ממשלת הודו יחד עם תחומי הרכב מנסים בכל כוחם להשיג את יעדיהם הריאליים של 30% כלי רכב חשמליים על הכביש עד שנת 2030. למרות הסובסידיות והתקנות שהממשלה עשתה, נראה כי זה לא עובד עד כה מכיוון שהרכב על הודו הכבישים לא זכו להערכה רבה מצד הציבור בכלל. אם מחפשים את הסיבה, הכל מסתכם בשני דברים, שהם הטווח הגרוע וזמן הטעינה הארוך יותר שקשור לרכבים חשמליים. שלא כמו רכבי IC, יש לתכנן את הנסיעות על רכבי החשמל מכיוון שאי אפשר לטעון את הרכב בזמן הבריחה… אבל! חכה דקה. מה אם הייתי אומר שאפשר לטעון את החשמל גם בזמן שאתה נוהג בו? לא אני לא מדבר על מערכת השמש או על התחדשות כאן.אני מדבר על מטען אמיתי שניתן לקבור אותו מתחת לכבישים כדי להטעין את החשמל באופן אלחוטי כשנוסעים עליו. מתרגש נכון?
זה בדיוק מה שעובד כעת על "Wireless Vidyuth", סטארט-אפ מבנגלור. החברה, שהוקמה בשיתוף טטיאנה סקופובה (טניה) ונגנדרה גותאמה, עובדת כעת על מטענים אלחוטיים סטטיים והיא תעבור בקרוב למטענים אלחוטיים דינמיים עבור EV. נרגשת מתוכניתה, CircuitDigest פנה אל הצמד בכמה שאלות ותשובותיהם הן כדלקמן.
1. כיצד נוצר Vidyuth אלחוטי וכיצד הוא עלה על הקרקע?
טניה: התעניינתי באנרגיה מתחדשת חיפשתי משהו מרגש לעבוד עליו, משהו שיכול לשנות את חיינו לטובה. זה היה כשפגשתי את נגנדרה, מהנדסת האלקטרוניקה החשמלית הראשית שלנו ב- Wireless Vidyuth. למעשה הוא הגיע אלי דרך LinkedIn לאחר שצפה באחד הסרטונים בפרויקט Insky Energy, שגם בו אני המייסד המשותף. כששמעתי איך הוא מסביר את רעיונותיו הבחנתי עד כמה הוא נלהב ומסור לעבוד על זה ולבצע את זה. אך לא הייתה לו תמונה רחבה יותר כיצד לפתח את הרעיון ולהפיק ממנו עסקים. אז התחלתי ללמוד עוד על הפרויקט ונגנדרה הציגה לי היבטים טכניים ומסמכים. כך התחיל המסע שלנו ל- Wireless Vidyuth.
היום הקמנו צוות ייעודי של 10 אנשים במשרדנו בבנגלור, שעובד בימים אלה על דגם האב טיפוס השני שלנו.
2. באיזה שלב נמצא כעת Vidyuth אלחוטי? האם היא קיבלה מימון כלשהו?
טניה: כרגע סיימנו את דגם האב טיפוס הראשון שלנו ועובדים על השני. אנו גם מתכננים לבדוק את זה כמעט בכמה מקומות בהודו עליהם ידבר נגנדרה מאוחר יותר. אני מאמין שנגביר את אמינות הטכנולוגיה שלנו כאשר נוכל להוכיח את יעילותה בעזרת האב-טיפוס השני שלנו. בשלב זה נוכל לשכנע את בעלי העניין שהטכנולוגיה שלנו עולה על המתחרים שלנו מבחינת מחיר ויעילות. לכן נועדנו לשתף בעלי עניין ולהזמין משקיעים לממן את הפרויקט שלנו לאחר סיום ובדיקת האב-טיפוס השני.
3. מה הרעיון שעומד מאחורי Wireless Vidyuth?
נגנדרה:רעיון הכוח האלחוטי הבזיק מהמדען הגדול והממציא, ניקולה טסלה. הוא כמו אבי כל הטכנולוגיות האלחוטיות בעולם של ימינו. לאחר שסיימתי את ההנדסה, התחלתי לחפש את החברות שעבדו על טכנולוגיות כוח אלחוטיות, וזה התשוקה שלי מימי הנדסה. אבל אז נוכחתי לדעת שאין חברה בהודו שעובדת על חשמל אלחוטי, אז התחלתי לחפש שותפים פוטנציאליים שיכולים להעלות את הרעיון שלי לשלב הבא. כך פגשתי את טניה. בתחילה היו לי תוכניות גדולות יותר לבניית מגדל Wardenclyffe (מגדל טסלה) ומערכת חשמל אלחוטית לייצור חשמל. יחד בחרנו בגישה "תחשוב בגדול, התחל בקטן".אז החלטנו להתחיל ברעיון קטן יותר ולבנות מערכת העברת חשמל אלחוטית בתדר גבוה על ידי צימוד אינדוקטיבי מהדהד לטעינה סטטית של כלי רכב חשמליים. ניתן להשתמש במערכת זו לטעינה אלחוטית סטטית של רכבים חשמליים. לאחר שהושג זה נעבור גם ליישום טעינה דינמית.
