印度政府和汽车行业都在努力实现其现实的目标,即到2030年使30%的电动汽车上路。尽管政府制定了补贴和法规,但这似乎还没有奏效,因为EV在印度道路总体上没有得到公众的太多赞赏。寻找原因,将一切归结为两点,这是电动汽车行驶距离短,充电时间长的原因。与IC车辆不同,必须计划电动汽车的行驶,因为您不能在行驶中给车辆充电……但是!等一下。如果我说即使在驾驶时也可以给电动汽车充电怎么办?不,我不是在这里谈论太阳能或再生系统。我说的是一种真正的充电器,可以将其埋在马路下面,以便在您行驶时为您的EV无线充电。激动了吧?
这正是班加罗尔的一家新兴公司“ Wireless Vidyuth”正在研究的内容。该公司由Tetiana Skupova(塔尼亚)和Nagendra R Gouthamas共同创立,目前致力于静态无线充电器,不久将转向电动汽车动态无线充电器。由于计划激动,CircuitDigest几乎没有问题地向二人组提问,他们的回答如下。
1.无线Vidyuth是如何形成的以及如何起步的?
塔尼亚(Tania):对可再生能源感兴趣,我正在寻找一些令人兴奋的工作,可以改变我们生活的事情。就在那时,我遇到了Wireless Vidyuth的首席电力电子工程师Nagendra。在观看了Insky Energy项目的其中一个视频之后,他实际上是通过LinkedIn与我联系的,而我也是该视频的联合创始人。当我听到他如何解释他的想法时,我注意到他致力于这一工作并将其完成的热情和奉献精神。但是他对如何发展这个想法以及如何将其付诸实践没有更广泛的了解。因此,我开始学习有关该项目的更多信息,Nagendra向我介绍了技术方面的内容和文档。这就是我们开始无线Vidyuth之旅的方式。
今天,我们在班加罗尔办事处组成了一个由10人组成的专门团队,目前正在研究第二个原型模型。
2. Wireless Vidyuth目前处于什么阶段?它收到了任何资助吗?
塔尼亚(Tania):现在,我们已经完成了第一个原型模型,正在研究第二个原型模型。我们还计划在印度的几个地方进行实际测试,Nagendra稍后将在此进行演讲。我相信,当我们能够通过第二个原型证明其效率时,我们将提高对技术的信任度。在那个阶段,我们将能够说服利益相关者,我们的技术在价格和效率方面都优于竞争对手。因此,我们打算让利益相关者参与进来,并邀请投资者在完成并测试第二个原型后为我们的项目提供资金。
3. Wireless Vidyuth背后的想法是什么?
Nagendra:伟大的科学家和发明家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)闪现了无线电源的想法。他就像当今世界上所有无线技术之父一样。完成工程学后,我开始寻找从事无线电源技术的公司,这是我从工程学起就对之感兴趣的地方。但是后来我知道印度没有一家公司在从事无线电源的开发,因此我开始寻找可以将我的想法带入新高度的潜在合作伙伴。这就是我遇见塔尼亚的方式。最初,我有更大的计划来建造Wardenclyffe塔(特斯拉塔)和无线发电系统。我们一起选择了“从大处着眼,从小处着手”的方法。因此,我们决定从一个较小的想法开始,并通过谐振感应耦合为电动汽车的静态充电构建高频无线电力传输系统。该系统可用于电动汽车的静态无线充电。一旦实现这一目标,我们还将着手实施动态计费。
4.电动汽车使用的无线充电器有哪些类型?
Nagendra : 电动汽车有两种无线充电器。一种是电感耦合,我们将使用,另一个是微波功率传输。在电感耦合下,我们将拥有静态充电器和动态充电系统。当车辆静止时,例如在停车场或车库,静态充电器将传输功率。仅当检测到车辆时,充电器上的发射器才会打开,而发射的交流电将由EV上的接收器线圈获取。感应充电的另一种方法是动态充电,通过建立无线充电通道,即使在行驶中,我们也能够为车辆充电。
5.您使用无线充电器进行了多长时间?我们什么时候能在市场上期待它?
