Le gouvernement indien et les secteurs de l'automobile s'efforcent d'atteindre leurs objectifs réalistes d'avoir 30% de véhicules électriques sur la route d'ici 2030. Malgré les subventions et les réglementations adoptées par le gouvernement, cela ne semble pas fonctionner jusqu'à présent parce que les véhicules électriques sont sur les Indiens les routes n'ont pas reçu beaucoup d'appréciation du public en général. En cherchant la raison, tout se résume à deux choses, à savoir la faible autonomie et le temps de charge plus long associés aux véhicules électriques. Contrairement aux véhicules IC, les trajets en VE doivent être planifiés car vous ne pouvez pas recharger votre véhicule sur le pouce… mais! Attends une minute. Et si je disais qu'il est possible de recharger votre véhicule électrique même pendant que vous le conduisez? Non, je ne parle pas ici du système solaire ou régénératif.Je parle d'un vrai chargeur qui peut être enterré sous les routes pour recharger votre EV sans fil pendant que vous conduisez dessus. Excité non?
C'est exactement ce sur quoi travaille actuellement «Wireless Vidyuth», une start-up de Bangalore. La société, cofondée par Tetiana Skupova (Tania) et Nagendra R Gouthamas, travaille actuellement sur des chargeurs sans fil statiques et va bientôt se lancer dans des chargeurs sans fil dynamiques pour EV. Excité par son plan, CircuitDigest a abordé le duo avec quelques questions et leurs réponses sont les suivantes.
1. Comment Wireless Vidyuth a-t-il été formé et comment a-t-il démarré?
Tania: Étant intéressé par les énergies renouvelables, je cherchais quelque chose d'excitant sur lequel travailler, quelque chose qui pourrait changer notre vie pour le mieux. C'est alors que j'ai rencontré Nagendra, notre ingénieur en chef en électronique de puissance chez Wireless Vidyuth. Il m'a en fait contacté via LinkedIn après avoir visionné l'une des vidéos sur le projet Insky Energy, dont je suis également le co-fondateur. Quand j'ai entendu comment il expliquait ses idées, j'ai remarqué à quel point il était passionné et dévoué à travailler là-dessus et à le faire. Mais il n'avait pas une vision plus large sur la façon de développer l'idée et d'en faire des affaires. J'ai donc commencé à en apprendre davantage sur le projet et Nagendra m'a présenté les aspects techniques et les documents. C'est ainsi que notre aventure a commencé pour Wireless Vidyuth.
Aujourd'hui, nous avons mis en place une équipe dédiée de 10 personnes dans notre bureau de Bangalore, qui travaillent actuellement sur notre deuxième modèle prototype.
2. À quelle étape se trouve actuellement Wireless Vidyuth? At-il reçu un financement?
Tania: En ce moment, nous avons terminé notre premier prototype de modèle et travaillons sur le second. Nous prévoyons également de le tester pratiquement dans quelques endroits en Inde dont Nagendra parlera plus tard. Je crois que nous augmenterons la fiabilité de notre technologie lorsque nous serons en mesure de démontrer son efficacité avec notre deuxième prototype. À ce stade, nous serons en mesure de convaincre les parties prenantes que notre technologie surpasse nos concurrents en termes de prix et d'efficacité. Nous avons donc l'intention d'impliquer les parties prenantes et d'inviter les investisseurs à financer notre projet après avoir terminé et testé le deuxième prototype.
3. Quelle est l'idée derrière Wireless Vidyuth?
Nagendra:L'idée de la puissance sans fil est venue du grand scientifique et inventeur Nikola Tesla. Il est comme le père de toutes les technologies sans fil dans le monde d'aujourd'hui. Après avoir terminé mon ingénierie, j'ai commencé à rechercher les entreprises qui travaillaient sur les technologies d'alimentation sans fil, ce qui est ma passion depuis les jours d'ingénierie. Mais ensuite, j'ai appris qu'il n'y avait aucune entreprise en Inde qui travaille sur l'alimentation sans fil, alors j'ai commencé à rechercher des partenaires potentiels qui peuvent faire passer mon idée au niveau supérieur. C'est ainsi que j'ai rencontré Tania. Au départ, j'avais de plus grands projets pour reconstruire une tour Wardenclyffe (la tour Tesla) et un système d'alimentation sans fil pour la production d'électricité. Ensemble, nous avons choisi l'approche «Think Big, Start Small».Nous avons donc décidé de commencer par une idée plus petite et de construire un système de transmission de puissance sans fil haute fréquence par couplage inductif résonant pour la charge statique des véhicules électriques. Ce système peut être utilisé pour la charge sans fil statique des véhicules électriques. Une fois cet objectif atteint, nous passerons également à la mise en œuvre de la charge dynamique.
