Chính phủ Ấn Độ cùng với các lĩnh vực ô tô đang cố gắng đạt được mục tiêu thực tế của họ là có 30% xe điện trên đường vào năm 2030. Bất chấp các trợ cấp và quy định do chính phủ đưa ra, điều này dường như không hiệu quả cho đến nay vì xe điện của Ấn Độ đường xá nói chung chưa nhận được nhiều đánh giá cao của công chúng. Tìm kiếm lý do, mọi thứ đều tóm gọn lại bởi hai điều, đó là phạm vi hoạt động kém và thời gian sạc lâu hơn liên quan đến xe điện. Không giống như các phương tiện IC, việc đi trên xe điện phải được lên kế hoạch vì bạn không thể sạc xe của mình khi đang chạy …… Nhưng! Đợi tí. Điều gì sẽ xảy ra nếu tôi nói rằng có thể sạc EV của bạn ngay cả khi bạn đang lái nó? Không, tôi không nói về hệ thống năng lượng mặt trời hoặc tái tạo ở đây.Tôi đang nói về một bộ sạc thực sự có thể được chôn dưới đường để sạc EV của bạn không dây khi bạn lái xe trên đó. Hứng thú đúng không?
Đây chính xác là những gì “Wireless Vidyuth”, một công ty khởi nghiệp từ Bangalore hiện đang phát triển. Công ty do Tetiana Skupova (Tania) và Nagendra R Gouthamas đồng sáng lập hiện đang nghiên cứu về bộ sạc không dây tĩnh và sắp chuyển sang bộ sạc không dây động cho EV. Quá phấn khích trước kế hoạch của mình, CircuitDigest đã tiếp cận bộ đôi này với một vài câu hỏi và câu trả lời của họ như sau.
1. Wireless Vidyuth được hình thành như thế nào và làm thế nào để nó phát triển?
Tania: Quan tâm đến Năng lượng tái tạo Tôi đang tìm kiếm thứ gì đó thú vị để làm việc, thứ có thể thay đổi cuộc sống của chúng ta tốt đẹp hơn. Đó là khi tôi gặp Nagendra, kỹ sư điện tử công suất trưởng của chúng tôi tại Wireless Vidyuth. Anh ấy thực sự đã liên hệ với tôi thông qua LinkedIn sau khi xem một trong những video về dự án Insky Energy mà tôi cũng là người đồng sáng lập. Khi tôi nghe cách anh ấy giải thích ý tưởng của mình, tôi nhận thấy anh ấy say mê và tận tâm như thế nào khi làm việc này và hoàn thành nó. Nhưng anh ấy không có một bức tranh rộng hơn về cách phát triển ý tưởng và kinh doanh từ nó. Vì vậy, tôi bắt đầu tìm hiểu thêm về dự án và Nagendra đã giới thiệu cho tôi các tài liệu và khía cạnh kỹ thuật. Đó là cách chúng tôi bắt đầu hành trình cho Vidyuth không dây.
Hôm nay, chúng tôi đã tập hợp một nhóm chuyên dụng gồm 10 người tại văn phòng Bangalore của chúng tôi, hiện đang làm việc trên mô hình nguyên mẫu thứ hai của chúng tôi.
2. Wireless Vidyuth hiện đang ở giai đoạn nào? Nó đã nhận được tài trợ nào chưa?
Tania: Hiện tại, chúng tôi đã hoàn thành mô hình nguyên mẫu đầu tiên và đang làm việc trên mô hình thứ hai. Chúng tôi cũng đang có kế hoạch thử nghiệm nó thực tế ở một vài nơi ở Ấn Độ mà Nagendra sẽ nói sau. Tôi tin rằng chúng tôi sẽ nâng cao độ tin cậy đối với công nghệ của mình khi chúng tôi có thể chứng minh tính hiệu quả của nó với nguyên mẫu thứ hai. Trên giai đoạn đó, chúng tôi sẽ có thể thuyết phục các bên liên quan rằng công nghệ của chúng tôi vượt trội hơn các đối thủ cạnh tranh về giá cả và hiệu quả. Vì vậy, chúng tôi có ý định thu hút các bên liên quan và mời các nhà đầu tư tài trợ cho dự án của chúng tôi sau khi kết thúc và thử nghiệm nguyên mẫu thứ hai.
