Indijas valdība kopā ar automobiļu nozarēm ļoti cenšas sasniegt savus reālos mērķus, proti, līdz 2030. gadam 30% elektrisko transportlīdzekļu būtu uz ceļa. Neskatoties uz valdības dotācijām un noteikumiem, tas, šķiet, līdz šim nedarbojas, jo EV ir Indijas ceļi nav saņēmuši lielu sabiedrības atzinību kopumā. Meklējot iemeslu, viss sastāv no divām lietām, proti, ar elektriskajiem transportlīdzekļiem saistītā sliktā diapazona un ilgāka uzlādes laika. Atšķirībā no IC transportlīdzekļiem braucieni ar EV ir jāplāno, jo jūs nevarat uzlādēt savu transportlīdzekli, braucot… Bet! Uzgaidi minūti. Ko darīt, ja es teicu, ka ir iespējams uzlādēt jūsu EV pat tad, kad jūs to braucat? Nē, es šeit nerunāju par Saules vai reģeneratīvo sistēmu.Es runāju par īstu lādētāju, kuru var aprakt zem ceļiem, lai bez maksas uzlādētu jūsu EV, braucot pa to. Satraukti vai ne?
Tieši pie tā pašlaik strādā Bangalore jaunuzņēmums “Wireless Vidyuth”. Uzņēmums, kuru dibinājušas Tetiana Skupova (Tania) un Nagendra R Gouthamas, šobrīd strādā pie statiskiem bezvadu lādētājiem un drīzumā pāriet uz dinamiskiem EV bezvadu lādētājiem. Satraukts par savu plānu, CircuitDigest vērsās pie dueta ar dažiem jautājumiem, un viņu atbildes ir šādas.
1. Kā izveidojās Wireless Vidyuth un kā tas nonāca no zemes?
Tania: Interesējoties par atjaunojamo enerģiju, es meklēju kaut ko aizraujošu, pie kā strādāt, kaut ko tādu, kas varētu mainīt mūsu dzīvi uz labo pusi. Tas bija tad, kad es satiku Nagendru, mūsu galveno enerģijas elektronikas inženieri Wireless Vidyuth. Viņš faktiski mani sasniedza, izmantojot LinkedIn, noskatoties vienu no video par Insky Energy projektu, kurā arī es esmu līdzdibinātājs. Kad es dzirdēju, kā viņš skaidro savas idejas, es pamanīju, cik kaislīgs un uzticīgs viņš ir strādāt pie tā un paveikt to. Bet viņam nebija plašākas ainas par to, kā attīstīt ideju un no tā veidot biznesu. Es sāku uzzināt vairāk par projektu, un Nagendra iepazīstināja mani ar tehniskajiem aspektiem un dokumentiem. Tā sākās mūsu ceļojums uz Wireless Vidyuth.
Šodien mūsu Bangaloras birojā ir izveidota īpaša 10 cilvēku komanda, kas šobrīd strādā pie mūsu otrā prototipa modeļa.
2. Kādā posmā pašlaik atrodas bezvadu Vidyuth? Vai tas ir saņēmis finansējumu?
Tania: Šobrīd mēs esam pabeiguši savu pirmo prototipa modeli un strādājam pie otrā. Mēs arī plānojam to praktiski pārbaudīt dažās vietās Indijā, par kurām Nagendra runās vēlāk. Es ticu, ka mēs palielināsim uzticamību mūsu tehnoloģijai, kad varēsim pierādīt tās efektivitāti ar savu otro prototipu. Šajā posmā mēs varēsim pārliecināt ieinteresētās puses, ka mūsu tehnoloģija pārspēj konkurentus cenu un efektivitātes ziņā. Tāpēc mēs esam iecerējuši iesaistīt ieinteresētās puses un aicināt investorus finansēt mūsu projektu pēc otrā prototipa pabeigšanas un izmēģināšanas.
3. Kāda ir Wireless Vidyuth ideja?
Nagendra:Ideja par bezvadu enerģiju uzplaiksnīja no lielā zinātnieka un izgudrotāja Nikola Teslas. Viņš ir kā visu bezvadu tehnoloģiju tēvs mūsdienu pasaulē. Pabeidzot inženierzinātnes, es sāku meklēt uzņēmumus, kuri strādā pie bezvadu enerģijas tehnoloģijām, kas ir mana aizraušanās no inženierzinātņu dienām. Bet tad es uzzināju, ka Indijā nav neviena uzņēmuma, kas strādā ar bezvadu barošanu, tāpēc es sāku meklēt potenciālos partnerus, kuri varētu pārcelt manu ideju uz nākamo līmeni. Tā es satiku Taniju. Sākotnēji man bija lielāki plāni Wardenclyffe torņa (The Tesla Tower) un bezvadu elektroenerģijas ražošanas energosistēmas atjaunošanai. Kopā mēs izvēlējāmies pieeju “Domā liels, sāc mazs”.Tāpēc mēs nolēmām sākt ar mazāku ideju un izveidot augstas frekvences bezvadu enerģijas pārvades sistēmu, izmantojot rezonanses induktīvo savienojumu elektrisko transportlīdzekļu statiskai uzlādēšanai. Šo sistēmu var izmantot elektrisko transportlīdzekļu statiskai bezvadu uzlādēšanai. Tiklīdz tas tiks sasniegts, mēs arī pievērsīsimies dinamiskās uzlādes ieviešanai.
