Индийското правителство, заедно с автомобилния сектор, усилено се опитват да постигнат реалистичните си цели да имат 30% електрически превозни средства на път до 2030 г. Въпреки субсидиите и регулациите, направени от правителството, това не изглежда да работи досега, защото EV на индийския пътищата не са получили голяма оценка от обществеността като цяло. Търсейки причината, всичко се свежда до две неща, а именно лошият обхват и по-дългото време за зареждане, свързани с електрическите превозни средства. За разлика от IC автомобилите, пътуванията с електрически автомобили трябва да бъдат планирани, защото не можете да зареждате автомобила си в движение…… Но! Чакай малко. Ами ако кажа, че е възможно да зареждате своя EV дори докато го шофирате? Не, тук не говоря за слънчевата или регенеративната система.Говоря за истинско зарядно устройство, което може да бъде заровено под пътищата, за да зареждате безжично EV, докато шофирате по него. Развълнуван, нали?
Точно по това работи „Wireless Vidyuth”, стартираща компания от Бангалор. Компанията, съосновател на която са Тетяна Скупова (Tania) и Nagendra R Gouthamas, в момента работи върху статични безжични зарядни устройства и скоро ще премине към динамични безжични зарядни устройства за EV. Развълнуван от плана си, CircuitDigest се обърна към дуета с няколко въпроса и отговорите им са следните.
1. Как се е формирал Wireless Vidyuth и как е стартирал?
Таня: Интересувайки се от възобновяема енергия, търсех нещо вълнуващо, върху което да работя, нещо, което може да промени живота ни към по-добро. Това беше, когато се запознах с Нагендра, нашия главен инженер по силова електроника в Wireless Vidyuth. Всъщност той се свърза с мен чрез LinkedIn, след като изгледа един от видеоклиповете на проекта Insky Energy, в който също съм съосновател. Когато чух как той обяснява идеите си, забелязах колко страстен и отдаден е да работи по това и да го направи. Но той нямаше по-широка картина за това как да развие идеята и да направи бизнес от нея. И така, започнах да научавам повече за проекта и Нагендра ми представи технически аспекти и документи. Така започна нашето пътуване за Wireless Vidyuth.
Днес сме събрали специален екип от 10 души в нашия офис в Бангалор, които в момента работят по втория ни прототипен модел.
2. На какъв етап е Wireless Vidyuth в момента? Получило ли е финансиране?
Таня: В момента завършихме първия си прототип и работим по втория. Също така планираме да го тестваме практически на няколко места в Индия, за които Нагендра ще говори по-късно. Вярвам, че ще увеличим надеждността на нашата технология, когато ще можем да демонстрираме нейната ефективност с втория ни прототип. На този етап ще можем да убедим заинтересованите страни, че нашата технология превъзхожда нашите конкуренти по отношение на цена и ефективност. Така че имаме намерение да включим заинтересовани страни и да поканим инвеститори да финансират нашия проект след приключване и тестване на втория прототип.
3. Каква е идеята зад Wireless Vidyuth?
Нагендра:Идеята за безжично захранване проблясва от великия учен и изобретател Никола Тесла. Той е като бащата на всички безжични технологии в днешния свят. След като завърших инженеринга си, започнах да търся компаниите, работещи по безжични енергийни технологии, което е моята страст от инженерните дни. Но след това разбрах, че в Индия няма компания, която да работи по безжично захранване, затова започнах да търся потенциални партньори, които могат да издигнат идеята ми на следващото ниво. Така се запознах с Таня. Първоначално имах по-големи планове за изграждане на обратно кула Wardenclyffe (кулата на Tesla) и безжична енергийна система за производство на електроенергия. Заедно избрахме подхода „Мисли мащабно, започвай малко“.Затова решихме да започнем с по-малка идея и да изградим високочестотна система за безжично предаване на енергия чрез резонансно индуктивно съединение за статично зареждане на електрически превозни средства. Тази система може да се използва за статично безжично зареждане на електрически превозни средства. След като това бъде постигнато, ние също ще преминем към внедряване на динамично зареждане.
4. Какви са типовете безжични зарядни устройства, които се използват с EV?
Nagendra : Има два вида безжични зарядни устройства за EV. Едната е индуктивното свързване, които ще използваме, а другият е микровълново предаване на енергия. Под индуктивно свързване ще имаме статични зарядни устройства и системи за динамично зареждане. Статичното зарядно устройство ще предава мощност, когато превозното средство е неподвижно, например на паркинг или гараж. Предавателят на зарядното устройство ще се включи само когато автомобилът бъде открит и предаването на променливотоково захранване ще бъде взето от приемната намотка на EV. Другият метод за индуктивно зареждане е динамичното зареждане, с което ще можем да зареждаме автомобила, дори когато е в движение, като създадем коридор за безжично зареждане.
5. Докъде стигнахте с безжичните си зарядни устройства? Кога можем да го очакваме на пазара?
Нагендра: Към момента вече сме изградили малък работещ прототип, който е първа версия. Може да се използва за по-малък капацитет на предаване на мощност, използвайки метода на високочестотно резонансно индуктивно свързване. Сега изграждаме втория си прототип безжично зарядно устройство с по-висока номинална мощност в диапазона от киловат вата, която е около 2KW. Той може да работи при нормално битово захранващо напрежение от 230V с ефективност от 90% до 95%, което означава, че Q-коефициентът както на намотката на предавателя, така и на приемника ще бъде по-висок. Той просто ще действа като трансформатор, но без никаква сърцевина в него.
Обърнахме се към местната компания за електроснабдяване BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company), за да ни подкрепи с изграждането на прототип за статично зареждане. Те изразиха своя интерес към инсталирането на безжични зарядни устройства както за статично, така и за динамично зареждане след тестване на втория ни прототип. Планираме да създадем първите си безжични зарядни в офиса на BESCOM.
