El govern de l'Índia, junt amb els sectors de l'automòbil, està esforçant-se per assolir els seus objectius realistes de tenir un 30% de vehicles elèctrics a la carretera l'any 2030. Tot i les subvencions i regulacions del govern, sembla que no funciona fins ara, ja que els vehicles indis les carreteres no han rebut gaire valoració del públic en general. A la recerca del motiu, tot es resumeix en dues coses, que és la poca autonomia i el temps de càrrega més llarg associat als vehicles elèctrics. A diferència dels vehicles IC, els desplaçaments en vehicles elèctrics s’han de planificar perquè no es pot carregar el vehicle fugint…… Però! Espera un minut. Què passa si he dit que és possible carregar el vostre EV fins i tot mentre el conduïu? No, no estic parlant del sistema solar o regeneratiu aquí.Estic parlant d’un carregador real que es pot enterrar sota les carreteres per carregar el vostre EV sense fils mentre hi conduïu. Emocionat no?
Això és exactament el que està treballant actualment "Wireless Vidyuth", una start-up de Bangalore. L’empresa, cofundada per Tetiana Skupova (Tania) i Nagendra R Gouthamas, treballa actualment en carregadors sense fils estàtics i aviat es convertirà en carregadors sense fils dinàmics per a vehicles elèctrics. Emocionat pel seu pla, CircuitDigest es va apropar al duo amb poques preguntes i les seves respostes són les següents.
1. Com es va formar Wireless Vidyuth i com es va produir?
Tania: Estant interessat en les energies renovables, buscava alguna cosa emocionant per treballar, alguna cosa que pogués canviar la nostra vida per a millor. Va ser llavors quan vaig conèixer Nagendra, el nostre enginyer principal en electrònica de potència de Wireless Vidyuth. De fet, em va arribar a través de LinkedIn després de veure un dels vídeos del projecte Insky Energy, on també sóc cofundador. Quan vaig escoltar com explica les seves idees, em vaig adonar del seu apassionat i dedicat a treballar-ho i aconseguir-ho. Però no tenia una imatge més àmplia sobre com desenvolupar la idea i fer-ne negoci. Per tant, vaig començar a aprendre més sobre el projecte i Nagendra em va presentar aspectes tècnics i documents. Va ser així com va començar el nostre viatge per Wireless Vidyuth.
Avui hem reunit un equip dedicat de 10 persones a la nostra oficina de Bangalore, que actualment treballa en el nostre segon model de prototipus.
2. En quina etapa es troba actualment Wireless Vidyuth? Ha rebut finançament?
Tania: Ara mateix hem completat el nostre primer model de prototip i estem treballant en el segon. També tenim previst provar-ho pràcticament a pocs llocs de l'Índia, sobre els quals Nagendra parlarà més endavant. Crec que augmentarem la confiança de la nostra tecnologia quan puguem demostrar la seva eficiència amb el nostre segon prototip. En aquest escenari, podrem convèncer els grups d'interès que la nostra tecnologia supera els nostres competidors en termes de preu i eficiència. Per tant, pretenem implicar els grups d'interès i convidar els inversors a finançar el nostre projecte després d'acabar i provar el segon prototip.
3. Quina és la idea que hi ha darrere de Wireless Vidyuth?
Nagendra:La idea de l’alimentació sense fils va passar del gran científic i inventor, Nikola Tesla. És com el pare de totes les tecnologies sense fils del món actual. Després de completar la meva enginyeria, vaig començar a buscar les empreses que treballaven en tecnologies d’energia sense fils, que és la meva passió des dels dies d’enginyeria. Però després vaig saber que a l'Índia no hi ha cap empresa que treballi en energia sense fils, així que vaig començar a buscar socis potencials que poguessin portar la meva idea al següent nivell. Així vaig conèixer la Tania. Inicialment, tenia plans més grans per reconstruir una torre Wardenclyffe (la torre Tesla) i un sistema d’alimentació sense fils de generació d’electricitat. Junts vam escollir l'enfocament "Think Big, Start Small".Així que vam decidir començar amb una idea més petita i construir un sistema de transmissió de potència sense fils d'alta freqüència mitjançant un acoblament inductiu ressonant per a la càrrega estàtica de vehicles elèctrics. Aquest sistema es pot utilitzar per a la càrrega estàtica sense fils de vehicles elèctrics. Un cop aconseguit això, també passarem a la implementació de la càrrega dinàmica.
