Indijska vlada, zajedno s automobilskim sektorom, trudi se postići svoje realne ciljeve da 30% električnih vozila bude na cesti do 2030. godine. Unatoč vladinim subvencijama i propisima, to zasad ne funkcionira jer EV na indijskom ceste općenito nisu mnogo cijenile javnost. U potrazi za razlogom, sve se svodi na dvije stvari, a to su loš domet i duže vrijeme punjenja povezani s električnim vozilima. Za razliku od IC vozila, vožnja na električnim vozilima mora biti planirana jer svoje vozilo ne možete napuniti u bijegu… Ali! Pričekaj minutu. Što ako kažem da je moguće napuniti vaš EV čak i dok ga vozite? Ne, ovdje ne govorim o solarnom ili regenerativnom sustavu.Govorim o pravom punjaču koji se može zakopati ispod cesta kako bi se vaš EV bežično napunio dok se njime vozite. Uzbuđen zar ne?
To je upravo ono na čemu trenutno radi „Wireless Vidyuth“, start-up iz Bangalorea. Tvrtka, čiji su suosnivači Tetiana Skupova (Tania) i Nagendra R Gouthamas trenutno radi na statičkim bežičnim punjačima, a uskoro bi trebala preći u dinamičke bežične punjače za EV. Uzbuđen svojim planom, CircuitDigest je dvojcu pristupio s nekoliko pitanja i njihovi su odgovori sljedeći.
1. Kako je nastao Wireless Vidyuth i kako je počeo s radom?
Tania: Budući da me zanima obnovljiva energija, tražila sam nešto uzbudljivo za raditi, nešto što bi moglo promijeniti naš život na bolje. Tada sam upoznao Nagendru, našeg glavnog inženjera energetske elektronike u Wireless Vidyuthu. Zapravo me je kontaktirao putem LinkedIna nakon što je pogledao jedan od videozapisa o projektu Insky Energy, u kojem sam i ja suosnivač. Kad sam čuo kako objašnjava svoje ideje, primijetio sam koliko je strastven i predan raditi na tome i obaviti to. Ali nije imao širu sliku o tome kako razviti ideju i od nje napraviti posao. Tako sam počeo učiti više o projektu i Nagendra mi je predstavio tehničke aspekte i dokumente. Tako je započelo naše putovanje za Wireless Vidyuth.
Danas smo u našem uredu u Bangaloreu okupili posvećeni tim od 10 ljudi koji trenutno rade na našem drugom prototipu.
2. U kojoj je fazi Wireless Vidyuth trenutno? Je li primilo financiranje?
Tania: Trenutno smo dovršili svoj prvi prototip modela i radimo na drugom. Također ga planiramo praktički testirati na nekoliko mjesta u Indiji o kojima će Nagendra govoriti kasnije. Vjerujem da ćemo povećati pouzdanost naše tehnologije kada budemo uspjeli pokazati njezinu učinkovitost s našim drugim prototipom. U toj ćemo fazi moći uvjeriti dionike da naša tehnologija nadmašuje konkurenciju u pogledu cijene i učinkovitosti. Stoga namjeravamo uključiti dionike i pozvati investitore da financiraju naš projekt nakon završetka i testiranja drugog prototipa.
3. Koja je ideja koja stoji iza bežičnog Vidyutha?
Nagendra:Ideja o bežičnom napajanju bljesnula je od velikog znanstvenika i izumitelja Nikole Tesle. On je poput oca svih bežičnih tehnologija u današnjem svijetu. Nakon završetka inženjeringa započeo sam potragu za tvrtkama koje su radile na bežičnim tehnologijama napajanja, što je moja strast iz inženjerskih dana. Ali onda sam saznao da u Indiji ne postoji tvrtka koja radi na bežičnom napajanju, pa sam počeo tražiti potencijalne partnere koji mogu moju ideju podići na sljedeću razinu. Ovako sam upoznao Taniju. U početku sam imao veće planove za izgradnju natrag tornja Wardenclyffe (Teslin toranj) i bežičnog sustava napajanja za proizvodnju električne energije. Zajedno smo odabrali pristup „Misli veliko, započni malo“.Stoga smo odlučili započeti s manjom idejom i izgraditi visokofrekventni sustav bežičnog prijenosa snage rezonantnom induktivnom spojnicom za statičko punjenje električnih vozila. Ovaj se sustav može koristiti za statičko bežično punjenje električnih vozila. Kad se to postigne, također ćemo prijeći na primjenu dinamičkog punjenja.