6. Как безжичната технология на Vidyuth ще засили EV-системата в Индия?
Нагендра: Наскоро глобалният сценарий за EV се промени много и има огромен интерес към създаването на EV екосистема. Много развити страни въведоха разпоредби, целящи да преминат изцяло към електрически превозни средства. Индия също настоява силно за това. И така, ясно е, че светът търси нови решения за по-бързо преминаване към EV, а безжичното зареждане е едно от технологичните нововъведения за справяне с този проблем.
Електромобилният сектор скочи стремително с милиарди долари инвестиции, но настоящите производители на електромобили все още работят усилено, за да намерят ефективни решения на проблеми с болката като обхват и време за зареждане. Безжичното зареждане може да е едно. С динамичните зарядни устройства EV могат да се зареждат в движение. Също така ще намали размера на батерията на EV с две трети, което ще го направи много по-лек.
7. Какво е високочестотно резонансно индуктивно свързване? Как това помага при безжичния трансфер на енергия?
Нагендра:Безжичният трансфер на електроенергия работи на принципа на "взаимна индуктивност" между две намотки. Намотката на предавателя е свързана към променливотоковото захранване, а намотката на приемника е свързана към товара. Натоварването в нашия случай ще бъде батерията чрез вграденото зарядно устройство. Когато захранването е включено към предавателя, бобината преобразува електричеството в магнитно поле, което се колебае при резонансна честота. Тогава приемната намотка в приемащия край преобразува този магнит в електричество. Мощността може да се предава от намотка на предавател към намотка на приемник въз основа на законите на Фарадей за електромагнитната индукция. Токът, който влиза в единия край и излиза в другия край на бобината, се определя от точковото споразумение. Основната технология, използвана в системата за безжично предаване на енергия, е високочестотно индуктивно свързване през магнитни полета.За постигане на максимален трансфер на мощност се използва и схема за компенсиране на импеданса.
8. Какви са плановете ви за технология за динамично зареждане? Къде планирате това?
Нагендра: След още шест до седем месеца, след като приключим с нашия прототип на статично зарядно устройство (модел 2), планираме да ги инсталираме на паркинга на корпоративния офис на BESCOM в Бангалор. За второто изпълнение планираме да развием динамично зареждане чрез създаване на безжичен коридор за зареждане, използвайки технология за контрол на сегмента. Той може да бъде реализиран в Vidhana Soudha в Бангалор, което го прави емблематично място, като има първия индийски коридор за безжично зареждане.
В тези безжични коридори страната на предавателя на зарядното устройство ще бъде заровена последователно под земята. Тези подложки на предавателя ще се захранват само когато приемната подложка се появи отгоре на този предавател. Това подобрява енергийната ефективност и създава усещане за безопасност, защото когато други превозни средства с електрическо задвижване или пешеходци вървят по пътя, тези предаватели ще останат изключени.
9. Ще бъдат ли безжичните зарядни устройства Vidyuth съвместими с всички EV? Какъв ще бъде средният разход, свързан с него?
Nagendra: Всеки EV ще се предлага със собствена спецификация на батерия, която ще се зарежда от вграденото зарядно устройство. За безжичните зарядни устройства предавателната част ще остане същата за всички превозни средства, но трябва да се направят някои модификации от страна на приемника въз основа на вида на бордовото зарядно устройство в конкретния EV. След като тези приемни намотки са монтирани на EV, той може да използва всяко безжично зарядно устройство (предавател), инсталирано в града. Нашата подложка за предаване и приемане може да бъде добавена като аксесоар към съществуващите EV.
10. Безжичните зарядни устройства обикновено се считат за неефективни и скъпи, как безжичният Vidyuth планира да се справи с него?
Nagendra: Безжичните зарядни устройства работят на същия принцип като този на трансформатора. Трансформаторът обикновено има ефективност от 98 до 99%. Но безжичните зарядни устройства имат някои загуби при зареждане и ние се опитваме да постигнем ефективност на зареждане от 95%. Сигурни сме, че ефективността на нашето зарядно устройство няма да бъде под 90%.
Таня: Работим върху това да направим безжичното зареждане достъпно и конкурентно. Считаме, че цената не е окончателна и ще намалее с времето. Както знаем, много технологии са били много по-скъпи по време на тяхното стартиране, отколкото имаме днес. След приемане и технологично подобрение цената намалява. Един пример са разходите за комуникация. Друг е слънчевите панели… когато бяха въведени преди повече от 50 години, изглеждаше много скъпо. Но сега цената им е станала 200+ пъти по-евтина от тази, която беше в началото. Разбира се, нашата цел ще бъде да направим технологията достъпна. Така че, след като сме настроили първоначалните неща, ще работим върху това да го направим по-евтино. А за динамичните зарядни устройства планираме да работим по различни бизнес модели през по-късните етапи от нашия проект,за да можем да се справим с този проблем с разходите.
11. Какви са технологичните бариери, пред които е изправен Vidyuth? Как планирате да го преодолеете?
Нагендра: Тъй като Wireless Vidyuth е единственият играч в Индия, който работи по безжичен трансфер на мощност за електрически превозни средства, ние се сблъскваме с някои трудности при първоначалното придвижване на нещата. Повечето компоненти, необходими за нашия проект, като високоскоростните превключващи MOSFETS, не бяха налични в Индия и намирането на доставчик за него беше проблем. Трябваше да го импортираме отвън за външен проект.
Друго технологично препятствие в безжичното зарядно устройство е всъщност да накарате намотката на приемника в EV да бъде подравнена с намотката на предавателя на зарядното устройство за максимален пренос на мощност и в момента работим по подобряването му.