4. Quins tipus de carregadors sense fils s’utilitzen amb EV?
Nagendra : hi ha dos tipus de carregadors sense fils per a vehicles elèctrics. Un és l'acoblament inductiu, que farem servir, i l'altre és la transmissió d'energia de microones. Sota l’acoblament inductiu tindrem carregadors estàtics i sistemes de càrrega dinàmica. El carregador estàtic transferirà energia quan el vehicle estigui parat, per exemple, a un aparcament o un garatge. El transmissor del carregador només s’encendrà quan es detecti el vehicle i la bobina del receptor de l’EV recollirà l’alimentació de CA que transmeti. L’altre mètode de càrrega inductiva és la càrrega dinàmica, amb la qual podrem carregar el vehicle fins i tot quan estigui en funcionament configurant un passadís de càrrega sense fils.
5. Fins a quin punt heu procedit amb els carregadors sense fils? Quan ho podem esperar al mercat?
Nagendra: A hores d’ara ja hem construït un petit model de prototip de treball que és la primera versió. Es pot utilitzar per a una capacitat de transmissió de potència menor mitjançant el mètode d'acoblament inductiu ressonant d'alta freqüència. Ara estem construint el nostre segon prototip de carregador sense fils amb una potència més elevada en el rang de quilos de vatts que ronda els 2KW. Pot funcionar amb una tensió normal d'alimentació domèstica de 230 V amb una eficiència del 90% al 95%, cosa que significa que el factor Q de la bobina del transmissor i del receptor serà més alt. Simplement actuarà com un transformador però sense cap nucli al seu interior.
Ens vam dirigir a la companyia local de subministrament d’electricitat BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company) per ajudar-nos a construir un prototip de càrrega estàtica. Van expressar el seu interès per instal·lar unitats de càrrega sense fils tant per a càrrega estàtica com dinàmica després de provar el nostre segon prototip. Tenim previst instal·lar els nostres primers carregadors sense fils a l’oficina de BESCOM.
6. Com potenciarà la tecnologia sense fils de Vidyuth l’ecosistema EV a l’Índia?
Nagendra: Recentment, l’escenari global d’EV ha canviat molt i hi ha un gran interès per crear ecosistemes EV. Molts països desenvolupats van aplicar una regulació amb l'objectiu de canviar completament a vehicles elèctrics. L’Índia també hi està pressionant amb força. Per tant, és clar que el món està buscant noves solucions per canviar a EV més ràpidament i la càrrega sense fils és una de les innovacions tecnològiques per abordar aquest problema.
El sector dels vehicles elèctrics es va disparar amb inversions de milers de milions de dòlars, però els fabricants actuals de vehicles elèctrics continuen treballant dur per trobar solucions eficients a problemes de dolor com el rang i el temps de càrrega. La càrrega sense fils pot ser l’única. Amb carregadors dinàmics, els vehicles elèctrics es poden carregar a la marxa. També reduirà la mida de la bateria del EV en dos terços, cosa que el farà molt més lleuger.
7. Què és l'acoblament inductiu ressonant d'alta freqüència? Com ajuda això en la transferència d'energia sense fils?
Nagendra:La transferència sense fils d’electricitat funciona segons el principi de la “inductància mútua” entre dues bobines. La bobina del transmissor està connectada a l’alimentació de CA i la bobina del receptor a la càrrega. La càrrega en el nostre cas serà la bateria a través del carregador integrat. Quan l’energia s’encén al transmissor, la bobina converteix l’electricitat en camp magnètic, que oscil·la a una freqüència de ressonància. A continuació, la bobina del receptor a l’extrem receptor converteix aquest magnètic en electricitat. La potència es pot transferir de la bobina del transmissor a la bobina del receptor basant-se en les lleis d’inducció electromagnètica de Faraday. El corrent que entra en un extrem i surt en un altre extrem de la bobina es determina per convenció de punts. La tecnologia bàsica utilitzada en el sistema de transmissió d'energia sense fils és l'acoblament inductiu d'alta freqüència a través de camps magnètics.També s’utilitza un circuit compensador d’impedància per aconseguir la màxima transferència de potència.
