Intian hallitus yhdessä autoteollisuuden kanssa yrittää kovasti saavuttaa realistiset tavoitteensa, jonka mukaan 30 prosenttia sähköajoneuvoista olisi tieliikenteessä vuoteen 2030 mennessä. Huolimatta hallituksen antamista tuista ja säännöksistä tämä ei näytä toimivan toistaiseksi, koska Intian Intian ajoneuvot tiet eivät ole saaneet yleisöltä paljon arvostusta. Syötä etsittäessä kaikki jakautuu kahteen asiaan, mikä on sähköajoneuvojen huono kantama ja pidempi latausaika. Toisin kuin IC-ajoneuvot, ajotapahtumat on suunniteltava, koska et voi ladata ajoneuvoa ajon aikana…… Mutta! Odota hetki. Entä jos sanoisin, että sähköautoasi on mahdollista ladata jopa ajon aikana? Ei, en puhu tässä aurinko- tai regeneratiivisesta järjestelmästä.Puhun todellisesta laturista, joka voidaan haudata teiden alle lataamaan sähköautosi langattomasti sillä ajaessasi. Innoissaan eikö?
Juuri tätä Bangaloren startup-yritys "Wireless Vidyuth" parhaillaan työskentelee. Tetiana Skupovan (Tania) ja Nagendra R Gouthamasin yhdessä perustama yritys työskentelee parhaillaan staattisten langattomien laturien parissa ja on pian siirtymässä dynaamisiin langattomiin EV-latureihin. Suunnitelmastaan innostuneena CircuitDigest otti duon käyttöön muutamalla kysymyksellä, ja heidän vastauksensa ovat seuraavat.
1. Kuinka langaton Vidyuth muodostui ja miten se nousi maasta?
Tania: Kiinnostunut uusiutuvasta energiasta etsin jotain jännittävää työskennellä, jotain, joka voisi muuttaa elämäämme parempaan suuntaan. Silloin tapasin Nagendran, langattoman Vidyuthin päätehotekniikan insinöörimme. Hän tosiasiallisesti tavoitti minut LinkedInin kautta katsottuaan yhden Insky Energy -projektin videoista, jossa olen myös perustaja. Kun kuulin kuinka hän selittää ajatuksiaan, huomasin kuinka intohimoinen ja omistautunut hän on työskennellä tämän suhteen ja saada se aikaan. Mutta hänellä ei ollut laajempaa kuvaa idean kehittämisestä ja siitä liiketoiminnan tekemisestä. Joten aloin oppia lisää projektista ja Nagendra esitteli minulle tekniset näkökohdat ja asiakirjat. Näin matkamme alkoi langattomalle Vidyuthille.
Tänään olemme koonneet Bangaloren toimistollemme erityisen 10 hengen ryhmän, joka työskentelee parhaillaan toisen prototyyppimallimme parissa.
2. Missä vaiheessa Langaton Vidyuth on tällä hetkellä? Onko se saanut rahoitusta?
Tania: Tällä hetkellä olemme saaneet valmiiksi ensimmäisen prototyyppimallimme ja työskentelemme toisen kanssa. Aiomme myös testata sitä käytännössä muutamassa paikassa Intiassa, joista Nagendra puhuu myöhemmin. Uskon, että lisäämme luotettavuutta tekniikkaamme kohtaan, kun pystymme osoittamaan sen tehokkuuden toisella prototyypillä. Siinä vaiheessa voimme vakuuttaa sidosryhmät siitä, että teknologiamme ylittää kilpailijamme hinnan ja tehokkuuden suhteen. Joten meidän on tarkoitus ottaa mukaan sidosryhmät ja kutsua sijoittajia rahoittamaan projektiamme toisen prototyypin valmistumisen ja testaamisen jälkeen.
3. Mikä on langattoman Vidyuthin idea?
Nagendra:Ajatus langattomasta voimasta välähti suurelta tiedemieheltä ja keksijältä Nikola Teslalta. Hän on kuin kaikkien langattomien tekniikoiden isä nykymaailmassa. Suunnittelun valmistuttua aloin etsiä yrityksiä, jotka työskentelivät langattomien sähkötekniikoiden parissa, mikä on intohimoni suunnittelupäivistä lähtien. Mutta sitten sain tietää, että Intiassa ei ole yritystä, joka työskentelee langattomalla virralla, joten aloin etsiä potentiaalisia kumppaneita, jotka voisivat viedä ideani seuraavalle tasolle. Näin tapasin Tanian. Alun perin minulla oli suurempia suunnitelmia Wardenclyffe-tornin (The Tesla Tower) ja langattoman sähköntuotantojärjestelmän rakentamiseksi. Valitsimme yhdessä lähestymistavan "Ajattele iso, aloita pieni".Joten päätimme aloittaa pienemmällä idealla ja rakentaa suurtaajuisen langattoman voimansiirtojärjestelmän resonanssikytkimellä sähköajoneuvojen staattista lataamista varten. Tätä järjestelmää voidaan käyttää sähköajoneuvojen staattiseen langattomaan lataamiseen. Kun tämä on saavutettu, siirrymme myös dynaamisen latauksen käyttöönottoon.
