Indiska regeringen tillsammans med bilsektorn försöker hårt att uppnå sina realistiska mål att ha 30% elbilar på väg fram till år 2030. Trots de subventioner och regler som regeringen har gjort verkar detta inte fungera så långt eftersom EV är på indiska vägar har inte fått mycket uppskattning från allmänheten i allmänhet. Letar du efter anledningen, kokar allt ner till två saker, vilket är den dåliga räckvidden och längre laddningstid i samband med elfordon. Till skillnad från IC-fordon måste åkarna på EVs planeras eftersom du inte kan ladda ditt fordon på språng …… Men! Vänta en minut. Vad händer om jag sa att det är möjligt att ladda din EV även när du kör den? Nej, jag pratar inte om sol- eller regenerationssystemet här.Jag pratar om en riktig laddare som kan begravas under vägarna för att ladda din EV trådlöst när du kör på den. Upphetsad eller hur?
Det är precis vad "Wireless Vidyuth", ett start-up från Bangalore för närvarande arbetar med. Företaget, som grundades av Tetiana Skupova (Tania) och Nagendra R Gouthamas, arbetar för närvarande med statiska trådlösa laddare och kommer snart att flytta till dynamiska trådlösa laddare för EV. Upphetsad av sin plan närmade sig CircuitDigest duon med få frågor och deras svar är följande.
1. Hur bildades Wireless Vidyuth och hur kom den från marken?
Tania: Att vara intresserad av förnybar energi jag letade efter något spännande att arbeta med, något som kunde förändra vårt liv till det bättre. Det var när jag träffade Nagendra, vår chef för kraftelektronik på Wireless Vidyuth. Han nådde mig faktiskt via LinkedIn efter att ha sett en av videor på Insky Energy-projektet, där jag också är medgrundare. När jag hörde hur han förklarar sina idéer såg jag hur passionerad och dedikerad han är att arbeta med detta och få det gjort. Men han hade inte en bredare bild av hur han kunde utveckla idén och göra affärer ur den. Så jag började lära mig mer om projektet och Nagendra introducerade mig tekniska aspekter och dokument. Så började vår resa för Wireless Vidyuth.
Idag har vi satt ihop ett dedikerat team på tio personer på vårt kontor i Bangalore, som för närvarande arbetar med vår andra prototypmodell.
2. Vilket stadium är Wireless Vidyuth för närvarande? Har det fått någon finansiering?
Tania: Just nu har vi slutfört vår första prototypmodell och arbetar på den andra. Vi planerar också att testa det praktiskt taget på få ställen i Indien som Nagendra kommer att tala om senare. Jag tror att vi kommer att öka pålitligheten för vår teknik när vi kommer att kunna visa dess effektivitet med vår andra prototyp. På den scenen kommer vi att kunna övertyga intressenter att vår teknik överträffar våra konkurrenter när det gäller pris och effektivitet. Så vi är avsedda att involvera intressenter och bjuda in investerare att finansiera vårt projekt efter att ha avslutat och testat den andra prototypen.
3. Vad är tanken bakom Wireless Vidyuth?
Nagendra:Idén om trådlös kraft blinkade från den stora forskaren och uppfinnaren, Nikola Tesla. Han är som far till alla trådlösa tekniker i dagens värld. Efter att ha avslutat min konstruktion började jag söka efter de företag som arbetade med trådlös kraftteknik, vilket är min passion från ingenjörsdagarna. Men då fick jag veta att det inte finns något företag i Indien som arbetar med trådlös kraft, så jag började söka efter potentiella partners som kan ta min idé till nästa nivå. Det är så jag träffade Tania. Inledningsvis hade jag större planer för att bygga tillbaka ett Wardenclyffe-torn (Tesla Tower) och ett trådlöst energisystem för elproduktion. Tillsammans valde vi tillvägagångssättet ”Think Big, Start Small”.Så vi bestämde oss för att börja med en mindre idé och bygga ett högfrekvent trådlöst kraftöverföringssystem genom resonansinduktiv koppling för statisk laddning av elfordon. Detta system kan användas för statisk trådlös laddning av elfordon. När detta har uppnåtts kommer vi också att gå över till implementering av dynamisk laddning.
