Indická vláda se spolu s automobilovým průmyslem velmi snaží dosáhnout svých realistických cílů, aby do roku 2030 bylo na silnicích 30% elektrických vozidel. Navzdory dotacím a předpisům ze strany vlády se zdá, že to zatím nefunguje, protože elektromobily silnicím se obecně nedostalo velkého uznání od veřejnosti. Hledáme-li důvod, vše se scvrkává na dvě věci, což je špatný dojezd a delší doba nabíjení spojená s elektrickými vozidly. Na rozdíl od vozidel IC musí být jízdy na elektromobilech naplánovány, protože za jízdy nemůžete své vozidlo nabíjet… Ale! Počkej chvíli. Co kdybych řekl, že je možné nabíjet EV, i když s ním řídíte? Ne, nemluvím zde o solárním nebo regeneračním systému.Mluvím o skutečné nabíječce, kterou lze zahrabat pod silnice a nabíjet váš elektromobil bezdrátově, když na něm jedete. Nadšený, že?
To je přesně to, na čem „Wireless Vidyuth“, na kterém právě pracuje startup z Bangalore, aktuálně pracuje. Společnost, kterou založili Tetiana Skupova (Tania) a Nagendra R Gouthamas, v současné době pracuje na statických bezdrátových nabíječkách a brzy přejde na dynamické bezdrátové nabíječky pro EV. CircuitDigest, nadšený svým plánem, oslovil duo s několika otázkami a jejich odpovědi jsou následující.
1. Jak vznikl Wireless Vidyuth a jak se dostal ze země?
Tania: Zajímala jsem se o obnovitelnou energii a hledala jsem něco vzrušujícího, na čem bychom mohli pracovat, něco, co by mohlo změnit náš život k lepšímu. Tehdy jsem potkal Nagendru, našeho hlavního inženýra výkonové elektroniky ve společnosti Wireless Vidyuth. Ve skutečnosti se ke mně dostal přes LinkedIn poté, co sledoval jedno z videí o projektu Insky Energy, kde jsem také spoluzakladatelem. Když jsem slyšel, jak vysvětluje své myšlenky, všiml jsem si, jak vášnivý a oddaný je, aby na tom pracoval a dokončil to. Neměl však širší představu o tom, jak tuto myšlenku rozvíjet a dělat z ní podnikání. Začal jsem se tedy o projektu dozvědět více a Nagendra mi představil technické aspekty a dokumenty. Takto začala naše cesta pro Wireless Vidyuth.
Dnes jsme dali dohromady specializovaný tým 10 lidí v naší kanceláři v Bangalore, kteří v současné době pracují na našem druhém prototypovém modelu.
2. V jaké fázi se bezdrátový Vidyuth aktuálně nachází? Obdržel nějaké financování?
Tania: Právě teď jsme dokončili náš první prototypový model a pracujeme na druhém. Také to plánujeme prakticky otestovat na několika místech v Indii, o kterých bude Nagendra hovořit později. Věřím, že zvýšíme důvěryhodnost naší technologie, když budeme schopni prokázat její účinnost s naším druhým prototypem. V této fázi budeme schopni přesvědčit zúčastněné strany, že naše technologie předčí naše konkurenty z hlediska ceny a efektivity. Máme tedy v úmyslu zapojit zúčastněné strany a vyzvat investory k financování našeho projektu po dokončení a testování druhého prototypu.
3. Jaká je myšlenka Wireless Vidyuth?
Nagendra:Myšlenka bezdrátového napájení proběhla od velkého vědce a vynálezce Nikoly Tesly. Je jako otec všech bezdrátových technologií v dnešním světě. Po dokončení mého inženýrství jsem začal hledat společnosti, které pracují na bezdrátových energetických technologiích, což je moje vášeň z technických dnů. Ale pak jsem zjistil, že v Indii neexistuje žádná společnost, která by se zabývala bezdrátovým napájením, a tak jsem začal hledat potenciální partnery, kteří by mohli můj nápad posunout na vyšší úroveň. Takto jsem potkal Tanii. Zpočátku jsem měl větší plány na vybudování zpět věže Wardenclyffe (Tesla Tower) a bezdrátového energetického systému na výrobu elektřiny. Společně jsme zvolili přístup „Think Big, Start Small“.Rozhodli jsme se tedy začít s menší myšlenkou a vybudovat vysokofrekvenční bezdrátový přenosový systém pomocí rezonanční indukční vazby pro statické nabíjení elektrických vozidel. Tento systém lze použít pro statické bezdrátové nabíjení elektrických vozidel. Jakmile toho bude dosaženo, přejdeme také k implementaci dynamického nabíjení.
