Il governo indiano, insieme al settore automobilistico, sta cercando di raggiungere i loro obiettivi realistici di avere il 30% di veicoli elettrici su strada entro il 2030. Nonostante i sussidi e le normative stabilite dal governo, questo non sembra funzionare finora perché i veicoli elettrici sono indiani le strade non hanno ricevuto molto apprezzamento dal pubblico in generale. Alla ricerca del motivo, tutto si riduce a due cose, ovvero la scarsa autonomia e il tempo di ricarica più lungo associato ai veicoli elettrici. A differenza dei veicoli IC, le corse sui veicoli elettrici devono essere pianificate perché non puoi caricare il tuo veicolo durante la corsa …… Ma! Apetta un minuto. E se dicessi che è possibile caricare il tuo veicolo elettrico anche mentre lo guidi? No, non sto parlando del sistema solare o rigenerativo qui.Sto parlando di un vero caricabatterie che può essere sepolto sotto le strade per caricare il tuo veicolo elettrico in modalità wireless mentre ci guidi. Eccitato, vero?
Questo è esattamente ciò su cui sta attualmente lavorando "Wireless Vidyuth", una start-up di Bangalore. L'azienda, co-fondata da Tetiana Skupova (Tania) e Nagendra R Gouthamas, sta attualmente lavorando su caricabatterie wireless statici e presto passerà ai caricabatterie wireless dinamici per EV. Eccitato dal suo piano, CircuitDigest si è avvicinato al duo con poche domande e le loro risposte sono le seguenti.
1. Come si è formato Wireless Vidyuth e come è decollato?
Tania: Essendo interessata all'energia rinnovabile, stavo cercando qualcosa di eccitante su cui lavorare, qualcosa che potesse cambiare la nostra vita in meglio. Fu allora che incontrai Nagendra, il nostro ingegnere capo dell'elettronica di potenza presso Wireless Vidyuth. In realtà mi ha contattato tramite LinkedIn dopo aver visto uno dei video sul progetto Insky Energy, del quale sono anche il co-fondatore. Quando ho sentito come spiega le sue idee ho notato quanto sia appassionato e dedito a lavorare su questo e portarlo a termine. Ma non aveva un quadro più ampio su come sviluppare l'idea e trarne profitto. Così, ho iniziato a saperne di più sul progetto e Nagendra mi ha presentato aspetti tecnici e documenti. È così che è iniziato il nostro viaggio per Wireless Vidyuth.
Oggi abbiamo messo insieme un team dedicato di 10 persone presso il nostro ufficio di Bangalore, che stanno attualmente lavorando al nostro secondo modello prototipo.
2. A che stadio si trova attualmente Wireless Vidyuth? Ha ricevuto finanziamenti?
Tania: In questo momento abbiamo completato il nostro primo modello prototipo e stiamo lavorando al secondo. Stiamo anche progettando di testarlo praticamente in alcuni luoghi in India di cui Nagendra parlerà più tardi. Credo che aumenteremo l'affidabilità della nostra tecnologia quando saremo in grado di dimostrare la sua efficienza con il nostro secondo prototipo. In quella fase saremo in grado di convincere le parti interessate che la nostra tecnologia supera i nostri concorrenti in termini di prezzo ed efficienza. Quindi intendiamo coinvolgere le parti interessate e invitare gli investitori a finanziare il nostro progetto dopo aver terminato e testato il secondo prototipo.
3. Qual è l'idea alla base di Wireless Vidyuth?
Nagendra:L'idea della potenza wireless è nata dal grande scienziato e inventore Nikola Tesla. È come il padre di tutte le tecnologie wireless nel mondo di oggi. Dopo aver completato la mia ingegneria, ho iniziato a cercare le aziende che stavano lavorando su tecnologie di alimentazione wireless, che è la mia passione sin dai tempi dell'ingegneria. Ma poi sono venuto a sapere che non esiste alcuna azienda in India che lavori con l'alimentazione wireless, quindi ho iniziato a cercare potenziali partner che possano portare la mia idea al livello successivo. È così che ho conosciuto Tania. Inizialmente, avevo piani più grandi per ricostruire una torre Wardenclyffe (La Torre Tesla) e un sistema di alimentazione wireless per la generazione di elettricità. Insieme abbiamo scelto l'approccio "Think Big, Start Small".Così abbiamo deciso di iniziare con un'idea più piccola e costruire un sistema di trasmissione di potenza wireless ad alta frequenza mediante accoppiamento induttivo risonante per la ricarica statica dei veicoli elettrici. Questo sistema può essere utilizzato per la ricarica wireless statica di veicoli elettrici. Una volta raggiunto questo obiettivo, passeremo anche all'implementazione della ricarica dinamica.