4. Koje su vrste bežičnih punjača koje se koriste s EV?
Nagendra : Postoje dvije vrste bežičnih punjača za EV. Jedna je induktivna sprega, koju ćemo koristiti, a drugi je prijenos snage mikrovalne pećnice. Pod induktivnom spojnicom imat ćemo statičke punjače i dinamičke sustave punjenja. Statični punjač će prenositi snagu kad vozilo miruje, na primjer, na parkiralištu ili u garaži. Predajnik na punjaču uključit će se tek kad se prepozna vozilo i odašiljač izmjeničnog napajanja odabire zavojnica na EV. Druga metoda induktivnog punjenja je dinamičko punjenje, pomoću kojeg ćemo vozilo moći napuniti čak i kad je u pokretu postavljanjem koridora za bežično punjenje.
5. Koliko ste napredovali s bežičnim punjačima? Kada to možemo očekivati na tržištu?
Nagendra: Od sada smo već izgradili mali radni prototip modela koji je prva verzija. Može se koristiti za manji kapacitet prijenosa snage metodom visokofrekventne rezonantne induktivne sprege. Sada gradimo naš drugi prototip bežičnog punjača veće snage u rasponu od kilo vata koji iznosi oko 2KW. Može raditi na normalnom opskrbnom naponu kućanstva od 230 V s učinkovitošću od 90% do 95%, što znači da će Q-faktor i zavojnice odašiljača i prijamnika biti veći. Jednostavno će djelovati poput transformatora, ali bez jezgre u sebi.
Obratili smo se lokalnoj tvrtki za opskrbu električnom energijom BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company) koja nam je pomogla u izradi prototipa za statičko punjenje. Izrazili su interes za ugradnju jedinica za bežično punjenje i za statičko i za dinamičko punjenje nakon testiranja našeg drugog prototipa. Planiramo postaviti svoje prve bežične punjače u BESCOM-ovom uredu.
6. Kako će Vidyuthova bežična tehnologija potaknuti EV-sustav u Indiji?
Nagendra: Nedavno se globalni scenarij za EV puno promijenio i postoji ogroman interes za stvaranjem ekosustava EV. Mnoge su razvijene zemlje provodile propise s ciljem potpunog prelaska na električna vozila. Indija također snažno gura na to. Dakle, jasno je da svijet traži nova rješenja kako brže prijeći na EV, a bežično punjenje jedna je od tehnoloških inovacija za rješavanje ovog problema.
Sektor električnih vozila naglo je narastao ulaganjem u milijardama dolara, ali trenutni proizvođači električnih automobila i dalje naporno rade na pronalaženju učinkovitih rješenja za probleme s bolovima poput dometa i vremena punjenja. Možda je bežično punjenje jedno. S dinamičkim punjačima EV se mogu napuniti u pokretu. Također će smanjiti veličinu baterije EV-a za dvije trećine, čineći ga puno lakšim.
7. Što je visokofrekventno rezonantno induktivno sprezanje? Kako to pomaže u bežičnom prijenosu snage?
Nagendra:Bežični prijenos električne energije radi na principu "međusobne induktivnosti" između dvije zavojnice. Zavojnica odašiljača spojena je na napajanje izmjeničnom strujom, a zavojnica prijemnika povezana je s opterećenjem. U našem slučaju opterećenje će biti baterija putem ugrađenog punjača. Kad se napajanje uključi na odašiljaču, zavojnica pretvara električnu energiju u magnetsko polje koje titra na rezonantnoj frekvenciji. Tada zavojnica prijemnika na prijemnom kraju pretvara ovaj magnetski u električnu energiju. Snaga se može prenijeti s zavojnice odašiljača na zavojnicu prijemnika na temelju faradayevih zakona elektromagnetske indukcije. Struja koja ulazi na jednom kraju, a izlazi na drugom kraju zavojnice određuje se točkama. Osnovna tehnologija koja se koristi u bežičnom sustavu za prijenos snage je visokofrekventno induktivno spajanje kroz magnetska polja.Za postizanje maksimalnog prijenosa snage koristi se i krug za kompenzaciju impedancije.