4. מהם הסוגים במטענים אלחוטיים המשמשים עם EV?
נגנדרה : ישנם שני סוגים של מטענים אלחוטיים עבור EV. האחד הוא צימוד אינדוקטיבי, בה נשתמשוהשני הוא העברת חשמל במיקרוגל. תחת צימוד אינדוקטיבי יהיו לנו מטענים סטטיים ומערכות טעינה דינמיות. המטען הסטטי יעביר כוח כאשר הרכב עומד, למשל, בחניון או במוסך. המשדר על המטען יופעל רק כאשר הרכב מתגלה ומשדר מתח זרם יבחר על ידי סליל המקלט במנוע החשמלי. השיטה האחרת של טעינה אינדוקטיבית היא הטעינה הדינמית, שבעזרתה נוכל להטעין את הרכב גם כשהוא במנוסה באמצעות הגדרת מסדרון טעינה אלחוטי.
5. עד כמה התקדמת עם המטענים האלחוטיים שלך? מתי נוכל לצפות לזה בשוק?
נגנדרה: נכון לעכשיו כבר בנינו מודל אב טיפוס קטן עובד שהוא גרסה אחת. ניתן להשתמש בו ליכולת העברת כוח נמוכה יותר בשיטה של צימוד אינדוקטיבי בתהודה גבוהה. כעת אנו בונים את המטען האלחוטי השני שלנו עם דירוג הספק גבוה יותר בטווח הקילו וואט שנמצא בסביבות 2 קילוואט. זה יכול לעבוד על מתח אספקה ביתי רגיל של 230 וולט עם יעילות של 90% עד 95%, כלומר גורם ה- Q של סליל המשדר ומקלט יהיה גבוה יותר. זה פשוט יתנהג כמו שנאי אבל בלי שום ליבה בתוכו.
פנינו לחברת אספקת החשמל המקומית BESCOM (חברת אספקת החשמל בבנגלור) שתמכה בנו בבניית אב טיפוס לטעינה סטטית. הם הביעו את התעניינותם בהתקנת יחידות טעינה אלחוטיות לטעינה סטטית וגם לטעינה דינמית לאחר בדיקת האב-טיפוס השני שלנו. אנו מתכננים להקים מטענים אלחוטיים ראשונים במשרד BESCOM.
6. כיצד הטכנולוגיה האלחוטית של וידיוט תגביר את מערכת הסביבה EV בהודו?
נגנדרה: לאחרונה התרחיש העולמי של EV השתנה מאוד ויש עניין עצום ביצירת מערכת אקולוגית EV. מדינות מפותחות רבות יישמו רגולציה שמטרתן לעבור לחלוטין לרכבים חשמליים. גם הודו לוחצת עליה חזק. אז ברור שהעולם מחפש פתרונות חדשים כיצד לעבור ל- EV מהר יותר וטעינה אלחוטית היא אחד החידושים הטכנולוגיים לטיפול בבעיה זו.
תחום ה- EV זינק עם השקעות של מיליארדי דולרים, אך יצרני ה- EV הנוכחיים עדיין עובדים קשה כדי למצוא פתרונות יעילים לבעיות כאב כמו טווח זמן וזמן טעינה. טעינה אלחוטית עשויה להיות זו. עם מטענים דינמיים רכבים ניידים יכולים להיטען בריצה. זה גם יקטין את גודל הסוללה של ה- EV בשני שלישים, מה שהופך אותו לקל בהרבה.
7. מהו צימוד אינדוקטיבי בתהודה גבוהה? איך זה עוזר בהעברת חשמל אלחוטית?
נגנדרה:העברת חשמל אלחוטית פועלת על פי העיקרון של "השראות הדדית" בין שני סלילים. סליל המשדר מחובר לאספקת החשמל וסליל המקלט מחובר לעומס. העומס במקרה שלנו יהיה הסוללה דרך המטען המובנה. כאשר מפעילים את הכוח למשדר, סליל ממיר חשמל לשדה מגנטי, שמתנודד בתדר תהודה. ואז סליל המקלט בקצה הקולט ממיר את המגנטי הזה לחשמל. ניתן להעביר את הכוח מסליל המשדר לסליל המקלט בהתבסס על חוקי האינדוקציה האלקטרומגנטית של פאראדיי. הזרם שנכנס בקצה אחד ויוצא בקצה אחר של הסליל נקבע על פי מוסכמות הנקודה. טכנולוגיית הליבה המשמשת במערכת העברת הכוח האלחוטית היא צימוד אינדוקטיבי בתדירות גבוהה דרך שדות מגנטיים.מעגל מפצה עכבה משמש גם להשגת העברת כוח מרבית.