4. Quali sono i tipi di caricabatterie wireless utilizzati con EV?
Nagendra : Esistono due tipi di caricabatterie wireless per veicoli elettrici. Uno è l'accoppiamento induttivo, che useremoe l'altra è la trasmissione di potenza a microonde. Sotto accoppiamento induttivo avremo caricatori statici e sistemi di carica dinamici. Il caricabatterie statico trasferirà energia quando il veicolo è fermo, ad esempio in un parcheggio o in un garage. Il trasmettitore sul caricatore si accenderà solo quando il veicolo viene rilevato e la trasmissione di corrente alternata verrà rilevata dalla bobina del ricevitore sull'EV. L'altro metodo di ricarica induttiva è la ricarica dinamica, con la quale potremo ricaricare il veicolo anche quando è in corsa allestendo un corridoio di ricarica wireless.
5. Fino a che punto sei andato con i tuoi caricabatterie wireless? Quando possiamo aspettarlo sul mercato?
Nagendra: Per ora abbiamo già costruito un piccolo prototipo funzionante che è la versione uno. Può essere utilizzato per una capacità di trasmissione di potenza inferiore utilizzando il metodo dell'accoppiamento induttivo risonante ad alta frequenza. Ora stiamo costruendo il nostro secondo prototipo di caricabatterie wireless con una potenza nominale più elevata nella gamma di Kilo Watt che è di circa 2 KW. Può funzionare con la normale tensione di alimentazione domestica di 230 V con un'efficienza dal 90% al 95%, il che significa che il fattore Q sia del trasmettitore che della bobina del ricevitore sarà più alto. Agirà solo come un trasformatore ma senza alcun nucleo al suo interno.
Ci siamo rivolti alla società di fornitura di elettricità locale BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company) per averci supportato nella costruzione di un prototipo per la ricarica statica. Hanno espresso il loro interesse per l'installazione di unità di ricarica wireless per la ricarica statica e dinamica dopo aver testato il nostro secondo prototipo. Abbiamo in programma di installare i nostri primi caricabatterie wireless presso l'ufficio di BESCOM.
6. In che modo la tecnologia wireless di Vidyuth potenzierà l'ecosistema dei veicoli elettrici in India?
Nagendra: Recentemente lo scenario globale per i veicoli elettrici è cambiato molto e c'è un enorme interesse nella creazione di un ecosistema elettrico. Molti paesi sviluppati hanno implementato una regolamentazione che mira a passare completamente ai veicoli elettrici. Anche l'India sta spingendo al massimo. Quindi, è chiaro che il mondo è alla ricerca di nuove soluzioni per passare ai veicoli elettrici più velocemente e la ricarica wireless è una delle innovazioni tecnologiche per affrontare questo problema.
Il settore dei veicoli elettrici è salito alle stelle con miliardi di dollari di investimenti, ma gli attuali produttori di veicoli elettrici stanno ancora lavorando duramente per trovare soluzioni efficienti ai problemi di dolore come l'autonomia e il tempo di ricarica. La ricarica wireless potrebbe essere quella giusta. Con i caricatori dinamici i veicoli elettrici possono essere ricaricati durante la corsa. Ridurrà anche la dimensione della batteria del veicolo elettrico di due terzi, rendendolo molto più leggero.
7. Cos'è l'accoppiamento induttivo risonante ad alta frequenza? In che modo questo aiuta nel trasferimento di potenza wireless?
Nagendra:Il trasferimento di elettricità senza fili funziona secondo il principio della "mutua induttanza" tra due bobine. La bobina del trasmettitore è collegata all'alimentazione CA e la bobina del ricevitore è collegata al carico. Il carico nel nostro caso sarà la batteria tramite il caricabatteria di bordo. Quando si accende il trasmettitore, la bobina converte l'elettricità in campo magnetico, che oscilla a una frequenza di risonanza. Quindi la bobina del ricevitore all'estremità ricevente converte questo magnetico in elettricità. La potenza può essere trasferita dalla bobina del trasmettitore alla bobina del ricevitore in base alle leggi di Faraday sull'induzione elettromagnetica. La corrente che entra da un'estremità e che esce da un'altra estremità della bobina è determinata dalla convenzione del punto. La tecnologia di base utilizzata nel sistema di trasmissione di potenza wireless è l'accoppiamento induttivo ad alta frequenza attraverso campi magnetici.Viene utilizzato anche un circuito di compensazione dell'impedenza per ottenere il massimo trasferimento di potenza.
