تحاول الحكومة الهندية جنبًا إلى جنب مع قطاعات السيارات جاهدة تحقيق أهدافها الواقعية المتمثلة في وجود 30٪ من السيارات الكهربائية على الطرق بحلول عام 2030. على الرغم من الإعانات واللوائح التي وضعتها الحكومة ، لا يبدو أن هذا يعمل حتى الآن لأن السيارات الكهربائية في الهند لم تحظ الطرق بتقدير كبير من الجمهور بشكل عام. عند البحث عن السبب ، يتلخص كل شيء في شيئين ، وهما النطاق الضعيف ووقت الشحن الأطول المرتبط بالمركبات الكهربائية. على عكس مركبات IC ، يجب التخطيط للركوب على المركبات الكهربائية لأنه لا يمكنك شحن سيارتك أثناء الركض …… لكن! انتظر دقيقة. ماذا لو قلت أنه من الممكن شحن مركبتك الكهربائية حتى أثناء قيادتها؟ لا ، أنا لا أتحدث عن النظام الشمسي أو التجديدي هنا.أنا أتحدث عن شاحن حقيقي يمكن دفنه تحت الطرقات لشحن EV الخاص بك لاسلكيًا أثناء القيادة عليه. متحمس أليس كذلك؟
هذا هو بالضبط ما تعمل عليه شركة "Wireless Vidyuth" الناشئة من بنغالور حاليًا. تعمل الشركة ، التي شارك في تأسيسها كل من Tetiana Skupova (Tania) و Nagendra R Gouthamas ، حاليًا على أجهزة الشحن اللاسلكية الثابتة وقريبًا الانتقال إلى أجهزة الشحن اللاسلكية الديناميكية لـ EV. متحمسًا لخطتها ، اقتربت CircuitDigest من الثنائي بأسئلة قليلة وأجوبتها على النحو التالي.
1. كيف تم تشكيل Wireless Vidyuth وكيف انطلق على الأرض؟
تانيا: كوني مهتمًا بالطاقة المتجددة ، كنت أبحث عن شيء مثير للعمل عليه ، شيء يمكن أن يغير حياتنا للأفضل. كان هذا عندما التقيت Nagendra ، كبير مهندسي إلكترونيات الطاقة لدينا في Wireless Vidyuth. لقد وصلني بالفعل من خلال LinkedIn بعد مشاهدة أحد مقاطع الفيديو على مشروع Insky Energy ، والذي أنا أيضًا مؤسس مشارك فيه. عندما سمعت كيف يشرح أفكاره ، لاحظت مدى شغفه وتفانيه في العمل على هذا الأمر وإنجازه. لكنه لم يكن لديه صورة أوسع حول كيفية تطوير الفكرة وإخراج الأعمال منها. لذلك ، بدأت في معرفة المزيد عن المشروع وقدم لي Nagendra الجوانب الفنية والوثائق. هكذا بدأت رحلتنا مع Wireless Vidyuth.
لقد قمنا اليوم بتكوين فريق متخصص من 10 أشخاص في مكتبنا في بنغالور ، والذين يعملون حاليًا على نموذجنا الأولي الثاني.
2. ما هي المرحلة التي وصل إليها برنامج Wireless Vidyuth حاليًا؟ هل تلقت أي تمويل؟
تانيا: الآن أكملنا النموذج الأولي الأول لدينا ونعمل على النموذج الثاني. نخطط أيضًا لاختباره عمليًا في أماكن قليلة في الهند سيتحدث عنها Nagendra لاحقًا. أعتقد أننا سنزيد من الجدارة بالثقة لتقنيتنا عندما نكون قادرين على إثبات كفاءتها من خلال النموذج الأولي الثاني. في تلك المرحلة سنتمكن من إقناع أصحاب المصلحة بأن تقنيتنا تتفوق على منافسينا من حيث السعر والكفاءة. لذلك نحن نهدف إلى إشراك أصحاب المصلحة ودعوة المستثمرين لتمويل مشروعنا بعد الانتهاء من النموذج الأولي واختباره.