4. Jaké jsou typy bezdrátových nabíječek používaných s EV?
Nagendra : Existují dva typy bezdrátových nabíječek pro EV. Jedním z nich je indukční vazba, které budeme používata druhý je přenos mikrovlnné energie. Pod indukční vazbou budeme mít statické nabíječky a dynamické nabíjecí systémy. Statická nabíječka přenáší energii, když vozidlo stojí, například na parkovišti nebo v garáži. Vysílač na nabíječce se zapne, pouze když je detekováno vozidlo a cívka přijímače na EV bude přenášet střídavý proud. Druhou metodou indukčního nabíjení je dynamické nabíjení, pomocí kterého budeme moci dobít vozidlo, i když je na cestě, nastavením koridoru pro bezdrátové nabíjení.
5. Jak daleko jste pokročili s bezdrátovými nabíječkami? Kdy to můžeme očekávat na trhu?
Nagendra: Od této chvíle jsme již postavili malý funkční prototypový model, který je první verzí. Může být použit pro menší přenosovou kapacitu energie pomocí metody vysokofrekvenční rezonanční indukční vazby. Nyní stavíme naši druhou prototypovou bezdrátovou nabíječku s vyšším výkonem v rozsahu Kilo Wattů, který se pohybuje kolem 2 KW. Může pracovat na běžném domácím napájecím napětí 230 V s účinností 90% až 95%, což znamená, že Q-faktor vysílací i přijímací cívky bude vyšší. Bude to fungovat jako transformátor, ale bez jádra uvnitř.
Požádali jsme místní společnost dodávající elektřinu BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company) o podporu při stavbě prototypu statického nabíjení. Po testování našeho druhého prototypu vyjádřili zájem o instalaci bezdrátových nabíjecích jednotek pro statické i dynamické nabíjení. Plánujeme zřídit naše první bezdrátové nabíječky v kanceláři BESCOM.
6. Jak podpoří Vidyuthova bezdrátová technologie ekosystém EV v Indii?
Nagendra: Nedávno se globální scénář pro EV hodně změnil a existuje obrovský zájem o vytvoření ekosystému EV. Mnoho vyspělých zemí zavedlo nařízení, jehož cílem je zcela přejít na elektrická vozidla. Indie na to také tvrdě tlačí. Je tedy jasné, že svět hledá nová řešení, jak rychleji přejít na EV, a bezdrátové nabíjení je jednou z technologických inovací, které tento problém řeší.
Sektor elektromobilů prudce vzrostl o investice v řádu miliard dolarů, ale současní výrobci elektromobilů stále usilovně hledají efektivní řešení problémů s bolestmi, jako je dojezd a doba nabíjení. Může to být bezdrátové nabíjení. S dynamickými nabíječkami se mohou EV nabíjet za běhu. Rovněž sníží velikost baterie EV o dvě třetiny, čímž je mnohem lehčí.
7. Co je vysokofrekvenční rezonanční indukční vazba? Jak to pomáhá při bezdrátovém přenosu energie?
Nagendra:Bezdrátový přenos elektřiny funguje na principu „vzájemné indukčnosti“ mezi dvěma cívkami. Cívka vysílače je připojena k napájení střídavým proudem a cívka přijímače je připojena k zátěži. V našem případě bude zátěží baterie přes palubní nabíječku. Po zapnutí napájení vysílače převádí cívka elektřinu na magnetické pole, které kmitá na rezonanční frekvenci. Poté přijímací cívka na přijímacím konci převádí tento magnet na elektřinu. Síla může být přenášena z vysílací cívky na přijímací cívku na základě Faradayových zákonů elektromagnetické indukce. Proud vstupující na jednom konci a opouštějící na druhém konci cívky je určen tečkou. Základní technologií používanou v bezdrátovém systému přenosu energie je vysokofrekvenční indukční vazba přes magnetická pole.K dosažení maximálního přenosu energie se také používá obvod kompenzující impedanci.