4. Vilka typer finns i trådlösa laddare som används med EV?
Nagendra : Det finns två typer av trådlösa laddare för EV. En är den induktiva kopplingen, som vi kommer att använda, och den andra är mikrovågsöverföring. Under induktiv koppling kommer vi att ha statiska laddare och dynamiska laddningssystem. Den statiska laddaren överför ström när fordonet står stilla, till exempel vid en parkeringsplats eller ett garage. Sändaren på laddaren tänds bara när fordonet detekteras och sändar växelström kommer att väljas av mottagarspolen på EV. Den andra metoden för induktiv laddning är den dynamiska laddningen, med vilken vi kommer att kunna ladda fordonet även när det är på språng genom att skapa en trådlös laddningskorridor.
5. Hur långt har du kommit med dina trådlösa laddare? När kan vi förvänta oss det på marknaden?
Nagendra: Från och med nu har vi redan byggt en liten fungerande prototypmodell som är version en. Den kan användas för en mindre kraftöverföringskapacitet med metoden för högfrekvent resonans induktiv koppling. Nu bygger vi vår andra prototyp trådlösa laddare med en högre effekt i intervallet Kilo Watt som är cirka 2 kW. Den kan fungera på normal hushållsspänning på 230 V med en verkningsgrad på 90% till 95%, vilket innebär att Q-faktorn för både sändar- och mottagarspolen blir högre. Det kommer bara att fungera som en transformator men utan någon kärna inuti den.
Vi kontaktade det lokala elföretaget BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company) för att stödja oss med att bygga en prototyp för statisk laddning. De uttryckte sitt intresse för att installera trådlösa laddningsenheter för både statisk och dynamisk laddning efter att ha testat vår andra prototyp. Vi planerar att sätta upp våra första trådlösa laddare på BESCOMs kontor.
6. Hur kommer Vidyuths trådlösa teknik att öka EV-ekosystemet i Indien?
Nagendra: Nyligen förändrades det globala scenariot för EV mycket och det finns ett enormt intresse för att skapa EV-ekosystem. Många utvecklade länder genomförde regler som syftar till att helt byta till elfordon. Indien driver också hårt på det. Så det är uppenbart att världen letar efter nya lösningar hur man byter till EV snabbare och trådlös laddning är en av de tekniska innovationerna för att ta itu med denna fråga.
EV-sektorn skjutit i höjden med miljarder dollarinvesteringar, men nuvarande EV-tillverkare arbetar fortfarande hårt för att hitta effektiva lösningar på smärtproblem som räckvidd och laddningstid. Trådlös laddning kan vara den. Med dynamiska laddare kan elbilar laddas på språng. Det kommer också att minska batteriets storlek på EV med två tredjedelar, vilket gör den mycket lättare.
7. Vad är högfrekvent induktiv koppling? Hur hjälper det vid trådlös kraftöverföring?
Nagendra:Trådlös elöverföring fungerar på principen om ”ömsesidig induktans” mellan två spolar. Sändarspolen är ansluten till nätaggregatet och mottagarspolen är ansluten till lasten. Lasten i vårt fall kommer att vara batteriet genom den inbyggda laddaren. När strömmen slås på till sändaren omvandlar spolen elektricitet till magnetfält, som oscillerar med en resonansfrekvens. Sedan omvandlar mottagarspolen i den mottagande änden denna magnet till elektricitet. Kraften kan överföras från sändarspole till mottagarspole baserat på faradays lagar om elektromagnetisk induktion. Strömmen som går in i ena änden och lämnar i en annan ände av spolen bestäms av punktkonventionen. Kärntekniken som används i det trådlösa kraftöverföringssystemet är högfrekvent induktiv koppling genom magnetfält.En impedanskompenserande krets används också för att uppnå maximal effektöverföring.