4. Quels sont les types de chargeurs sans fil utilisés avec EV?
Nagendra : Il existe deux types de chargeurs sans fil pour EV. L'un est le couplage inductif, que nous utiliserons, et l'autre est la transmission de puissance micro-ondes. Sous couplage inductif, nous aurons des chargeurs statiques et des systèmes de charge dynamiques. Le chargeur statique transférera l'énergie lorsque le véhicule est à l'arrêt, par exemple dans un parking ou un garage. L'émetteur sur le chargeur ne s'allumera que lorsque le véhicule est détecté et la puissance de transmission CA sera captée par la bobine du récepteur sur l'EV. L'autre méthode de charge inductive est la charge dynamique, avec laquelle nous pourrons charger le véhicule même lorsqu'il est en déplacement en mettant en place un couloir de charge sans fil.
5. Jusqu'où avez-vous avancé avec vos chargeurs sans fil? Quand pouvons-nous l'attendre sur le marché?
Nagendra: Pour le moment, nous avons déjà construit un petit modèle de prototype fonctionnel qui est la première version. Il peut être utilisé pour une capacité de transmission de puissance moindre en utilisant la méthode du couplage inductif résonnant haute fréquence. Nous construisons maintenant notre deuxième prototype de chargeur sans fil avec une puissance nominale plus élevée de l'ordre de Kilo Watts, soit environ 2KW. Il peut fonctionner sur une tension d'alimentation domestique normale de 230 V avec une efficacité de 90% à 95%, ce qui signifie que le facteur Q de l'émetteur et de la bobine du récepteur sera plus élevé. Il agira simplement comme un transformateur mais sans noyau à l'intérieur.
Nous avons contacté la société locale de fourniture d'électricité BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company) pour nous aider à construire un prototype de charge statique. Ils ont exprimé leur intérêt à installer des unités de charge sans fil pour la charge statique et dynamique après avoir testé notre deuxième prototype. Nous prévoyons d'installer nos premiers chargeurs sans fil au bureau de BESCOM.
6. Comment la technologie sans fil de Vidyuth stimulera-t-elle l'écosystème des VE en Inde?
Nagendra: Récemment, le scénario mondial pour les VE a beaucoup changé et il y a un énorme intérêt pour la création d'un écosystème EV. De nombreux pays développés ont mis en place une réglementation visant à passer complètement aux véhicules électriques. L'Inde y insiste également. Il est donc clair que le monde est à la recherche de nouvelles solutions pour passer plus rapidement au VE et que la recharge sans fil est l'une des innovations technologiques pour résoudre ce problème.
Le secteur des véhicules électriques a grimpé en flèche avec des investissements de milliards de dollars, mais les fabricants actuels de véhicules électriques travaillent toujours dur pour trouver des solutions efficaces aux problèmes de douleur tels que l'autonomie et le temps de charge. Le chargement sans fil pourrait être celui-là. Avec les chargeurs dynamiques, les véhicules électriques peuvent être chargés en cours de route. Cela réduira également la taille de la batterie de l'EV de deux tiers, ce qui le rendra beaucoup plus léger.
7. Qu'est-ce que le couplage inductif résonnant haute fréquence? Comment cela aide-t-il au transfert d'énergie sans fil?
Nagendra:Le transfert d'électricité sans fil fonctionne sur le principe de «l'inductance mutuelle» entre deux bobines. La bobine émettrice est connectée à l'alimentation CA et la bobine réceptrice est connectée à la charge. La charge dans notre cas sera la batterie via le chargeur embarqué. Lorsque l'alimentation est allumée à l'émetteur, la bobine convertit l'électricité en champ magnétique, qui oscille à une fréquence de résonance. Ensuite, la bobine réceptrice à l'extrémité réceptrice convertit ce magnétique en électricité. La puissance peut être transférée de la bobine de l'émetteur à la bobine du récepteur en fonction des lois de Faraday sur l'induction électromagnétique. Le courant entrant à une extrémité et sortant à une autre extrémité de la bobine est déterminé par la convention de points. La technologie de base utilisée dans le système de transmission d'énergie sans fil est le couplage inductif haute fréquence par champs magnétiques.Un circuit de compensation d'impédance est également utilisé pour obtenir un transfert de puissance maximal.