3. Ý tưởng đằng sau Vidyuth không dây là gì?
Nagendra:Ý tưởng về nguồn điện không dây lóe lên từ nhà khoa học và nhà phát minh vĩ đại Nikola Tesla. Ông ấy giống như cha đẻ của tất cả các Công nghệ không dây trong thế giới ngày nay. Sau khi hoàn thành kỹ thuật của mình, tôi bắt đầu tìm kiếm các công ty đang làm việc về công nghệ điện không dây, đó là niềm đam mê của tôi từ những ngày làm kỹ thuật. Nhưng sau đó tôi biết rằng không có công ty nào ở Ấn Độ đang làm về điện không dây, vì vậy tôi bắt đầu tìm kiếm các đối tác tiềm năng có thể đưa ý tưởng của tôi lên một tầm cao mới. Đây là cách tôi gặp Tania. Ban đầu, tôi có kế hoạch lớn hơn là xây dựng lại một tòa tháp Wardenclyffe (Tháp Tesla) và hệ thống phát điện không dây. Chúng tôi cùng nhau chọn cách tiếp cận “Nghĩ lớn, Bắt đầu từ nhỏ”.Vì vậy, chúng tôi quyết định bắt đầu với một ý tưởng nhỏ hơn và xây dựng một hệ thống truyền tải điện không dây tần số cao bằng cách ghép cảm ứng cộng hưởng để sạc tĩnh cho xe điện. Hệ thống này có thể được sử dụng để sạc không dây tĩnh cho Xe điện. Khi điều này đạt được, chúng tôi cũng sẽ chuyển sang triển khai Tính năng động.
4. Các loại bộ sạc không dây được sử dụng với EV là gì?
Nagendra : Có hai loại bộ sạc không dây cho EV. Một là khớp nối quy nạp, mà chúng tôi sẽ sử dụng, và loại kia là Truyền tải điện bằng vi sóng. Theo cách ghép cảm ứng chúng ta sẽ có bộ sạc tĩnh và hệ thống sạc động. Bộ sạc tĩnh sẽ truyền điện khi xe đứng yên, chẳng hạn như tại bãi đậu xe hoặc ga ra. Bộ phát trên bộ sạc sẽ chỉ bật khi phát hiện thấy xe và việc truyền nguồn điện AC sẽ được chọn bởi cuộn dây thu trên EV. Phương pháp sạc quy nạp khác là sạc động, chúng tôi có thể sạc xe ngay cả khi xe đang chạy bằng cách thiết lập hành lang sạc không dây.
5. Bạn đã tiến hành được bao xa với bộ sạc không dây của mình? Khi nào chúng ta có thể mong đợi nó trên thị trường?
Nagendra: Hiện tại chúng tôi đã xây dựng một mô hình nguyên mẫu hoạt động nhỏ là phiên bản một. Nó có thể được sử dụng cho khả năng truyền tải công suất thấp hơn bằng cách sử dụng phương pháp ghép cảm ứng cộng hưởng tần số cao. Giờ đây, chúng tôi đang chế tạo bộ sạc không dây nguyên mẫu thứ hai với xếp hạng công suất cao hơn trong phạm vi Kilo Watts, khoảng 2KW. Nó có thể hoạt động trên điện áp cung cấp thông thường của hộ gia đình là 230V với hiệu suất từ 90% đến 95%, có nghĩa là hệ số Q của cả cuộn dây máy phát và máy thu sẽ cao hơn. Nó sẽ chỉ hoạt động giống như một máy biến áp nhưng không có bất kỳ lõi nào bên trong nó.