8. Quins plans teniu per a la tecnologia de càrrega dinàmica? On teniu previst això?
Nagendra: En sis o set mesos més, un cop acabat el nostre prototip de carregador estàtic (model 2), tenim previst instal·lar-los al pàrquing de l’oficina corporativa de BESCOM a Bangalore. Per a la segona prova, tenim previst desenvolupar una càrrega dinàmica configurant un passadís de càrrega sense fils mitjançant la tecnologia de control de segments. Es pot implementar a Vidhana Soudha a Bangalore, convertint-lo en un lloc emblemàtic en tenir el primer corredor de càrrega sense fils de l'Índia.
En aquests passadissos sense fils, el costat del transmissor del carregador quedarà enterrat en sèrie sota terra. Aquests coixinets del transmissor només s’energitzaran quan el coixí receptor es posi a sobre d’aquest transmissor en particular. Això millora l’eficiència energètica i dóna una sensació de seguretat, ja que quan altres vehicles o vianants alimentats per IC passen per la carretera, aquests transmissors quedaran apagats.
9. Els carregadors sense fils Vidyuth seran compatibles amb tots els vehicles elèctrics? Quin serà el cost mitjà que s’hi associa?
Nagendra: Tots els vehicles veus inclouen la seva pròpia especificació de bateria, que es carregarà amb el carregador incorporat. Per als carregadors sense fils, la part del transmissor seguirà sent la mateixa per a tots els vehicles, però cal fer algunes modificacions al costat del receptor en funció del tipus de carregador integrat en aquest EV concret. Un cop instal·lades aquestes bobines de receptor a un EV, es pot fer servir qualsevol carregador (transmissor) sense fils instal·lat a la ciutat. El nostre pad de transmissió i recepció es pot afegir com a accessori als vehicles EV existents.
10. Normalment es considera que els carregadors sense fils són ineficients i cars, com està pensant afrontar Wireless Vidyuth?
Nagendra: els carregadors sense fils funcionen amb el mateix principi que el transformador. Un transformador normalment té una eficiència del 98 al 99%. Però els carregadors sense fils tenen algunes pèrdues de càrrega i estem intentant aconseguir una eficiència de càrrega del 95%. Estem segurs que la nostra eficiència del carregador no serà inferior al 90%.
Tània: Estem treballant perquè la càrrega sense fils sigui assequible i competitiva. Considerem que el cost no és definitiu i disminuirà amb el temps. Com sabem, moltes tecnologies eren molt més costoses en el moment de la seva posada en marxa que les que tenim actualment. Després de l'adopció i la millora tecnològica, el preu es redueix. Un exemple són els costos de comunicació. Un altre són els panells solars… quan es van introduir fa més de 50 anys semblava ser molt car. Però ara el seu preu s’ha convertit en més de 200 vegades menys del que era al principi. Per descomptat, el nostre objectiu seria fer que la tecnologia sigui assequible. Per tant, un cop hàgim configurat les coses inicials, treballarem per fer-lo més barat. I per als carregadors dinàmics, estem planejant treballar en diferents models de negoci durant les últimes etapes del nostre projecte,perquè puguem fer front a aquest problema de costos.
11. Quines són les barreres tecnològiques amb què s’enfronta Vidyuth actualment? Com teniu previst superar-ho?
Nagendra: Atès que Wireless Vidyuth és l’únic jugador de l’Índia que treballa en la transferència d’energia sense fils per a vehicles elèctrics, ens enfrontem a algunes dificultats per fer que les coses es moguin inicialment. La majoria de components necessaris per al nostre projecte, com ara els MOSFETS de commutació d'alta velocitat, no estaven disponibles a l'Índia i trobar un proveïdor per a això era un problema. L’havíem d’importar des de fora per a qualsevol projecte.
Un altre obstacle tecnològic del carregador sense fils és aconseguir que la bobina del receptor del EV estigui alineada amb la bobina del transmissor del carregador per a la màxima transferència de potència i actualment estem treballant per millorar-la.