ο μόνος παίκτης στην Ινδία, ο οποίος εργάζεται στην ασύρματη μεταφορά ισχύος για ηλεκτρικά οχήματα, αντιμετωπίζουμε ορισμένες δυσκολίες στο να αρχίσουμε τα πράγματα να κινούνται αρχικά. Τα περισσότερα εξαρτήματα που απαιτούνται για το έργο μας, όπως η MOSFETS εναλλαγής υψηλής ταχύτητας, δεν ήταν διαθέσιμα στην Ινδία και η εύρεση ενός προμηθευτή για αυτό ήταν πρόβλημα. Έπρεπε να το εισαγάγουμε από έξω για έξω το έργο.
Ένα άλλο τεχνολογικό εμπόδιο στον ασύρματο φορτιστή είναι η πραγματική ευθυγράμμιση του πηνίου δέκτη στο EV με το πηνίο του πομπού του φορτιστή για μέγιστη μεταφορά ισχύος και επί του παρόντος εργαζόμαστε για τη βελτίωσή του.