4. Kādi ir bezvadu lādētāju veidi, kurus izmanto kopā ar EV?
Nagendra : EV ir divu veidu bezvadu lādētāji. Viens ir induktīvais savienojums, ko mēs izmantosim, un otrs ir Mikroviļņu enerģijas pārraide. Zem induktīvās sakabes mums būs statiski lādētāji un dinamiskas lādēšanas sistēmas. Statiskais lādētājs pārsūtīs strāvu, kad transportlīdzeklis stāv, piemēram, stāvvietā vai garāžā. Rādītājs uz lādētāja ieslēdzas tikai tad, kad tiek konstatēts transportlīdzeklis, un maiņstrāvas padevi uztver EV uztvērēja spole. Otra induktīvās uzlādes metode ir dinamiska uzlāde, ar kuras palīdzību mēs varēsim uzlādēt transportlīdzekli pat tad, kad tas darbosies, ierīkojot bezvadu uzlādes koridoru.
5. Cik tālu jūs esat strādājis ar bezvadu lādētājiem? Kad mēs to varam sagaidīt tirgū?
Nagendra: No šī brīža mēs jau esam izveidojuši nelielu darba prototipa modeli, kas ir pirmā versija. To var izmantot mazākai enerģijas pārvades jaudai, izmantojot augstas frekvences rezonanses induktīvās savienošanas metodi. Tagad mēs būvējam savu otro bezvadu lādētāja prototipu ar augstāku jaudas līmeni Kilo Vatu diapazonā, kas ir aptuveni 2 kW. Tas var darboties ar normālu mājsaimniecības barošanas spriegumu 230 V ar efektivitāti no 90% līdz 95%, tas nozīmē, ka gan raidītāja, gan uztvērēja spoles Q koeficients būs lielāks. Tas vienkārši darbosies kā transformators, bet bez tā kodola.
Mēs vērsāmies pie vietējā elektroenerģijas piegādes uzņēmuma BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company), lai tas mūs atbalstītu statiskā uzlādes prototipa izveidē. Pēc mūsu otrā prototipa pārbaudes viņi izteica interesi uzstādīt bezvadu uzlādes vienības gan statiskai, gan dinamiskai uzlādēšanai. Mēs plānojam uzstādīt pirmos bezvadu lādētājus BESCOM birojā.
6. Kā Vidyuth bezvadu tehnoloģija veicinās EV ekosistēmu Indijā?
Nagendra: Nesen globālais EV scenārijs ir ļoti mainījies, un ir milzīga interese radīt EV ekosistēmu. Daudzas attīstītās valstis ieviesa regulējumu ar mērķi pilnībā pāriet uz elektriskajiem transportlīdzekļiem. Arī Indija to ļoti spiež. Tātad ir skaidrs, ka pasaule meklē jaunus risinājumus, kā ātrāk pāriet uz EV, un bezvadu uzlāde ir viens no tehnoloģiskajiem jauninājumiem, lai risinātu šo problēmu.
EV sektors strauji pieauga ar miljardiem dolāru ieguldījumiem, taču pašreizējie EV ražotāji joprojām cītīgi strādā, lai atrastu efektīvus risinājumus sāpju problēmām, piemēram, diapazonam un uzlādes laikam. Iespējams, ka tiks izmantota bezvadu uzlāde. Izmantojot dinamiskos lādētājus, EV var uzlādēt laikā. Tas arī samazinās EV akumulatora izmēru par divām trešdaļām, padarot to daudz vieglāku.
7. Kas ir augstfrekvences rezonanses induktīvā savienošana? Kā tas palīdz bezvadu enerģijas pārsūtīšanā?
Nagendra:Bezvadu elektrības pārsūtīšana darbojas pēc “savstarpējās induktivitātes” principa starp divām spolēm. Raidītāja spole ir savienota ar maiņstrāvas padevi, bet uztvērēja spole ir savienota ar slodzi. Mūsu gadījumā slodze būs akumulators caur iebūvēto lādētāju. Kad barotne tiek ieslēgta raidītājam, spole pārveido elektrību magnētiskajā laukā, kas svārstās ar rezonanses frekvenci. Tad uztvērēja spole uztvērēja galā pārveido šo magnētisko par elektrību. Jaudu var pārnest no raidītāja spoles uz uztvērēja spoli, pamatojoties uz Faraday elektromagnētiskās indukcijas likumiem. Strāvu, kas ienāk spoles vienā galā un atstāj spoles citā galā, nosaka ar punktu vienošanos. Bezvadu enerģijas pārvades sistēmā izmantotā galvenā tehnoloģija ir augstas frekvences induktīvā savienošana caur magnētiskajiem laukiem.Lai sasniegtu maksimālu jaudas pārnesi, tiek izmantota arī pretestības kompensācijas shēma.