8. מה התוכניות שלך לטכנולוגיית טעינה דינמית? לאן אתה מתכנן את זה?
נגנדרה: בעוד שישה עד שבעה חודשים, לאחר שסיימנו את אב הטיפוס המטען הסטטי שלנו (דגם 2), אנו מתכננים להתקין אותם בחניון משרד התאגיד BESCOM בבנגלור. במהלך ההפעלה השנייה, אנו מתכננים לפתח טעינה דינמית על ידי הגדרת מסדרון טעינה אלחוטי באמצעות טכנולוגיית בקרת פלחים. זה יכול להיות מיושם ב Vidhana Soudha בבנגלור, מה שהופך אותו למקום איקוני על ידי מסדרון הטעינה האלחוטי הראשון של הודו.
במסדרונות אלחוטיים אלה, צד המשדר של המטען ייקבר בסדרה מתחת לאדמה. רפידות המשדר הללו יופעלו באנרגיה רק כאשר כרית הקבלה תגיע על גבי אותו משדר מסוים. זה משפר את יעילות החשמל ומעניק תחושת בטיחות, מכיוון שכאשר רכבים אחרים או הולכי רגל המופעלים על ידי IC הולכים על הכביש, משדרים אלה יישארו כבויים.
9. האם מטענים אלחוטיים של Vidyuth יתאימו לכל מטוסי החשמל? מה תהיה העלות הממוצעת הכרוכה בכך?
נגנדרה: כל מכונית EV תגיע עם מפרט משלה של חבילת הסוללה, אותה יגבה המטען שלה. עבור המטענים האלחוטיים חלק המשדר יישאר זהה לכל הרכבים, אך יש לבצע כמה שינויים בצד המקלט בהתבסס על סוג המטען הלוח באותו EV המסוים. לאחר סלילי מקלט אלה מותאמים ל- EV, הוא יכול לעשות שימוש בכל מטען אלחוטי (משדר) המותקן בעיר. ניתן להוסיף את משטח השידור והקליטה שלנו כאביזר לרכבי החשמל הקיימים.
10. מטענים אלחוטיים נחשבים בדרך כלל כלא יעילים ויקרים, כיצד Wireless Vidyuth מתכנן להתמודד עם זה?
נגנדרה: המטענים האלחוטיים עובדים עם אותו עיקרון כמו זה של שנאי. לשנאי יש בדרך כלל יעילות של 98 עד 99%. אך למטענים אלחוטיים יש כמה הפסדי טעינה ואנחנו מנסים להשיג יעילות טעינה של 95%. אנו בטוחים כי יעילות המטען שלנו לא תהיה נמוכה מ- 90%.
טניה: אנו עובדים על הפיכת טעינה אלחוטית לזולה ותחרותית. אנו רואים כי העלות אינה סופית והיא תפחת עם הזמן. כידוע, הרבה טכנולוגיות היו הרבה יותר יקרות בזמן שהושקו רק ממה שיש לנו היום. לאחר אימוץ ושיפור טכנולוגי המחיר יורד. דוגמא אחת היא עלויות לתקשורת. עוד אחד הוא פאנלים סולאריים… כשהם הוצגו לפני למעלה מ- 50 שנה זה נראה יקר מאוד. אבל עכשיו המחיר שלהם הפך ליותר מפי 200 יותר ממה שהיה בהתחלה. כמובן, המטרה שלנו תהיה להפוך את הטכנולוגיה למשתלמת. אז ברגע שקבענו את הדברים הראשוניים נעבוד על מנת שיהיה זול יותר. ולמטענים הדינמיים אנו מתכננים לעבוד על מודלים עסקיים שונים בשלבים המאוחרים של הפרויקט שלנו,כדי שנוכל להתמודד עם בעיית העלות הזו.
11. מהם המחסומים הטכנולוגיים שעומדים כיום בפני וידיות? איך אתה מתכנן להתגבר על זה?
נגנדרה : מכיוון ש- Wireless Vidyuth הוא השחקן היחיד בהודו, שעובד על העברת כוח אלחוטי לרכבים חשמליים, אנו נתקלים בקשיים מסוימים לגרום לדברים לנוע בתחילה. רוב הרכיבים הנדרשים לפרויקט שלנו, כמו MOSFETS המהיר במהירות, לא היו זמינים בהודו ומציאת ספק עבורו הייתה בעיה. היינו צריכים לייבא אותו מבחוץ לפרויקט החוצה.
מכשול טכנולוגי נוסף במטען האלחוטי הוא להביא למעשה את סליל המקלט ב- EV להתיישר עם סליל המשדר של המטען להעברת כוח מרבית וכעת אנו עובדים על שיפורו.