El gobierno de la India, junto con los sectores del automóvil, se está esforzando por lograr sus objetivos realistas de tener un 30% de vehículos eléctricos en las carreteras para el año 2030. A pesar de los subsidios y las regulaciones del gobierno, esto no parece funcionar hasta ahora porque los vehículos eléctricos en la las carreteras no han recibido mucha apreciación del público en general. Buscando la razón, todo se reduce a dos cosas, que es el bajo rango y el mayor tiempo de carga asociado con los vehículos eléctricos. A diferencia de los vehículos IC, los viajes en vehículos eléctricos deben planificarse porque no puedes cargar tu vehículo mientras corres… ¡Pero! Espera un minuto. ¿Qué pasa si digo que es posible cargar su EV incluso mientras lo conduce? No, no me refiero al sistema solar o regenerativo aquí.Estoy hablando de un cargador real que se puede enterrar debajo de las carreteras para cargar su vehículo eléctrico de forma inalámbrica mientras conduce. Emocionado, ¿verdad?
Esto es exactamente en lo que está trabajando actualmente "Wireless Vidyuth", una start-up de Bangalore. La empresa, cofundada por Tetiana Skupova (Tania) y Nagendra R Gouthamas, está trabajando actualmente en cargadores inalámbricos estáticos y pronto pasará a cargadores inalámbricos dinámicos para vehículos eléctricos. Emocionado por su plan, CircuitDigest se acercó al dúo con pocas preguntas y sus respuestas son las siguientes.
1. ¿Cómo se formó Wireless Vidyuth y cómo despegó?
Tania: Al estar interesada en las energías renovables, estaba buscando algo emocionante en lo que trabajar, algo que pudiera cambiar nuestra vida para mejor. Fue entonces cuando conocí a Nagendra, nuestro ingeniero jefe de electrónica de potencia en Wireless Vidyuth. De hecho, me contactó a través de LinkedIn después de ver uno de los videos sobre el proyecto Insky Energy, del cual también soy cofundador. Cuando escuché cómo explica sus ideas, noté lo apasionado y dedicado que es para trabajar en esto y lograrlo. Pero no tenía una visión más amplia de cómo desarrollar la idea y hacer negocios con ella. Entonces, comencé a aprender más sobre el proyecto y Nagendra me presentó aspectos técnicos y documentos. Así es como comenzó nuestro viaje para Wireless Vidyuth.
Hoy hemos reunido un equipo dedicado de 10 personas en nuestra oficina de Bangalore, que actualmente están trabajando en nuestro segundo modelo prototipo.
2. ¿En qué etapa se encuentra actualmente Wireless Vidyuth? ¿Ha recibido financiación?
Tania: Ahora mismo hemos completado nuestro primer modelo prototipo y estamos trabajando en el segundo. También estamos planeando probarlo prácticamente en algunos lugares de la India sobre los que Nagendra hablará más adelante. Creo que aumentaremos la confiabilidad de nuestra tecnología cuando podamos demostrar su eficiencia con nuestro segundo prototipo. En esa etapa, podremos persuadir a las partes interesadas de que nuestra tecnología supera a nuestros competidores en términos de precio y eficiencia. Por lo tanto, tenemos la intención de involucrar a las partes interesadas e invitar a los inversores a financiar nuestro proyecto después de terminar y probar el segundo prototipo.
3. ¿Cuál es la idea detrás de Wireless Vidyuth?
Nagendra:La idea de la energía inalámbrica surgió del gran científico e inventor, Nikola Tesla. Es como el padre de todas las tecnologías inalámbricas del mundo actual. Después de completar mi ingeniería, comencé a buscar las empresas que trabajaban en tecnologías de energía inalámbrica, que es mi pasión desde los días de la ingeniería. Pero luego me di cuenta de que no hay ninguna empresa en la India que esté trabajando en energía inalámbrica, así que comencé a buscar socios potenciales que pudieran llevar mi idea al siguiente nivel. Así conocí a Tania. Inicialmente, tenía planes más grandes para reconstruir una torre Wardenclyffe (The Tesla Tower) y un sistema de energía inalámbrica de generación de electricidad. Juntos elegimos el enfoque "Piense en grande, comience de a poco".Así que decidimos comenzar con una idea más pequeña y construir un sistema de transmisión de energía inalámbrico de alta frecuencia mediante un acoplamiento inductivo resonante para la carga estática de vehículos eléctricos. Este sistema se puede utilizar para la carga inalámbrica estática de vehículos eléctricos. Una vez que esto se logre, también pasaremos a la implementación de la carga dinámica.