8. Kādi ir jūsu plāni attiecībā uz dinamisko uzlādes tehnoloģiju? Kur jūs to plānojat?
Nagendra: Vēl pēc sešiem līdz septiņiem mēnešiem, kad būsim paveikuši statiskā lādētāja prototipu (2. modelis), mēs plānojam tos uzstādīt BESCOM korporatīvā biroja stāvlaukumā Bangalorā. Otrajam braucienam mēs plānojam attīstīt dinamisku uzlādi, izveidojot bezvadu uzlādes koridoru, izmantojot segmenta vadības tehnoloģiju. To var īstenot Vidhana Soudha, Bangalore, padarot to par ikonu, izmantojot Indijas pirmo bezvadu uzlādes koridoru.
Šajos bezvadu koridoros lādētāja raidītāja puse tiks aprakta virknē zem zemes. Šie raidītāja spilventiņi tiks aktivizēti tikai tad, kad uztvērēja spilventiņš būs virs konkrētā raidītāja. Tas uzlabo energoefektivitāti un dod drošības sajūtu, jo, kad citi IC dzinēji vai gājēji iet pa ceļu, šie raidītāji paliks izslēgti.
9. Vai Vidyuth bezvadu lādētāji būs saderīgi ar visiem EV? Kādas būs vidējās ar to saistītās izmaksas?
Nagendra: Katram EV būs sava akumulatora specifikācija, ko uzlādēs tā iebūvētais lādētājs. Bezvadu lādētājiem raidītāja daļa visiem transportlīdzekļiem nemainīsies, taču uztvērēja pusē ir jāveic dažas izmaiņas, pamatojoties uz iebūvētā lādētāja veidu konkrētajā EV. Kad šīs uztvērēja spoles ir uzstādītas EV, tā var izmantot jebkuru pilsētā uzstādītu bezvadu lādētāju (raidītāju). Mūsu raidīšanas un saņemšanas spilventiņu var pievienot kā piederumu esošajiem EV.
10. Bezvadu lādētājus parasti uzskata par neefektīviem un dārgiem, kā bezvadu Vidyuth plāno to novērst?
Nagendra: Bezvadu lādētāji darbojas pēc tāda paša principa kā transformators. Transformatora efektivitāte parasti ir no 98 līdz 99%. Bet bezvadu lādētājiem ir zināmi uzlādes zudumi, un mēs cenšamies sasniegt 95% uzlādes efektivitāti. Mēs esam pārliecināti, ka mūsu lādētāja efektivitāte nebūs zemāka par 90%.
Tania: Mēs strādājam pie tā, lai bezvadu uzlāde būtu pieejama un konkurētspējīga. Mēs uzskatām, ka izmaksas nav galīgas un ar laiku tās samazināsies. Kā mēs zinām, daudzas tehnoloģijas to izlaišanas brīdī bija daudz dārgākas nekā mums šodien. Pēc ieviešanas un tehnoloģiju uzlabošanas cena samazinās. Viens piemērs ir komunikācijas izmaksas. Vēl viens ir saules paneļi… kad tie tika ieviesti pirms vairāk nekā 50 gadiem, tas šķita ļoti dārgi. Bet tagad viņu cena ir kļuvusi 200 + reizes lētāka nekā tā, kas bija sākumā. Protams, mūsu mērķis būtu padarīt tehnoloģiju pieejamu. Tātad, kad būsim uzstādījuši sākotnējās lietas, mēs strādāsim pie tā, lai tā būtu lētāka. Dinamiskajiem lādētājiem mēs projekta turpmākajos posmos plānojam strādāt pie dažādiem biznesa modeļiem,lai mēs varētu tikt galā ar šo izmaksu problēmu.
11. Kādi ir tehnoloģiskie šķēršļi, ar kuriem šobrīd Vidjuts saskaras? Kā jūs plānojat to pārvarēt?
Nagendra: Tā kā Wireless Vidyuth ir vienīgais spēlētājs Indijā, kurš strādā pie bezvadu enerģijas pārraides elektriskajiem transportlīdzekļiem, mums sākotnēji rodas dažas grūtības, lai viss notiktu. Lielākā daļa mūsu projektam nepieciešamo komponentu, piemēram, ātrgaitas komutācijas MOSFETS, nebija pieejami Indijā, un tam bija problēma atrast pārdevēju. Mums nācās to importēt no ārpuses, lai veiktu projektu.
Vēl viens tehnoloģisks šķērslis bezvadu lādētājā ir panākt, lai uztvērēja spole EV tiktu izlīdzināta ar lādētāja raidītāja spoli, lai nodrošinātu maksimālu enerģijas pārsūtīšanu, un mēs pašlaik strādājam pie tā uzlabošanas.