Den indiske regering sammen med bilsektoren prøver hårdt på at nå deres realistiske mål om at have 30% elbiler på vej inden år 2030. På trods af regeringens subsidier og regler synes det ikke at fungere indtil videre, fordi EV'er på indiske veje har ikke modtaget meget påskønnelse fra offentligheden generelt. På udkig efter grunden koger alt ned til to ting, hvilket er den dårlige rækkevidde og længere opladningstid forbundet med elektriske køretøjer. I modsætning til IC-køretøjer skal køreture på EV'er planlægges, fordi du ikke kan oplade dit køretøj på flugt …… Men! Vent et øjeblik. Hvad hvis jeg sagde, at det er muligt at oplade din EV selv når du kører den? Nej, jeg taler ikke om sol- eller regenerativsystemet her.Jeg taler om en rigtig oplader, der kan begraves under vejene for at oplade din EV trådløst, mens du kører på den. Spændt, ikke?
Dette er netop det, "Wireless Vidyuth", en start-up fra Bangalore arbejder i øjeblikket på. Virksomheden, der er medstifter af Tetiana Skupova (Tania) og Nagendra R Gouthamas, arbejder i øjeblikket på statiske trådløse opladere og vil snart skifte til dynamiske trådløse opladere til EV. Spændt af planen henvendte sig CircuitDigest til duoen med få spørgsmål, og deres svar er som følger.
1. Hvordan blev Wireless Vidyuth dannet, og hvordan kom den af jorden?
Tania: At være interesseret i vedvarende energi ledte jeg efter noget spændende at arbejde på, noget der kunne ændre vores liv til det bedre. Dette var da jeg mødte Nagendra, vores chefelektronikingeniør hos Wireless Vidyuth. Han nåede mig faktisk gennem LinkedIn efter at have set en af videoer om Insky Energy-projektet, hvor jeg også er medstifter. Da jeg hørte, hvordan han forklarede sine ideer, bemærkede jeg, hvor lidenskabelig og dedikeret han er til at arbejde på dette og få det gjort. Men han havde ikke et bredere billede af, hvordan han kunne udvikle ideen og skabe forretning ud af den. Så jeg begyndte at lære mere om projektet, og Nagendra introducerede mig tekniske aspekter og dokumenter. Sådan startede vores rejse for Wireless Vidyuth.
I dag har vi sammensat et dedikeret team på 10 personer på vores Bangalore-kontor, der i øjeblikket arbejder på vores anden prototypemodel.
2. Hvilket stadium er Wireless Vidyuth i øjeblikket? Har den modtaget nogen finansiering?
Tania: Lige nu har vi afsluttet vores første prototype model og arbejder på den anden. Vi planlægger også at teste det praktisk få steder i Indien, som Nagendra vil tale om senere. Jeg tror, at vi vil øge pålideligheden af vores teknologi, når vi vil være i stand til at demonstrere dens effektivitet med vores anden prototype. På dette stadium vil vi være i stand til at overbevise interessenter om, at vores teknologi overgår vores konkurrenter med hensyn til pris og effektivitet. Så vi har til hensigt at involvere interessenter og invitere investorer til at finansiere vores projekt efter afslutning og test af den anden prototype.
3. Hvad er ideen bag Wireless Vidyuth?
Nagendra:Ideen om trådløs strøm blinkede fra den store videnskabsmand og opfinder, Nikola Tesla. Han er som far til alle trådløse teknologier i nutidens verden. Efter at have afsluttet min teknik begyndte jeg at søge efter de virksomheder, der arbejdede med trådløs strømteknologi, hvilket er min passion fra ingeniørdage. Men så fik jeg at vide, at der ikke er noget firma i Indien, der arbejder med trådløs strøm, så jeg begyndte at søge efter potentielle partnere, der kan tage min idé til det næste niveau. Sådan mødte jeg Tania. Oprindeligt havde jeg større planer om at genopbygge et Wardenclyffe-tårn (Tesla Tower) og et trådløst energisystem til elproduktion. Sammen valgte vi tilgangen ”Tænk stort, start lille”.Så vi besluttede at begynde med en mindre idé og opbygge et højfrekvent trådløst kraftoverførselssystem ved resonansinduktiv kobling til statisk opladning af elektriske køretøjer. Dette system kan bruges til statisk trådløs opladning af elektriske køretøjer. Når dette er opnået, vil vi også gå over til implementering af dynamisk opladning.