4. ¿Cuáles son los tipos de cargadores inalámbricos que se utilizan con EV?
Nagendra : Hay dos tipos de cargadores inalámbricos para EV. Uno es el acoplamiento inductivo, que usaremosy el otro es la transmisión de potencia por microondas. Bajo acoplamiento inductivo tendremos cargadores estáticos y sistemas de carga dinámica. El cargador estático transferirá energía cuando el vehículo esté parado, por ejemplo, en un estacionamiento o garaje. El transmisor del cargador se encenderá solo cuando se detecte el vehículo y la bobina receptora del EV seleccionará la transmisión de energía de CA. El otro método de carga inductiva es la carga dinámica, con la que podremos cargar el vehículo incluso cuando esté en marcha configurando un corredor de carga inalámbrica.
5. ¿Hasta dónde ha avanzado con sus cargadores inalámbricos? ¿Cuándo podemos esperarlo en el mercado?
Nagendra: A partir de ahora, ya hemos construido un pequeño modelo de prototipo funcional que es la versión uno. Se puede utilizar para una menor capacidad de transmisión de potencia utilizando el método de acoplamiento inductivo resonante de alta frecuencia. Ahora estamos construyendo nuestro segundo prototipo de cargador inalámbrico con una potencia nominal más alta en el rango de kilovatios, que ronda los 2KW. Puede funcionar con un voltaje de suministro doméstico normal de 230 V con una eficiencia del 90% al 95%, lo que significa que el factor Q de la bobina del transmisor y del receptor será mayor. Simplemente actuará como un transformador pero sin ningún núcleo en su interior.
Nos comunicamos con la empresa local de suministro de electricidad BESCOM (Compañía de suministro de electricidad de Bangalore) para que nos ayudara a construir un prototipo de carga estática. Expresaron su interés en instalar unidades de carga inalámbrica para carga estática y dinámica después de probar nuestro segundo prototipo. Planeamos instalar nuestros primeros cargadores inalámbricos en la oficina de BESCOM.
6. ¿Cómo impulsará la tecnología inalámbrica de Vidyuth el ecosistema de vehículos eléctricos en India?
Nagendra: Recientemente, el escenario global para los vehículos eléctricos cambió mucho y hay un gran interés en crear un ecosistema de vehículos eléctricos. Muchos países desarrollados implementaron regulaciones con el objetivo de cambiar completamente a vehículos eléctricos. India también lo está presionando con fuerza. Por lo tanto, está claro que el mundo está buscando nuevas soluciones para cambiar a EV más rápido y la carga inalámbrica es una de las innovaciones tecnológicas para abordar este problema.
El sector de los vehículos eléctricos se disparó con inversiones de miles de millones de dólares, pero los fabricantes de vehículos eléctricos actuales siguen trabajando arduamente para encontrar soluciones eficientes a problemas de dolor como el alcance y el tiempo de carga. La carga inalámbrica podría ser la indicada. Con cargadores dinámicos, los vehículos eléctricos se pueden cargar sobre la marcha. También reducirá el tamaño de la batería del EV en dos tercios, haciéndolo mucho más liviano.
7. ¿Qué es el acoplamiento inductivo resonante de alta frecuencia? ¿Cómo ayuda esto en la transferencia de energía inalámbrica?
Nagendra:La transferencia de electricidad inalámbrica funciona según el principio de "inductancia mutua" entre dos bobinas. La bobina del transmisor está conectada a la fuente de CA y la bobina del receptor está conectada a la carga. La carga en nuestro caso será la batería a través del cargador de a bordo. Cuando se conecta la alimentación al transmisor, la bobina convierte la electricidad en un campo magnético, que oscila a una frecuencia resonante. Luego, la bobina receptora en el extremo receptor convierte este magnético en electricidad. La potencia se puede transferir de la bobina del transmisor a la bobina del receptor según las leyes de inducción electromagnética de Faraday. La corriente que entra por un extremo y sale por el otro extremo de la bobina está determinada por la convención de puntos. La tecnología principal utilizada en el sistema de transmisión de energía inalámbrica es el acoplamiento inductivo de alta frecuencia a través de campos magnéticos.También se utiliza un circuito de compensación de impedancia para lograr la máxima transferencia de potencia.