3. ما هي الفكرة وراء Wireless Vidyuth؟
ناجيندرا:انبثقت فكرة الطاقة اللاسلكية من العالم والمخترع العظيم نيكولا تيسلا. إنه مثل والد جميع التقنيات اللاسلكية في عالم اليوم. بعد الانتهاء من الهندسة ، بدأت في البحث عن الشركات التي كانت تعمل على تقنيات الطاقة اللاسلكية ، وهو شغفي منذ أيام الهندسة. ولكن بعد ذلك عرفت أنه لا توجد شركة في الهند تعمل في مجال الطاقة اللاسلكية ، لذلك بدأت في البحث عن شركاء محتملين يمكنهم نقل فكرتي إلى المستوى التالي. هكذا قابلت تانيا. في البداية ، كان لدي خطط أكبر لإعادة بناء برج Wardenclyffe (برج Tesla) ونظام طاقة لاسلكي لتوليد الكهرباء. اخترنا معًا نهج "فكر بشكل كبير ، ابدأ صغيرًا".لذلك قررنا أن نبدأ بفكرة أصغر وأن نبني نظام نقل طاقة لاسلكي عالي التردد عن طريق اقتران حثي رنان لشحن ثابت للسيارات الكهربائية. يمكن استخدام هذا النظام للشحن اللاسلكي الثابت للمركبات الكهربائية. بمجرد تحقيق ذلك ، سننتقل أيضًا إلى تنفيذ الشحن الديناميكي.
4. ما هي أنواع أجهزة الشحن اللاسلكية المستخدمة مع EV؟
Nagendra : هناك نوعان من أجهزة الشحن اللاسلكية للسيارات الكهربائية. واحد هو الاقتران الاستقرائيالذي سنستخدمه، والآخر هو نقل طاقة الميكروويف. في ظل التوصيل الاستقرائي ، سيكون لدينا أجهزة شحن ثابتة وأنظمة شحن ديناميكية. سينقل الشاحن الساكن الطاقة عندما تكون السيارة متوقفة ، على سبيل المثال ، في ساحة انتظار أو مرآب. سيتم تشغيل جهاز الإرسال الموجود على الشاحن فقط عند اكتشاف السيارة وسيتم اختيار إرسال طاقة التيار المتردد بواسطة ملف جهاز الاستقبال الموجود على EV. الطريقة الأخرى للشحن الاستقرائي هي الشحن الديناميكي ، حيث سنتمكن من شحن السيارة حتى عندما تكون في حالة ركض من خلال إعداد ممر شحن لاسلكي.
5. إلى أي مدى قطعت شواحنك اللاسلكية؟ متى نتوقعه في السوق؟
ناجيندرا: حتى الآن قمنا بالفعل ببناء نموذج أولي صغير للعمل وهو الإصدار الأول. يمكن استخدامه لسعة نقل طاقة أقل باستخدام طريقة الاقتران الحثي الرنيني عالي التردد. نقوم الآن ببناء الشاحن اللاسلكي الثاني من النموذج الأولي الخاص بنا مع تصنيف طاقة أعلى في نطاق كيلو وات الذي يبلغ حوالي 2 كيلو وات. يمكن أن يعمل على جهد إمداد منزلي عادي 230 فولت بكفاءة 90٪ إلى 95٪ ، مما يعني أن عامل Q لكل من ملف الإرسال والاستقبال سيكون أعلى. سوف يعمل فقط كمحول ولكن بدون أي نواة بداخله.
اتصلنا بشركة BESCOM المحلية لتزويد الكهرباء (شركة بنغالور لتزويد الكهرباء) لدعمنا في بناء نموذج أولي للشحن الثابت. أعربوا عن اهتمامهم بتركيب وحدات الشحن اللاسلكي لكل من الشحن الثابت والديناميكي بعد اختبار النموذج الأولي الثاني لدينا. نخطط لإعداد أول شواحن لاسلكية في مكتب BESCOM.
