Уряд Індії разом із автомобільним сектором намагається досягти своїх реалістичних цілей - мати до 2030 року 30% електромобілів на дорозі. Незважаючи на субсидії та розпорядження, прийняті урядом, це, схоже, поки що не працює, оскільки електромобілі на індійських дороги не отримали великої оцінки від громадськості загалом. Шукаючи причину, все зводиться до двох речей, а це поганий діапазон і довший час зарядки, пов’язаний з електромобілями. На відміну від транспортних засобів IC, поїздки на електромобілях повинні бути заплановані, тому що ви не можете зарядити свій автомобіль на ходу…… Але! Почекай хвилинку. Що, якби я сказав, що можна зарядити свій EV навіть під час керування ним? Ні, я тут не кажу про сонячну або регенеративну систему.Я говорю про справжній зарядний пристрій, який можна поховати під дорогами, щоб зарядити свій електромобіль бездротово, коли ви їдете на ньому. Схвильований, правда?
Саме над цим зараз працює „Wireless Vidyuth”, стартап із Бангалору. Компанія, співзасновником якої є Тетяна Скупова (Таня) та Нагендра Р. Гутамас, зараз працює над статичними бездротовими зарядними пристроями і незабаром переходить до динамічних бездротових зарядних пристроїв для електромобілів. Схвильований своїм планом, CircuitDigest підійшов до дуету з кількома запитаннями, і їх відповіді такі.
1. Як сформувався бездротовий Від’ют і як він розпочався?
Таня: Цікавлячись відновлюваною енергією, я шукала щось захоплююче, над чим можна було б попрацювати, щось, що могло б змінити наше життя на краще. Це було тоді, коли я зустрів Нагендру, нашого головного інженера силової електроніки в Wireless Vidyuth. Він насправді зв’язався зі мною через LinkedIn після перегляду одного з відео про проект Insky Energy, в якому я також є співзасновником. Почувши, як він пояснює свої ідеї, я помітив, наскільки пристрасно і віддано він працює над цим і робить це. Але у нього не було ширшої картини того, як розвивати ідею та робити з цього бізнес. Отже, я почав більше дізнаватися про проект, і Нагендра представила мені технічні аспекти та документи. Так почалася наша подорож до бездротового Vidyuth.
Сьогодні ми зібрали спеціальну команду з 10 чоловік у нашому офісі в Бангалорі, які зараз працюють над нашою другою моделлю прототипу.
2. На якому етапі зараз перебуває Wireless Vidyuth? Чи отримало воно якесь фінансування?
Таня: Зараз ми завершили роботу над першим зразком прототипу і працюємо над другим. Ми також плануємо випробувати його практично в кількох місцях в Індії, про які Нагендра розповість пізніше. Я вірю, що ми підвищимо надійність нашої технології, коли зможемо продемонструвати її ефективність за допомогою нашого другого прототипу. На цьому етапі ми зможемо переконати зацікавлені сторони в тому, що наша технологія перевершує конкурентів за ціною та ефективністю. Тож ми маємо намір залучити зацікавлені сторони та запросити інвесторів фінансувати наш проект після закінчення та випробування другого прототипу.
3. У чому полягає ідея бездротового Vidyuth?
Нагендра:Ідея бездротового живлення промайнула у великого вченого і винахідника Ніколи Тесли. Він схожий на батька всіх бездротових технологій у сучасному світі. Після закінчення інженерного проекту я почав шукати компанії, які працювали над бездротовими енергетичними технологіями, що є моїм захопленням з інженерних днів. Але потім я дізнався, що в Індії немає жодної компанії, яка працює над бездротовим живленням, тому я почав пошук потенційних партнерів, які можуть вивести мою ідею на новий рівень. Так я зустрів Таню. Спочатку у мене були більші плани відновлення башти Варденкліф (Тесльська вежа) та бездротової системи електроенергії для виробництва електроенергії. Разом ми обрали підхід «Думай великим, починай малим».Тому ми вирішили розпочати з меншої ідеї та побудувати високочастотну бездротову систему передачі енергії за допомогою резонансної індуктивної муфти для статичної зарядки електричних транспортних засобів. Ця система може бути використана для статичної бездротової зарядки електромобілів. Як тільки це буде досягнуто, ми також перейдемо до впровадження динамічної зарядки.