8. ¿Cuáles son sus planes para la tecnología de carga dinámica? ¿Para dónde planeas esto?
Nagendra: En otros seis a siete meses, después de que terminemos con nuestro prototipo de cargador estático (modelo 2), planeamos instalarlo en el estacionamiento de la oficina corporativa de BESCOM en Bangalore. Para la segunda ejecución, planeamos desarrollar la carga dinámica mediante la configuración de un corredor de carga inalámbrica utilizando tecnología de control de segmento. Se puede implementar en Vidhana Soudha en Bangalore, lo que lo convierte en un lugar icónico al tener el primer corredor de carga inalámbrica de la India.
En estos pasillos inalámbricos, el lado del transmisor del cargador estará enterrado en serie bajo tierra. Estas almohadillas transmisoras se energizarán solo cuando la almohadilla receptora se coloque encima de ese transmisor en particular. Esto mejora la eficiencia energética y da una sensación de seguridad, porque cuando otros vehículos o peatones impulsados por IC caminan por la carretera, estos transmisores permanecerán apagados.
9. ¿Los cargadores inalámbricos Vidyuth serán compatibles con todos los vehículos eléctricos? ¿Cuál será el costo promedio asociado con él?
Nagendra: Cada EV vendrá con su propia especificación de paquete de batería, que se cargará con su cargador de a bordo. Para los cargadores inalámbricos, la parte del transmisor seguirá siendo la misma para todos los vehículos, pero se deben realizar algunas modificaciones en el lado del receptor según el tipo de cargador a bordo en ese EV en particular. Una vez que estas bobinas receptoras están instaladas en un EV, puede hacer uso de cualquier cargador inalámbrico (transmisor) instalado en la ciudad. Nuestra plataforma de transmisión y recepción se puede agregar como accesorio a los vehículos eléctricos existentes.
10. Los cargadores inalámbricos normalmente se consideran ineficientes y costosos, ¿cómo planea abordarlo Wireless Vidyuth?
Nagendra: Los cargadores inalámbricos funcionan con el mismo principio que el del transformador. Un transformador normalmente tiene una eficiencia del 98 al 99%. Pero los cargadores inalámbricos tienen algunas pérdidas de carga y estamos tratando de lograr una eficiencia de carga del 95%. Estamos seguros de que la eficiencia de nuestro cargador no será inferior al 90%.
Tania: Estamos trabajando para que la carga inalámbrica sea asequible y competitiva. Consideramos que el costo no es definitivo y disminuirá con el tiempo. Como sabemos, muchas tecnologías eran mucho más costosas en el momento en que se lanzaron que las que tenemos hoy. Después de la adopción y la mejora tecnológica, el precio se reduce. Un ejemplo son los costos de comunicación. Otro son los paneles solares… cuando se introdujeron hace más de 50 años, parecía muy caro. Pero ahora su precio se ha vuelto más de 200 veces menos caro de lo que era al principio. Por supuesto, nuestro objetivo sería hacer que la tecnología sea asequible. Entonces, una vez que tengamos las cosas iniciales configuradas, trabajaremos para hacerlo más barato. Y para los cargadores dinámicos, estamos planeando trabajar en diferentes modelos comerciales durante las últimas etapas de nuestro proyecto,para que podamos abordar este problema de costes.
11. ¿Cuáles son las barreras tecnológicas a las que se enfrenta Vidyuth actualmente? ¿Cómo planeas superarlo?
Nagendra: Dado que Wireless Vidyuth es el único jugador en la India que está trabajando en la transferencia de energía inalámbrica para vehículos eléctricos, enfrentamos algunas dificultades para poner las cosas en movimiento inicialmente. La mayoría de los componentes necesarios para nuestro proyecto, como los MOSFETS de conmutación de alta velocidad, no estaban disponibles en la India y encontrar un proveedor fue un problema. Tuvimos que importarlo desde fuera para nuestro proyecto.
Otro obstáculo tecnológico en el cargador inalámbrico es lograr que la bobina del receptor en el EV esté alineada con la bobina del transmisor del cargador para una máxima transferencia de energía y actualmente estamos trabajando para mejorarlo.