6. كيف ستعزز تقنية Vidyuth اللاسلكية النظام البيئي للمركبة الكهربائية في الهند؟
Nagendra: لقد تغير السيناريو العالمي للمركبات الكهربائية مؤخرًا كثيرًا وهناك اهتمام هائل بإنشاء نظام بيئي للمركبات الكهربائية. نفذت العديد من الدول المتقدمة لائحة تهدف إلى التحول الكامل إلى السيارات الكهربائية. كما أن الهند تضغط عليها بشدة. لذلك ، من الواضح أن العالم يبحث عن حلول جديدة حول كيفية التحول إلى EV بشكل أسرع والشحن اللاسلكي هو أحد الابتكارات التكنولوجية لمعالجة هذه المشكلة.
ارتفع قطاع السيارات الكهربائية باستثمارات بمليارات الدولارات ، لكن مصنعي السيارات الكهربائية الحاليين لا يزالون يعملون بجد لإيجاد حلول فعالة لمشاكل الألم مثل المدى ووقت الشحن. قد يكون الشحن اللاسلكي هو الأفضل. مع أجهزة الشحن الديناميكية ، يمكن شحن السيارات الكهربائية أثناء الجري. كما أنه سيقلل من حجم بطارية السيارة الكهربائية بمقدار الثلثين ، مما يجعلها أخف بكثير.
7. ما هو اقتران الطنين الحثي عالي التردد؟ كيف يساعد ذلك في نقل الطاقة لاسلكيًا؟
ناجيندرا:يعمل نقل الكهرباء اللاسلكي على مبدأ "الحث المتبادل" بين ملفين. يتم توصيل ملف جهاز الإرسال بمصدر التيار المتردد ويتم توصيل ملف جهاز الاستقبال بالحمل. سيكون الحمل في حالتنا هو البطارية من خلال الشاحن الموجود على متن الطائرة. عندما يتم تشغيل الطاقة إلى جهاز الإرسال ، يقوم الملف بتحويل الكهرباء إلى مجال مغناطيسي ، والذي يتأرجح بتردد طنين. ثم يقوم ملف المستقبل عند الطرف المستقبل بتحويل هذا المغناطيس إلى كهرباء. يمكن نقل الطاقة من ملف جهاز الإرسال إلى ملف جهاز الاستقبال بناءً على قوانين فاراداي للحث الكهرومغناطيسي. يتم تحديد التيار الذي يدخل في نهاية واحدة ويغادر في نهاية أخرى للملف باتفاقية النقطة. التكنولوجيا الأساسية المستخدمة في نظام نقل الطاقة اللاسلكية هي اقتران حثي عالي التردد من خلال المجالات المغناطيسية.كما تستخدم دائرة تعويض الممانعة لتحقيق أقصى قدر من نقل الطاقة.
8. ما هي خططك لتقنية الشحن الديناميكي؟ أين تخطط لهذا؟
Nagendra: في غضون ستة إلى سبعة أشهر أخرى ، بعد الانتهاء من النموذج الأولي للشاحن الثابت (النموذج 2) ، نخطط لتثبيته في ساحة انتظار مكتب شركة BESCOM في بنغالور. بالنسبة للتشغيل الثاني ، نخطط لتطوير الشحن الديناميكي من خلال إنشاء ممر شحن لاسلكي باستخدام تقنية التحكم في المقطع. يمكن تنفيذه في Vidhana Soudha في بنغالور ، مما يجعله مكانًا مميزًا من خلال وجود أول ممر شحن لاسلكي في الهند.
في هذه الممرات اللاسلكية ، سيتم دفن جانب المرسل من الشاحن في سلسلة تحت الأرض. سيتم تنشيط وسادات أجهزة الإرسال هذه فقط عندما تأتي لوحة الاستقبال أعلى جهاز الإرسال هذا. يعمل هذا على تحسين كفاءة الطاقة ويعطي إحساسًا بالأمان ، لأنه عندما تسير المركبات الأخرى التي تعمل بالطاقة أو المشاة على الطريق ، ستظل أجهزة الإرسال هذه مغلقة.