8. Quali sono i tuoi piani per la tecnologia di ricarica dinamica? Dove lo stai pianificando?
Nagendra: Tra sei o sette mesi, dopo che avremo realizzato il nostro prototipo di caricabatterie statico (modello 2), abbiamo in programma di installarli nel parcheggio dell'ufficio aziendale BESCOM a Bangalore. Per la seconda esecuzione, abbiamo in programma di sviluppare la ricarica dinamica creando un corridoio di ricarica wireless utilizzando la tecnologia di controllo del segmento. Può essere implementato a Vidhana Soudha a Bangalore, rendendolo un luogo iconico grazie al primo corridoio di ricarica wireless dell'India.
In questi corridoi wireless, il lato trasmettitore del caricabatterie sarà sepolto in serie sotto terra. Questi pad del trasmettitore verranno eccitati solo quando il pad di ricezione si trova sopra quel particolare trasmettitore. Ciò migliora l'efficienza energetica e dà un senso di sicurezza, perché quando altri veicoli alimentati da IC o pedoni camminano sulla strada, questi trasmettitori rimarranno spenti.
9. I caricabatterie wireless Vidyuth saranno compatibili con tutti i veicoli elettrici? Quale sarà il costo medio ad esso associato?
Nagendra: Ogni veicolo elettrico arriverà con le proprie specifiche di batteria, che verranno caricate dal caricabatterie di bordo. Per i caricabatterie wireless la parte del trasmettitore rimarrà la stessa per tutti i veicoli, ma è necessario apportare alcune modifiche sul lato del ricevitore in base al tipo di caricatore di bordo in quel particolare EV. Una volta che queste bobine del ricevitore sono montate su un veicolo elettrico, può utilizzare qualsiasi caricatore wireless (trasmettitore) installato in città. Il nostro pad di trasmissione e ricezione può essere aggiunto come accessorio ai veicoli elettrici esistenti.
10. I caricabatterie wireless sono normalmente considerati inefficienti e costosi, come intende affrontarli Wireless Vidyuth?
Nagendra: I caricabatterie wireless funzionano con lo stesso principio di quello del trasformatore. Un trasformatore normalmente ha un'efficienza dal 98 al 99%. Ma i caricabatterie wireless presentano alcune perdite di carica e stiamo cercando di ottenere un'efficienza di ricarica del 95%. Siamo sicuri che l'efficienza del nostro caricabatterie non sarà inferiore al 90%.
Tania: Stiamo lavorando per rendere la ricarica wireless conveniente e competitiva. Consideriamo che il costo non è definitivo e diminuirà con il tempo. Come sappiamo, molte tecnologie erano molto più costose all'epoca in cui furono lanciate di quanto ne abbiamo oggi. Dopo l'adozione e il miglioramento tecnologico il prezzo si riduce. Un esempio sono i costi per la comunicazione. Un altro sono i pannelli solari… quando sono stati introdotti più di 50 anni fa sembrava essere molto costoso. Ma ora il loro prezzo è diventato più di 200 volte meno costoso di quello che era all'inizio. Ovviamente, il nostro obiettivo sarebbe rendere la tecnologia accessibile. Quindi, una volta che avremo impostato le cose iniziali, lavoreremo per renderlo più economico. E per i caricatori dinamici abbiamo in programma di lavorare su diversi modelli di business durante le fasi successive del nostro progetto,in modo da poter affrontare questo problema dei costi.
11. Quali sono le barriere tecnologiche che Vidyuth deve attualmente affrontare? Come pensi di superarlo?
Nagendra: Poiché Wireless Vidyuth è l'unico giocatore in India, che sta lavorando al trasferimento di potenza wireless per i veicoli elettrici, incontriamo alcune difficoltà nel far muovere le cose inizialmente. La maggior parte dei componenti richiesti per il nostro progetto, come i MOSFET a commutazione ad alta velocità, non erano disponibili in India e trovare un fornitore per questo era un problema. Abbiamo dovuto importarlo dall'esterno per il nostro progetto.
Un altro ostacolo tecnologico nel caricabatterie wireless è quello di allineare effettivamente la bobina del ricevitore nell'EV con la bobina del trasmettitore del caricatore per il massimo trasferimento di potenza e stiamo attualmente lavorando per migliorarla.