4. Mitkä ovat langattomien laturien tyypit, joita käytetään EV: n kanssa?
Nagendra : EV : lle on kahden tyyppisiä langattomia latureita. Yksi on induktiivinen kytkentä, jota käytämme, ja toinen on mikroaaltoteho. Induktiivisen kytkennän alla meillä on staattiset laturit ja dynaamiset latausjärjestelmät. Staattinen laturi siirtää virtaa, kun ajoneuvo on paikallaan, esimerkiksi pysäköintialueella tai autotallissa. Laturin lähetin kytkeytyy päälle vain, kun ajoneuvo havaitaan ja vastaanottimen kela valitsee lähettimen vaihtovirran lähettimen EV: ssä. Toinen induktiivisen latauksen menetelmä on dynaaminen lataus, jolla pystymme lataamaan ajoneuvon myös silloin, kun se on käynnissä, perustamalla langattoman latauskäytävän.
5. Kuinka pitkälle olet edennyt langattomien laturiesi kanssa? Milloin voimme odottaa sitä markkinoilla?
Nagendra: Tähän mennessä olemme jo rakentaneet pienen toimivan prototyyppimallin, joka on versio yksi. Sitä voidaan käyttää pienemmälle tehonsiirtokapasiteetille käyttämällä suurtaajuista resonanssikytkentämenetelmää. Nyt rakennamme toista langattoman laturin prototyyppiä, jonka teholuokka on korkeampi Kilo Wattsin alueella, joka on noin 2 kW. Se voi toimia normaalilla kotitalouden syöttöjännitteellä 230 V hyötysuhteella 90-95%, mikä tarkoittaa, että sekä lähettimen että vastaanottimen kelan Q-kerroin on suurempi. Se toimii vain kuin muuntaja, mutta ilman ydintä sen sisällä.
Otimme yhteyttä paikalliseen sähköyhtiöön BESCOMiin (Bangalore Electricity Supply Company) tukemaan meitä staattisen latauksen prototyypin rakentamisessa. He ilmaisivat kiinnostuksensa asentaa langattomat latausyksiköt sekä staattiselle että dynaamiselle lataukselle testattuaan toisen prototyyppimme. Suunnittelemme ensimmäisten langattomien laturiemme asentamisen BESCOMin toimistoon.
6. Kuinka Vidyuthin langaton tekniikka lisää EV: n ekosysteemiä Intiassa?
Nagendra: Viime aikoina maailmanlaajuinen EV-skenaario muuttui paljon, ja EV-ekosysteemin luominen on erittäin kiinnostunut. Monet kehittyneet maat panivat täytäntöön sääntelyn, jonka tarkoituksena on siirtyä kokonaan sähköajoneuvoihin. Myös Intia ajaa sitä voimakkaasti. Joten on selvää, että maailma etsii uusia ratkaisuja kuinka siirtyä sähköautoihin nopeammin ja langaton lataus on yksi teknologisista innovaatioista tämän ongelman ratkaisemiseksi.
EV-sektori nousi miljardien dollareiden investoinneilla, mutta nykyiset sähköautojen valmistajat työskentelevät edelleen kovasti etsimään tehokkaita ratkaisuja kipuongelmiin, kuten kantama ja latausaika. Langaton lataus voi olla yksi. Dynaamisilla latureilla EV: t voivat latautua ajon aikana. Se pienentää myös EV: n akun kokoa kahdella kolmasosalla, mikä tekee siitä paljon kevyemmän.
7. Mikä on korkean taajuuden resonanssin induktiivinen kytkentä? Kuinka tämä auttaa langattomassa virransiirrossa?
Nagendra:Langaton sähkönsiirto toimii kahden kelan välisen "keskinäisen induktanssin" periaatteella. Lähetinkäämi on kytketty vaihtovirtalähteeseen ja vastaanottokäämi on kytketty kuormaan. Meidän tapauksessamme oleva kuorma on akku sisäisen laturin kautta. Kun virta kytketään lähettimeen, kela muuntaa sähkön magneettikentäksi, joka värähtelee resonanssitaajuudella. Sitten vastaanottokäämi vastaanottavassa päässä muuntaa tämän magneettisen sähköksi. Teho voidaan siirtää lähettimen kelasta vastaanottimen kelaan Faradayn sähkömagneettisen induktion lakien perusteella. Käämin toiseen päähän tuleva ja toisesta päästä lähtevä virta määritetään pistekäytännöllä. Langattomassa voimansiirtojärjestelmässä käytetty ydintekniikka on suurtaajuinen induktiivinen kytkentä magneettikenttien kautta.Impedanssin kompensointipiiriä käytetään myös maksimaalisen tehonsiirron saavuttamiseksi.