8. Koji su vaši planovi za tehnologiju dinamičkog punjenja? Gdje to planirate?
Nagendra: Za sljedećih šest do sedam mjeseci, nakon što završimo s prototipom statičkog punjača (model 2), planiramo ih instalirati na parkiralištu poslovnog ureda BESCOM-a u Bangaloreu. Za drugu vožnju planiramo razviti dinamičko punjenje postavljanjem bežičnog koridora za punjenje pomoću tehnologije upravljanja segmentima. Može se implementirati u Vidhana Soudha u Bangaloreu, čineći ga kultnim mjestom posedovanjem prvog indijskog koridora za bežično punjenje.
U tim bežičnim hodnicima, strana odašiljača punjača bit će serijski zakopana ispod zemlje. Ovi jastučići odašiljača napajat će se samo kad prijemna pločica dođe na vrh određenog odašiljača. To poboljšava energetsku učinkovitost i daje osjećaj sigurnosti, jer kad druga vozila s pogonom na IC ili pješaci hodaju cestom, ovi odašiljači ostat će isključeni.
9. Hoće li Vidyuth bežični punjači biti kompatibilni sa svim EV-ima? Koji će biti prosječni trošak povezan s tim?
Nagendra: Svaki EV dolazi s vlastitom specifikacijom baterijskog paketa, koji će se puniti putem ugrađenog punjača. Za bežične punjače dio odašiljača ostat će isti za sva vozila, ali na strani prijemnika moraju se izvršiti neke izmjene ovisno o vrsti ugrađenog punjača u tom određenom EV-u. Jednom kada se ove zavojnice prijemnika postave na EV, on može koristiti bilo koji bežični punjač (odašiljač) instaliran u gradu. Naša podloga za odašiljanje i primanje može se dodati kao dodatak postojećim EV-ima.
10. Bežični punjači obično se smatraju neučinkovitima i skupima, kako se Wireless Vidyuth planira nositi s tim?
Nagendra: Bežični punjači rade na istom principu kao i transformatori. Transformator obično ima učinkovitost od 98 do 99%. Ali bežični punjači imaju neke gubitke pri punjenju i mi pokušavamo postići učinkovitost punjenja od 95%. Sigurni smo da naša učinkovitost punjača neće biti ispod 90%.
Tania: Radimo na tome da bežično punjenje učinimo pristupačnim i konkurentnim. Smatramo da trošak nije konačan i s vremenom će se smanjivati. Kao što znamo, puno je tehnologija u vrijeme kada su tek pokrenute bilo puno skuplje nego što ih imamo danas. Nakon usvajanja i tehnološkog poboljšanja cijena se smanjuje. Primjer su troškovi za komunikaciju. Drugi su solarni paneli… kad su uvedeni prije više od 50 godina, činilo se da su vrlo skupi. Ali sada je njihova cijena postala više od 200 puta jeftinija od one koja je bila na početku. Naravno, cilj bi nam bio učiniti tehnologiju pristupačnom. Dakle, nakon što postavimo početne stvari, poradit ćemo na tome da to pojeftinimo. A za dinamičke punjače planiramo raditi na različitim poslovnim modelima tijekom kasnijih faza našeg projekta,kako bismo mogli riješiti ovaj problem troškova.
11. Koje su tehnološke prepreke s kojima se Vidyuth trenutno suočava? Kako to planirate prevladati?
Nagendra: Budući da je Wireless Vidyuth jedini igrač u Indiji, koji radi na bežičnom prijenosu snage za električna vozila, suočavamo se s određenim poteškoćama u pokretanju stvari. Većina komponenata potrebnih za naš projekt, poput MOSFET-ova s velikom brzinom, nisu bile dostupne u Indiji i problem je bio pronaći dobavljača. Morali smo ga uvesti izvana za vanjski projekt.
Još jedna tehnološka prepreka u bežičnom punjaču jest da se zavojnica prijemnika u EV poravna s zavojnicom odašiljača punjača radi maksimalnog prijenosa snage i trenutno radimo na njenom poboljšanju.