8. Quels sont vos projets en matière de technologie de charge dynamique? Où prévoyez-vous cela?
Nagendra: Dans six à sept mois, après avoir terminé notre prototype de chargeur statique (modèle 2), nous prévoyons de les installer sur le parking du siège social de BESCOM à Bangalore. Pour la deuxième édition, nous prévoyons de développer la recharge dynamique en mettant en place un couloir de recharge sans fil utilisant la technologie de contrôle des segments. Il peut être mis en œuvre chez Vidhana Soudha à Bangalore, ce qui en fait un lieu emblématique en disposant du premier couloir de recharge sans fil en Inde.
Dans ces couloirs sans fil, le côté émetteur du chargeur sera enterré en série sous le sol. Ces pads d'émetteur ne seront activés que lorsque le pad de réception vient au-dessus de cet émetteur particulier. Cela améliore l'efficacité énergétique et donne un sentiment de sécurité, car lorsque d'autres véhicules alimentés par des circuits intégrés ou des piétons marchent sur la route, ces émetteurs restent éteints.
9. Les chargeurs sans fil Vidyuth seront-ils compatibles avec tous les véhicules électriques? Quel en sera le coût moyen?
Nagendra: Chaque véhicule électrique sera livré avec sa propre spécification de batterie, qui sera chargée par son chargeur embarqué. Pour les chargeurs sans fil, la partie émetteur restera la même pour tous les véhicules, mais certaines modifications doivent être apportées du côté du récepteur en fonction du type de chargeur embarqué dans ce véhicule électrique particulier. Une fois que ces bobines de récepteur sont installées sur un VE, celui-ci peut utiliser n'importe quel chargeur sans fil (émetteur) installé en ville. Notre pad de transmission et de réception peut être ajouté en tant qu'accessoire aux VE existants.
10. Les chargeurs sans fil sont normalement considérés comme inefficaces et coûteux, comment Wireless Vidyuth envisage-t-il de s'y attaquer?
Nagendra: Les chargeurs sans fil fonctionnent avec le même principe que celui du transformateur. Un transformateur a normalement un rendement de 98 à 99%. Mais les chargeurs sans fil ont des pertes de charge et nous essayons d'atteindre une efficacité de charge de 95%. Nous sommes sûrs que l'efficacité de notre chargeur ne sera pas inférieure à 90%.
Tania: Nous travaillons à rendre la recharge sans fil abordable et compétitive. Nous considérons que le coût n'est pas définitif et qu'il diminuera avec le temps. Comme nous le savons, de nombreuses technologies étaient beaucoup plus coûteuses au moment de leur lancement que ce que nous avons aujourd'hui. Après adoption et amélioration technologique, le prix est réduit. Les coûts de communication en sont un exemple. Un autre est celui des panneaux solaires… lorsqu'ils ont été introduits il y a plus de 50 ans, ils semblaient très chers. Mais maintenant, leur prix est devenu plus de 200 fois moins cher que ce qu'il était au début. Bien entendu, notre objectif serait de rendre la technologie abordable. Donc, une fois que nous aurons mis en place les choses initiales, nous travaillerons à le rendre moins cher. Et pour les chargeurs dynamiques, nous prévoyons de travailler sur différents modèles commerciaux au cours des dernières étapes de notre projet,afin que nous puissions nous attaquer à ce problème de coût.
11. Quelles sont les barrières technologiques auxquelles Vidyuth est actuellement confronté? Comment comptez-vous le surmonter?
Nagendra: Étant donné que Wireless Vidyuth est le seul acteur en Inde à travailler sur le transfert d'énergie sans fil pour les véhicules électriques, nous rencontrons des difficultés pour faire bouger les choses au départ. La plupart des composants requis pour notre projet, comme les MOSFETS de commutation à grande vitesse, n'étaient pas disponibles en Inde et trouver un fournisseur pour cela était un problème. Nous avons dû l'importer de l'extérieur pour notre projet.
Un autre obstacle technologique dans le chargeur sans fil est d'aligner la bobine du récepteur de l'EV avec la bobine de l'émetteur du chargeur pour un transfert de puissance maximal et nous travaillons actuellement à son amélioration.