Chúng tôi đã tiếp cận với công ty cung cấp điện địa phương BESCOM (Công ty cung cấp điện Bangalore) để hỗ trợ chúng tôi xây dựng một mẫu thử nghiệm để sạc tĩnh. Họ bày tỏ sự quan tâm đến việc lắp đặt các bộ sạc không dây cho cả sạc tĩnh và sạc động sau khi thử nghiệm nguyên mẫu thứ hai của chúng tôi. Chúng tôi dự định đặt bộ sạc không dây đầu tiên tại văn phòng của BESCOM.
6. Công nghệ không dây của Vidyuth sẽ thúc đẩy hệ sinh thái EV ở Ấn Độ như thế nào?
Nagendra: Gần đây, viễn cảnh toàn cầu về xe điện đã thay đổi rất nhiều và người ta quan tâm rất nhiều đến việc tạo ra hệ sinh thái xe điện. Nhiều nước phát triển đã thực hiện quy định nhằm chuyển hoàn toàn sang xe điện. Ấn Độ cũng đang đẩy mạnh việc này. Vì vậy, rõ ràng thế giới đang tìm kiếm một giải pháp mới để chuyển sang EV nhanh hơn và sạc không dây là một trong những cải tiến công nghệ để giải quyết vấn đề này.
Lĩnh vực EV tăng vọt với các khoản đầu tư hàng tỷ đô la, nhưng các nhà sản xuất EV hiện tại vẫn đang nỗ lực tìm kiếm các giải pháp hiệu quả cho các vấn đề nhức nhối như phạm vi hoạt động và thời gian sạc. Sạc không dây có thể là một. Với bộ sạc động, EV có thể được sạc khi đang chạy. Nó cũng sẽ giảm 2/3 kích thước pin của EV, làm cho nó nhẹ hơn nhiều.
7. Khớp nối cảm ứng cộng hưởng tần số cao là gì? Điều này giúp ích như thế nào trong việc truyền điện không dây?
Nagendra:Truyền điện không dây hoạt động dựa trên nguyên tắc “cảm kháng lẫn nhau” giữa hai cuộn dây. Cuộn phát được nối với nguồn AC và cuộn thu được nối với tải. Tải trong trường hợp của chúng tôi sẽ là pin thông qua bộ sạc trên bo mạch. Khi bật nguồn cho máy phát, cuộn dây chuyển điện năng thành từ trường, dao động với tần số cộng hưởng. Sau đó cuộn dây thu ở đầu thu biến đổi từ trường này thành điện năng. Công suất có thể được chuyển từ cuộn dây máy phát sang cuộn dây máy thu dựa trên định luật cảm ứng điện từ của faraday. Dòng điện đi vào ở một đầu và đi ra ở đầu khác của cuộn dây được xác định theo quy ước dấu chấm. Công nghệ cốt lõi được sử dụng trong hệ thống truyền tải điện không dây là Khớp nối cảm ứng tần số cao thông qua từ trường.Một mạch bù trở kháng cũng được sử dụng để đạt được mức truyền công suất tối đa.
8. Kế hoạch của bạn cho công nghệ sạc động là gì? Bạn đang lập kế hoạch này ở đâu?
Nagendra: Trong sáu đến bảy tháng nữa, sau khi chúng tôi hoàn thành nguyên mẫu bộ sạc tĩnh (mô hình 2), chúng tôi dự định lắp đặt chúng tại bãi đậu xe của văn phòng công ty BESCOM ở Bangalore. Trong lần chạy thứ hai, chúng tôi dự định phát triển tính năng sạc động bằng cách thiết lập hành lang sạc không dây sử dụng công nghệ kiểm soát phân đoạn. Nó có thể được thực hiện tại Vidhana Soudha ở Bangalore, trở thành địa điểm mang tính biểu tượng khi có hành lang sạc không dây đầu tiên của Ấn Độ.
Trong các hành lang không dây này, mặt phát của bộ sạc sẽ được chôn nối tiếp dưới đất. Các tấm đệm máy phát này sẽ chỉ được cung cấp năng lượng khi miếng đệm nhận đặt trên đầu máy phát cụ thể đó. Điều này giúp cải thiện hiệu suất sử dụng điện và mang lại cảm giác an toàn, vì khi các phương tiện được hỗ trợ IC khác hoặc người đi bộ đi trên đường, các thiết bị phát sóng này sẽ vẫn bị tắt.