4. Які типи бездротових зарядних пристроїв використовуються з електромобілем?
Нагендра : Існує два типи бездротових зарядних пристроїв для електромобілів. Одним з них є індуктивна муфта, який ми будемо використовувати, а інший - це мікрохвильова передача потужності. Під індуктивною муфтою ми матимемо статичні зарядні пристрої та динамічні системи зарядки. Статичний зарядний пристрій передаватиме потужність, коли транспортний засіб нерухомий, наприклад, на стоянці або в гаражі. Передавач на зарядному пристрої увімкнеться лише тоді, коли автомобіль буде виявлено, а передачу змінного струму буде приймати котушка приймача на електромобілі. Іншим методом індуктивної зарядки є динамічна зарядка, за допомогою якої ми зможемо заряджати транспортний засіб, навіть коли він працює, створивши коридор бездротової зарядки.
5. Як далеко ви просунулися до бездротових зарядних пристроїв? Коли ми можемо очікувати цього на ринку?
Нагендра: На даний момент ми вже створили невелику робочу модель прототипу, яка є першою версією. Він може бути використаний для меншої потужності передачі потужності за допомогою методу високочастотного резонансного індуктивного зв'язку. Зараз ми створюємо наш другий прототип бездротового зарядного пристрою з вищим номіналом потужності в діапазоні кіловат, який становить близько 2 кВт. Він може працювати на нормальній побутовій напрузі живлення 230 В з ефективністю від 90% до 95%, тобто Q-коефіцієнт як котушки передавача, так і приймача буде вищим. Він просто буде діяти як трансформатор, але без жодного сердечника всередині нього.
Ми звернулись до місцевої компанії з постачання електроенергії BESCOM (Компанія з постачання електроенергії в Бангалорі), щоб підтримати нас у створенні прототипу для статичної зарядки. Вони висловили зацікавленість у встановленні бездротових зарядних пристроїв як для статичної, так і для динамічної зарядки після тестування нашого другого прототипу. Ми плануємо встановити наші перші бездротові зарядні пристрої в офісі BESCOM.
6. Як бездротові технології Відюта посилять екосистему електромобілів в Індії?
Нагендра: Нещодавно глобальний сценарій розвитку електромобілів сильно змінився, і існує величезна зацікавленість у створенні екосистеми електромобілів. Багато розвинених країн запровадили правила, спрямовані на повний перехід на електромобілі. Індія також наполегливо на цьому наполягає. Отже, очевидно, що світ шукає нових рішень, як швидше перейти на електромобіль, а бездротова зарядка - одне з технологічних нововведень для вирішення цієї проблеми.
Сектор електромобілів стрімко зріс з інвестиціями на мільярди доларів, але нинішні виробники електромобілів все ще працюють над тим, щоб знайти ефективні рішення таких проблем, як радіус дії та час зарядки. Можливо, це бездротова зарядка. За допомогою динамічних зарядних пристроїв електромобілі можуть заряджатися під час роботи. Це також зменшить розмір акумулятора електромобіля на дві третини, зробивши його набагато легшим.
7. Що таке високочастотна резонансна індуктивна зв'язок? Як це допомагає у бездротовій передачі енергії?
Нагендра:Бездротова передача електроенергії працює за принципом «взаємної індуктивності» між двома котушками. Котушка передавача підключена до джерела змінного струму, а котушка приймача - до навантаження. У нашому випадку навантаженням буде акумулятор від бортового зарядного пристрою. Коли живлення вмикається на передавач, котушка перетворює електрику в магнітне поле, яке коливається на резонансній частоті. Потім котушка приймача на приймальному кінці перетворює цей магніт в електрику. Потужність може передаватися від котушки передавача до котушки приймача на основі законів Фарадея про електромагнітну індукцію. Струм, що надходить на один кінець і виходить на інший кінець котушки, визначається точковою умовою. Основною технологією, що використовується в системі бездротової передачі енергії, є високочастотна індуктивна зв'язок через магнітні поля.Схема компенсації імпедансу також використовується для досягнення максимальної передачі потужності.