8. Mitkä ovat suunnitelmasi dynaamista lataustekniikkaa varten? Mihin aiot tämän suunnitella?
Nagendra: Seuraavan kuuden tai seitsemän kuukauden kuluttua, kun staattisen laturin prototyyppi (malli 2) on valmis, aiomme asentaa ne Bangaloressa sijaitsevan BESCOM-toimiston pysäköintialueelle. Toisen ajon aikana aiomme kehittää dynaamista latausta perustamalla langattoman latauskäytävän segmenttiohjaustekniikkaa käyttäen. Se voidaan toteuttaa Vidhana Soudhassa Bangaloressa, mikä tekee siitä ikonisen paikan Intian ensimmäisellä langattomalla latauskäytävällä.
Näissä langattomissa käytävissä laturin lähetinpuoli haudataan sarjaan maan alle. Nämä lähettimen tyynyt saavat virran vasta, kun vastaanottotyyny tulee kyseisen lähettimen päälle. Tämä parantaa energiatehokkuutta ja antaa turvallisuuden tunteen, koska kun muut IC-moottorilla toimivat ajoneuvot tai jalankulkijat kävelevät tiellä, nämä lähettimet pysyvät pois päältä.
9. Ovatko Vidyuth-langattomat laturit yhteensopivia kaikkien sähköautojen kanssa? Mikä on siihen liittyvät keskimääräiset kustannukset?
Nagendra: Jokaisella sähköautolla on oma spesifikaationsa akusta, joka ladataan sen sisäisellä laturilla. Langattomien laturien lähetinosa pysyy samana kaikissa ajoneuvoissa, mutta vastaanottimen puolelle on tehtävä joitain muutoksia sen mukaan, minkä tyyppisen sisäisen laturin kyseisessä EV: ssä on. Kun nämä vastaanottimen kelat on asennettu sähköautoihin, se voi käyttää mitä tahansa kaupunkiin asennettuja langattomia latureita (lähettimiä). Lähetys- ja vastaanottoalustamme voidaan lisätä lisävarusteena olemassa oleviin sähköautoihin.
10. Langattomia latureita pidetään yleensä tehottomina ja kalliina, kuinka langaton Vidyuth aikoo puuttua siihen?
Nagendra: Langattomat laturit toimivat samalla periaatteella kuin muuntaja. Muuntajan hyötysuhde on normaalisti 98-99%. Mutta langattomilla latureilla on joitain lataushäviöitä, ja yritämme saavuttaa 95%: n lataustehokkuuden. Olemme varmoja, että laturimme hyötysuhde ei ole alle 90%.
Tania: Pyrimme tekemään langattomasta lataamisesta kohtuuhintaisen ja kilpailukykyisen. Katsomme, että kustannukset eivät ole lopullisia ja ne laskevat ajan myötä. Kuten tiedämme, monet tekniikat olivat paljon kalliimpia juuri niiden julkaisuhetkellä kuin meillä on tänään. Adoptoinnin ja teknisen parannuksen jälkeen hinta laskee. Yksi esimerkki on viestinnän kustannukset. Toinen on aurinkopaneelit… kun ne otettiin käyttöön yli 50 vuotta sitten, se näytti olevan erittäin kallista. Mutta nyt heidän hinnastaan on tullut yli 200 kertaa halvempi kuin alussa. Tietysti tavoitteemme olisi tehdä tekniikasta edullinen. Joten kun olemme saaneet alkuperäiset asiat valmiiksi, pyrimme tekemään siitä halvempaa. Ja dynaamisille latureille aiomme työskennellä erilaisten liiketoimintamallien parissa projektin myöhemmissä vaiheissa,jotta voimme tarttua tähän kustannusongelmaan.
11. Mitkä ovat tekniset esteet, joita Vidyuth kohtaa tällä hetkellä? Kuinka aiot voittaa sen?
Nagendra: Koska langaton Vidyuth on Intian ainoa pelaaja, joka työskentelee sähköajoneuvojen langattoman virransiirron parissa, kohtaamme joitain vaikeuksia saada asiat liikkeelle aluksi. Suurinta osaa projektissamme tarvittavista komponenteista, kuten nopeaa MOSFETS-kytkintä, ei ollut saatavilla Intiassa, ja toimittajan löytäminen sille oli ongelma. Meidän oli tuotava se ulkopuolelta projektia varten.
Toinen langattoman laturin tekninen este on saada EV-vastaanottimen kela kohdistamaan laturin lähetinkäämi maksimaaliseen virransiirtoon, ja parhaillaan työskentelemme sen parantamiseksi.