9. Bộ sạc không dây Vidyuth có tương thích với tất cả các EV không? Chi phí trung bình liên quan đến nó sẽ là bao nhiêu?
Nagendra: Mỗi EV sẽ đi kèm với thông số kỹ thuật riêng của gói pin, sẽ được sạc bằng bộ sạc tích hợp của nó. Đối với bộ sạc không dây, phần bộ phát sẽ được giữ nguyên cho tất cả các phương tiện, nhưng một số sửa đổi phải được thực hiện ở phía bộ thu dựa trên loại bộ sạc trên xe trong EV cụ thể đó. Sau khi các cuộn dây thu này được lắp vào EV, nó có thể sử dụng bất kỳ bộ sạc (bộ phát) không dây nào được lắp đặt trong thành phố. Pad truyền và nhận của chúng tôi có thể được thêm vào như một phụ kiện cho EV hiện có.
10. Bộ sạc không dây thường được coi là không hiệu quả và đắt tiền, Vidyuth không dây đang có kế hoạch giải quyết nó như thế nào?
Nagendra: Bộ sạc không dây hoạt động với nguyên tắc tương tự như máy biến áp. Thông thường một máy biến áp có hiệu suất từ 98 đến 99%. Tuy nhiên, bộ sạc không dây có một số tổn thất khi sạc và chúng tôi đang cố gắng đạt được hiệu suất sạc là 95%. Chúng tôi chắc chắn rằng hiệu suất bộ sạc của chúng tôi sẽ không dưới 90%.
Tania: Chúng tôi đang làm việc để làm cho sạc không dây có giá cả phải chăng và cạnh tranh. Chúng tôi cho rằng chi phí không phải là cuối cùng và nó sẽ giảm dần theo thời gian. Như chúng ta đã biết, rất nhiều công nghệ vào thời điểm chúng mới ra mắt có giá cao hơn nhiều so với chúng ta hiện nay. Sau khi áp dụng và cải tiến công nghệ, giá sẽ giảm xuống. Một ví dụ là chi phí cho giao tiếp. Một loại khác là các tấm pin mặt trời… khi chúng được giới thiệu cách đây hơn 50 năm, nó dường như rất đắt. Nhưng bây giờ giá của chúng đã trở nên rẻ hơn 200 lần so với lúc đầu. Tất nhiên, mục tiêu của chúng tôi là làm cho công nghệ có giá cả phải chăng. Vì vậy, khi chúng tôi đã thiết lập xong những thứ ban đầu, chúng tôi sẽ làm việc để làm cho nó rẻ hơn. Và đối với các bộ sạc động, chúng tôi đang có kế hoạch làm việc trên các mô hình kinh doanh khác nhau trong giai đoạn sau của dự án,để chúng tôi có thể giải quyết vấn đề chi phí này.
11. Những rào cản công nghệ mà Vidyuth hiện đang gặp phải là gì? Bạn định vượt qua nó như thế nào?
Nagendra: Vì Vidyuth không dây là người chơi duy nhất ở Ấn Độ, người đang làm việc về Truyền điện không dây cho xe điện, nên chúng tôi gặp một số khó khăn trong quá trình di chuyển ban đầu. Hầu hết các thành phần cần thiết cho dự án của chúng tôi, như MOSFETS chuyển mạch tốc độ cao, không có sẵn ở Ấn Độ và việc tìm kiếm một nhà cung cấp cho nó là một vấn đề. Chúng tôi đã phải nhập nó từ bên ngoài cho dự án.
Một trở ngại công nghệ khác trong bộ sạc không dây là thực sự làm cho cuộn dây thu trong EV được căn chỉnh với cuộn dây phát của bộ sạc để truyền điện tối đa và chúng tôi hiện đang nghiên cứu cải tiến nó.