8. Які ваші плани щодо технології динамічної зарядки? Де ви це плануєте?
Нагендра: Ще через шість-сім місяців, після того, як ми зробимо наш прототип статичного зарядного пристрою (модель 2), ми плануємо встановити їх на стоянці корпоративного офісу BESCOM в Бангалорі. Для другого запуску ми плануємо розробити динамічну зарядку, створивши коридор бездротової зарядки за допомогою технології управління сегментами. Він може бути реалізований у Vidhana Soudha в Бангалорі, що робить його знаковим місцем завдяки першому в Індії коридору бездротової зарядки.
У цих бездротових коридорах сторона передавача зарядного пристрою буде послідовно похована під землею. Ці колодки передавача отримуватимуть живлення лише тоді, коли приймальний майданчик прийде зверху цього передавача. Це покращує енергоефективність та створює відчуття безпеки, оскільки коли інші транспортні засоби, що працюють на мікросхемі, або пішоходи йдуть дорогою, ці передавачі залишаться вимкненими.
9. Чи будуть бездротові зарядні пристрої Vidyuth сумісні з усіма електромобілями? Якою буде середня вартість, пов’язана з цим?
Нагендра: Кожен електромобіль постачається зі своєю специфікацією акумуляторної батареї, яка заряджається вбудованим зарядним пристроєм. Для бездротових зарядних пристроїв передавальна частина залишатиметься незмінною для всіх транспортних засобів, але деякі модифікації повинні бути зроблені на стороні приймача залежно від типу бортового зарядного пристрою в цьому конкретному електромобілі. Після встановлення цих котушок приймача на електромобіль можна використовувати будь-який бездротовий зарядний пристрій (передавач), встановлений у місті. Наша передавальна та приймальна панель може бути додана як аксесуар до існуючих електромобілів.
10. Бездротові зарядні пристрої, як правило, вважаються неефективними та дорогими, як бездротовий Vidyuth планує з цим боротися?
Нагендра: Бездротові зарядні пристрої працюють за тим же принципом, що і трансформатор. Зазвичай трансформатор має ККД від 98 до 99%. Але бездротові зарядні пристрої мають певні втрати при зарядці, і ми намагаємось досягти ефективності зарядки 95%. Ми впевнені, що ефективність нашого зарядного пристрою не буде нижче 90%.
Таня: Ми працюємо над тим, щоб зробити бездротову зарядку доступною та конкурентоспроможною. Ми вважаємо, що вартість не остаточна, і вона з часом зменшиться. Як ми знаємо, на момент їх запуску багато технологій були набагато дорожчими, ніж у нас сьогодні. Після прийняття та вдосконалення технологій ціна знижується. Одним із прикладів є витрати на спілкування. Інший - сонячні панелі… коли вони були введені понад 50 років тому, це здавалося дуже дорогим. Але зараз їх ціна стала в 200+ разів дешевшою, ніж на початку. Звичайно, нашою метою було б зробити технологію доступною. Тож, як тільки ми налаштуємо початкові речі, ми попрацюємо над тим, щоб зробити це дешевшим. А для динамічних зарядних пристроїв ми плануємо працювати над різними бізнес-моделями на пізніх стадіях нашого проекту,щоб ми могли вирішити цю проблему витрат.
11. Які технологічні бар’єри стикаються з Відютом? Як ви плануєте це подолати?
Нагендра: Оскільки Wireless Vidyuth - єдиний гравець в Індії, який працює над бездротовою передачею енергії для електромобілів, ми стикаємось із деякими труднощами, щоб спочатку рухатись. Більшість компонентів, необхідних для нашого проекту, таких як високошвидкісні комутаційні MOSFETS, були недоступні в Індії, і знайти постачальника для нього було проблемою. Нам довелося імпортувати його ззовні для зовнішнього проекту.
Ще однією технологічною перешкодою у бездротовому зарядному пристрої є фактичне забезпечення суміщення котушки приймача в електромобілі з котушкою передавача зарядного пристрою для максимальної передачі потужності, і зараз ми працюємо над її вдосконаленням.