4. Hvad er typerne i trådløse opladere, der bruges med EV?
Nagendra : Der er to typer trådløse opladere til EV. Den ene er den induktive kobling, som vi vil bruge, og den anden er transmission med mikrobølgeovn. Under induktiv kobling har vi statiske opladere og dynamiske opladningssystemer. Den statiske oplader overfører strøm, når køretøjet står stille, for eksempel på en parkeringsplads eller garage. Senderen på opladeren tændes kun, når køretøjet registreres, og transmitterende vekselstrøm vælges af modtagerspolen på EV. Den anden metode til induktiv opladning er den dynamiske opladning, hvormed vi kan oplade køretøjet, selv når det er på flugt ved at oprette en trådløs opladningskorridor.
5. Hvor langt er du kommet med dine trådløse opladere? Hvornår kan vi forvente det på markedet?
Nagendra: Fra nu af har vi allerede bygget en lille fungerende prototype model, der er version 1. Det kan bruges til en mindre kraftoverførselskapacitet ved hjælp af metoden til højfrekvent resonansinduktiv kobling. Nu bygger vi vores anden prototype trådløse oplader med en højere effekt i området Kilo Watt, der er omkring 2 kW. Det kan fungere på normal husholdningsforsyningsspænding på 230 V med en effektivitet på 90% til 95%, hvilket betyder, at Q-faktoren for både sender og modtagerspole vil være højere. Det fungerer bare som en transformer, men uden nogen kerne inde i den.
Vi henvendte os til det lokale elforsyningsselskab BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company) for at støtte os med at opbygge en prototype til statisk opladning. De udtrykte deres interesse i at installere trådløse opladningsenheder til både statisk og dynamisk opladning efter test af vores anden prototype. Vi planlægger at oprette vores første trådløse opladere på BESCOMs kontor.
6. Hvordan vil Vidyuths trådløse teknologi øge EV-økosystemet i Indien?
Nagendra: For nylig ændrede det globale scenario for EV meget, og der er en enorm interesse i at skabe EV-økosystem. Mange udviklede lande implementerede regulering med det formål at skifte helt til elektriske køretøjer. Indien skubber også hårdt på det. Så det er klart, at verden leder efter nye løsninger, hvordan man skifter til EV hurtigere, og trådløs opladning er en af de teknologiske innovationer til at løse dette problem.
EV-sektoren steg kraftigt med milliarder af investeringer i dollars, men nuværende EV-producenter arbejder stadig hårdt på at finde effektive løsninger på smerteproblemer som rækkevidde og opladningstid. Trådløs opladning kan være den ene. Med dynamiske opladere kan elbiler oplades på flugt. Det reducerer også batteriets størrelse på EV med to tredjedele, hvilket gør det meget lettere.
7. Hvad er højfrekvent resonansinduktiv kobling? Hvordan hjælper dette med trådløs strømoverførsel?
Nagendra:Trådløs eloverførsel fungerer på princippet om "gensidig induktans" mellem to spoler. Senderspolen er tilsluttet vekselstrømforsyningen, og modtagerspolen er forbundet til belastningen. Belastningen i vores tilfælde vil være batteriet gennem den indbyggede oplader. Når strømmen er tændt for senderen, konverterer spolen elektricitet til magnetfelt, som oscillerer med en resonansfrekvens. Derefter konverterer modtagerspolen i den modtagende ende denne magnetiske til elektricitet. Strømmen kan overføres fra senderspole til modtagerspole baseret på faradays love om elektromagnetisk induktion. Strømmen, der kommer ind i den ene ende og forlader i den anden ende af spolen, bestemmes af dot-konventionen. Kerneteknologien, der anvendes i det trådløse kraftoverførselssystem, er højfrekvent induktiv kobling gennem magnetfelter.Et impedanskompenserende kredsløb bruges også til at opnå maksimal effektoverførsel.