8. Vad planerar du för dynamisk laddningsteknik? Var planerar du detta för?
Nagendra: Om ytterligare sex till sju månader, efter att vi har gjort vår prototyp för statisk laddare (modell 2), planerar vi att installera dem på parkeringsplatsen för BESCOMs företagskontor i Bangalore. För andra gången planerar vi att utveckla dynamisk laddning genom att skapa en trådlös laddningskorridor med hjälp av segmentkontrollteknik. Det kan implementeras vid Vidhana Soudha i Bangalore, vilket gör det till en ikonisk plats genom att ha Indiens första trådlösa laddningskorridor.
I dessa trådlösa korridorer kommer laddarens sändarsida att begravas i serie under marken. Dessa sändarplattor aktiveras endast när mottagningsplattan kommer ovanpå den specifika sändaren. Detta förbättrar effektiviteten och ger en känsla av säkerhet, för när andra IC-drivna fordon eller fotgängare går på vägen kommer dessa sändare att vara avstängda.
9. Kommer Vidyuth trådlösa laddare att vara kompatibla med alla EV? Vad blir den genomsnittliga kostnaden för den?
Nagendra: Varje EV kommer med sin egen specifikation för batteripaketet, som laddas av dess inbyggda laddare. För de trådlösa laddarna kommer sändardelen att vara densamma för alla fordon, men vissa modifieringar måste göras på mottagarsidan baserat på typen av inbyggd laddare i just den EV. När dessa mottagarspolar är monterade på en EV kan den använda vilken trådlös laddare (sändare) som helst som är installerad i staden. Vår sändnings- och mottagningsplatta kan läggas till som tillbehör till befintliga elbilar.
10. Trådlösa laddare anses normalt vara ineffektiva och dyra, hur Wireless Vidyuth planerar att hantera det?
Nagendra: De trådlösa laddarna fungerar med samma princip som transformatorn. En transformator har normalt en verkningsgrad på 98 till 99%. Men trådlösa laddare har vissa laddningsförluster och vi försöker uppnå en laddningseffektivitet på 95%. Vi är säkra på att vår laddningseffektivitet inte kommer att understiga 90%.
Tania: Vi arbetar med att göra trådlös laddning till överkomligt och konkurrenskraftigt. Vi anser att kostnaden inte är slutgiltig och att den kommer att minska med tiden. Som vi vet var många tekniker mycket dyrare när de just lanserades än vi har det idag. Efter antagande och teknisk förbättring sänks priset. Ett exempel är kostnader för kommunikation. En annan är solpaneler… när de introducerades för över 50 år sedan verkade det vara mycket dyrt. Men nu har deras pris blivit 200+ gånger billigare än vad det var i början. Naturligtvis skulle vårt mål vara att göra tekniken överkomlig. Så när vi har fått de inledande sakerna kommer vi att arbeta med att göra det billigare. Och för de dynamiska laddarna planerar vi att arbeta med olika affärsmodeller under de senare stadierna av vårt projekt,så att vi kan ta itu med detta kostnadsproblem.
11. Vilka är de tekniska hinder som Vidyuth för närvarande står inför? Hur planerar du att övervinna det?
Nagendra: Eftersom Wireless Vidyuth är den enda spelaren i Indien, som arbetar med trådlös kraftöverföring för elfordon, står vi inför vissa svårigheter att få saker att röra sig från början. De flesta komponenter som krävs för vårt projekt, som MOSFETS med hög hastighet, var inte tillgängliga i Indien och det var ett problem att hitta en leverantör för det. Vi var tvungna att importera den från utsidan för vårt projekt.
Ett annat tekniskt hinder i den trådlösa laddaren är att faktiskt få mottagarspolen i EV att anpassas till laddarens sändarspole för maximal effektöverföring och vi arbetar för närvarande på att förbättra den.