8. Jaké jsou vaše plány pro technologii dynamického nabíjení? Kde to plánujete?
Nagendra: Za dalších šest až sedm měsíců, po dokončení prototypu statické nabíječky (model 2), plánujeme jejich instalaci na parkovišti firemní kanceláře BESCOM v Bangalore. Pro druhé spuštění plánujeme vyvinout dynamické nabíjení vytvořením koridoru bezdrátového nabíjení pomocí technologie řízení segmentů. Může být implementován ve Vidhana Soudha v Bangalore, což z něj činí ikonické místo tím, že má první koridor pro bezdrátové nabíjení v Indii.
V těchto bezdrátových chodbách bude strana vysílače nabíječky pohřbena v sérii pod zemí. Tyto vysílací polštářky budou napájeny pouze tehdy, když se přijímací polštářek dostane nad tento konkrétní vysílač. To zlepšuje energetickou účinnost a dává pocit bezpečí, protože když po silnici chodí jiná vozidla nebo chodci s IC, tyto vysílače zůstanou vypnuté.
9. Budou bezdrátové nabíječky Vidyuth kompatibilní se všemi EV? Jaké budou průměrné náklady s tím spojené?
Nagendra: Každý EV bude dodáván s vlastní specifikací bateriového bloku, který bude nabíjen integrovanou nabíječkou. U bezdrátových nabíječek zůstane část vysílače stejná pro všechna vozidla, ale na straně přijímače je nutné provést určité úpravy na základě typu palubní nabíječky v konkrétním EV. Jakmile jsou tyto cívky přijímače namontovány na EV, může využívat jakoukoli bezdrátovou nabíječku (vysílač) nainstalovanou ve městě. Naše vysílací a přijímací podložka může být přidána jako příslušenství ke stávajícím EV.
10. Bezdrátové nabíječky jsou obvykle považovány za neefektivní a drahé, jak to chce Wireless Vidyuth řešit?
Nagendra: Bezdrátové nabíječky fungují na stejném principu jako transformátor. Transformátor má obvykle účinnost 98 až 99%. Bezdrátové nabíječky však mají určité ztráty při nabíjení a snažíme se dosáhnout efektivity nabíjení 95%. Jsme si jisti, že účinnost naší nabíječky nebude nižší než 90%.
Tania: Pracujeme na tom, aby bezdrátové nabíjení bylo cenově dostupné a konkurenceschopné. Domníváme se, že cena není konečná a časem se bude snižovat. Jak víme, mnoho technologií bylo v době, kdy byly právě spuštěny, mnohem nákladnější, než máme dnes. Po přijetí a technologickém vylepšení se cena sníží. Jedním příkladem jsou náklady na komunikaci. Dalším z nich jsou solární panely… když byly představeny před více než 50 lety, zdálo se to být velmi drahé. Ale nyní se jejich cena stala více než 200krát levnější než na začátku. Naším cílem by samozřejmě bylo zpřístupnit tuto technologii. Jakmile tedy nastavíme počáteční věci, budeme pracovat na tom, aby to bylo levnější. A pro dynamické nabíječky plánujeme pracovat na různých obchodních modelech během pozdějších fází našeho projektu,abychom mohli řešit tento problém nákladů.
11. Jaké jsou technologické překážky, kterým Vidyuth v současnosti čelí? Jak to plánuješ překonat?
Nagendra: Vzhledem k tomu, že Wireless Vidyuth je jediným hráčem v Indii, který pracuje na bezdrátovém přenosu energie pro elektrická vozidla, čelíme určitým potížím při uvádění věcí do pohybu. Většina komponent požadovaných pro náš projekt, jako jsou vysokorychlostní přepínací MOSFETY, nebyla v Indii k dispozici a najít pro ně dodavatele byl problém. Museli jsme to importovat zvenčí pro out projekt.
Další technologickou překážkou v bezdrátové nabíječce je dosáhnout toho, aby se cívka přijímače v EV vyrovnala s cívkou vysílače nabíječky pro maximální přenos energie a v současné době pracujeme na jejím vylepšení.