9. هل ستكون شواحن Vidyuth اللاسلكية متوافقة مع جميع المركبات الكهربائية؟ ماذا سيكون متوسط التكلفة المرتبطة به؟
Nagendra: ستأتي كل سيارة كهربائية بمواصفاتها الخاصة لحزمة البطارية ، والتي سيتم شحنها بواسطة الشاحن الموجود على متنها. بالنسبة لأجهزة الشحن اللاسلكية ، سيظل جزء جهاز الإرسال كما هو بالنسبة لجميع المركبات ، ولكن يجب إجراء بعض التعديلات على جانب جهاز الاستقبال بناءً على نوع الشاحن الموجود على متن المركبة في ذلك EV المعين. بمجرد تركيب ملفات جهاز الاستقبال على EV ، يمكنها الاستفادة من أي شاحن لاسلكي (جهاز إرسال) مثبت في المدينة. يمكن إضافة لوحة الإرسال والاستقبال الخاصة بنا كملحق للمركبات الكهربائية الموجودة.
10. تعتبر أجهزة الشحن اللاسلكية عادةً غير فعالة ومكلفة ، كيف تخطط Wireless Vidyuth لمعالجتها؟
Nagendra: تعمل أجهزة الشحن اللاسلكية بنفس مبدأ عمل المحول. عادة ما تكون كفاءة المحولات 98 إلى 99٪. لكن أجهزة الشحن اللاسلكية تعاني من بعض الخسائر في الشحن ونحن نحاول تحقيق كفاءة شحن بنسبة 95٪. نحن على يقين من أن كفاءة الشاحن لن تقل عن 90٪.
تانيا: نحن نعمل على جعل الشحن اللاسلكي بأسعار معقولة وتنافسية. نحن نعتبر أن التكلفة ليست نهائية وسوف تنخفض مع مرور الوقت. كما نعلم ، كانت الكثير من التقنيات أكثر تكلفة وقت إطلاقها مما لدينا اليوم. بعد التبني والتحسين التكنولوجي يتم تخفيض السعر. أحد الأمثلة على ذلك هو تكاليف الاتصال. آخر هو الألواح الشمسية… عندما تم طرحها منذ أكثر من 50 عامًا بدت باهظة الثمن. ولكن الآن أصبح سعرها أقل بـ 200 مرة مما كان عليه في البداية. بالطبع ، سيكون هدفنا جعل التكنولوجيا ميسورة التكلفة. لذلك بمجرد الانتهاء من إعداد الأشياء الأولية ، سنعمل على جعلها أرخص. وبالنسبة لأجهزة الشحن الديناميكية ، نخطط للعمل على نماذج أعمال مختلفة خلال المراحل اللاحقة من مشروعنا ،حتى نتمكن من معالجة مشكلة التكلفة هذه.
11. ما هي الحواجز التكنولوجية التي يواجهها Vidyuth حاليًا؟ كيف تخطط للتغلب عليها؟
Nagendra : نظرًا لأن Wireless Vidyuth هو اللاعب الوحيد في الهند ، الذي يعمل على نقل الطاقة اللاسلكي للمركبات الكهربائية ، فإننا نواجه بعض الصعوبات في تحريك الأشياء في البداية. لم تكن معظم المكونات المطلوبة لمشروعنا ، مثل MOSFETS عالية السرعة للتبديل ، متوفرة في الهند وكان العثور على بائع لها مشكلة. كان علينا استيراده من الخارج لمشروع خارجي.
هناك عقبة تكنولوجية أخرى في الشاحن اللاسلكي تتمثل في جعل ملف جهاز الاستقبال في EV بحيث يتماشى مع ملف جهاز الإرسال للشاحن لنقل أقصى قدر من الطاقة ونعمل حاليًا على تحسينه.