8. Hvad er dine planer for dynamisk opladningsteknologi? Hvor planlægger du dette til?
Nagendra: Om yderligere seks til syv måneder, efter at vi er færdige med vores prototype for statisk oplader (model 2), planlægger vi at installere dem på parkeringspladsen til BESCOM-virksomhedskontoret i Bangalore. I anden omgang planlægger vi at udvikle dynamisk opladning ved at oprette en trådløs opladningskorridor ved hjælp af segmentkontrolteknologi. Det kan implementeres på Vidhana Soudha i Bangalore, hvilket gør det ikonisk sted ved at have Indiens første trådløse opladningskorridor.
I disse trådløse korridorer vil sendersiden af opladeren blive begravet i serie under jorden. Disse senderpuder får kun strøm, når modtagepuden kommer oven på den pågældende sender. Dette forbedrer energieffektiviteten og giver en følelse af sikkerhed, for når andre IC-drevne køretøjer eller fodgængere går på vejen, forbliver disse sendere slukkede.
9. Vil Vidyuth trådløse opladere være kompatible med alle EV'er? Hvad vil de gennemsnitlige omkostninger være forbundet med det?
Nagendra: Hver EV kommer med sin egen specifikation af batteripakken, som oplades af sin indbyggede oplader. For de trådløse opladere forbliver senderdelen den samme for alle køretøjer, men der skal foretages nogle ændringer på modtagersiden baseret på typen af indbygget oplader i den pågældende EV. Når disse modtagerspoler er monteret på en EV, kan den benytte enhver trådløs oplader (sender), der er installeret i byen. Vores sende- og modtagepude kan tilføjes som tilbehør til de eksisterende EV'er.
10. Trådløse opladere betragtes normalt som ineffektive og dyre, hvordan Wireless Vidyuth planlægger at tackle det?
Nagendra: De trådløse opladere fungerer med det samme princip som transformeren. En transformer har normalt en effektivitet på 98 til 99%. Men trådløse opladere har nogle opladningstab, og vi forsøger at opnå en opladningseffektivitet på 95%. Vi er sikre på, at vores opladningseffektivitet ikke vil være under 90%.
Tania: Vi arbejder på at gøre trådløs opladning overkommelig og konkurrencedygtig. Vi mener, at omkostningerne ikke er endelige, og at de falder med tiden. Som vi ved, var mange teknologier meget dyrere på det tidspunkt, de netop blev lanceret, end vi har det i dag. Efter vedtagelse og teknologisk forbedring bliver prisen reduceret. Et eksempel er kommunikationsomkostninger. En anden er solpaneler… da de blev introduceret for over 50 år siden, syntes det at være meget dyrt. Men nu er deres pris blevet 200+ gange billigere end hvad den var i starten. Selvfølgelig ville vores mål være at gøre teknologien overkommelig. Så når vi først har oprettet de første ting, vil vi arbejde på at gøre det billigere. Og for de dynamiske opladere planlægger vi at arbejde på forskellige forretningsmodeller i de senere faser af vores projekt,så vi kan tackle dette omkostningsproblem.
11. Hvad er de teknologiske barrierer, som Vidyuth i øjeblikket står over for? Hvordan planlægger du at overvinde det?
Nagendra: Da Wireless Vidyuth er den eneste spiller i Indien, der arbejder på trådløs strømoverførsel til elektriske køretøjer, står vi over for nogle vanskeligheder med at få tingene til at bevæge sig oprindeligt. De fleste komponenter, der kræves til vores projekt, som MOSFETS med høj hastighed, var ikke tilgængelige i Indien, og det var et problem at finde en leverandør til det. Vi måtte importere det udefra til vores projekt.
En anden teknologisk forhindring i den trådløse oplader er at få modtagerspolen i EV'en til at blive justeret med senderens spole på opladeren for maksimal strømoverførsel, og vi arbejder i øjeblikket på at forbedre den.