Nagendra:到目前为止,我们已经构建了一个小型的工作原型模型,即第一版。使用高频谐振感应耦合的方法可以将其用于较小的功率传输容量。现在,我们正在构建第二个原型无线充电器,其额定功率在2千瓦左右的千瓦级范围内。它可以在230V的正常家庭电源电压下工作,效率为90%至95%,这意味着发射器线圈和接收器线圈的Q因子都将更高。它就像变压器一样,但是里面没有任何铁心。
我们与当地的电力供应公司BESCOM(班加罗尔电力供应公司)取得了联系,以支持我们构建用于静态充电的原型。在测试了我们的第二个原型后,他们表示有兴趣安装用于静态和动态充电的无线充电装置。我们计划在BESCOM的办公室设置首批无线充电器。
6. Vidyuth的无线技术将如何促进印度的电动汽车生态系统?
Nagendra:最近,电动汽车的全球情况发生了很大变化,人们对创建电动汽车生态系统抱有极大兴趣。许多发达国家实施了旨在完全转向电动汽车的法规。印度也在大力推动它。因此,很明显,世界正在寻找一种新的解决方案,如何更快地转向电动汽车,无线充电是解决这一问题的技术创新之一。
电动汽车行业投资数十亿美元激增,但当前的电动汽车制造商仍在努力寻找有效的解决方案,以解决诸如续航里程和充电时间之类的难题。无线充电可能是一种。使用动态充电器,电动汽车可以在行驶中进行充电。它将使电动汽车的电池尺寸减少三分之二,使其更轻巧。
7.什么是高频谐振电感耦合?这对无线电力传输有何帮助?
Nagendra:无线电能传输基于两个线圈之间的“互感”原理。发送器线圈连接到交流电源,接收器线圈连接到负载。在我们的案例中,负载将是通过车载充电器的电池。接通发射机电源后,线圈将电流转换为磁场,磁场以谐振频率振荡。然后,接收端的接收器线圈将这种磁性转换为电能。可以根据法拉第电磁感应定律将功率从发射器线圈传输到接收器线圈。在点的一端进入而在另一端流出的电流由点约定确定。无线电力传输系统中使用的核心技术是通过磁场的高频感应耦合。阻抗补偿电路也用于实现最大功率传输。
8.您对动态充电技术有何计划?您打算在哪里计划?
Nagendra:在完成六到七个月的静态充电器原型(模型2)之后,我们计划将它们安装在班加罗尔BESCOM公司办公室的停车场。对于第二轮运行,我们计划通过使用分段控制技术建立无线充电通道来开发动态充电。它可以在班加罗尔的Vidhana Soudha上实施,通过拥有印度第一个无线充电走廊,使其成为标志性场所。
在这些无线走廊中,充电器的发射器侧将串联埋在地下。仅当接收板位于特定发射器的顶部时,这些发射器板才会通电。这提高了电源效率并提供了安全感,因为当其他由IC驱动的车辆或行人在道路上行走时,这些发射器将保持关闭状态。
9. Vidyuth无线充电器会兼容所有电动汽车吗?与之相关的平均成本是多少?
Nagendra: 每个EV都有其自己的电池组规格,将由其车载充电器充电。对于无线充电器,发射器部分对于所有车辆都将保持不变,但是必须根据该特定EV中车载充电器的类型在接收器侧进行一些修改。将这些接收器线圈安装到EV上后,便可以使用城市中安装的任何无线充电器(发射器)。我们的发射和接收板可以作为附件添加到现有的电动汽车中。
10.无线充电器通常被认为效率低下且价格昂贵,Wireless Vidyuth打算如何解决?
Nagendra:无线充电器的工作原理与变压器相同。变压器的效率通常为98%到99%。但是无线充电器确实有一些充电损耗,我们正在努力实现95%的充电效率。我们确信我们的充电器效率不会低于90%。
塔尼亚: 我们正在努力使无线充电变得既经济又具有竞争力。我们认为成本不是最终成本,并且会随着时间的推移而降低。众所周知,许多技术刚发布时的成本要比今天的技术高得多。在采用和技术改进之后,价格降低了。一个例子是通信费用。另一个是太阳能电池板……50多年前推出时,它似乎非常昂贵。但是现在,它们的价格已经比开始时便宜了200倍以上。当然,我们的目标是使技术负担得起。因此,一旦我们完成了最初的工作,我们将致力于使其更便宜。对于动态充电器,我们计划在项目的后期使用不同的业务模型,这样我们就可以解决成本问题。
11. Vidyuth当前面临哪些技术障碍?您打算如何克服它?
Nagendra: 由于Wireless Vidyuth是印度唯一一家从事电动汽车无线电源传输的公司,因此在使事物开始移动方面确实存在一些困难。印度没有提供我们项目所需的大多数组件,例如高速开关MOSFET,因此找到供应商是一个问题。我们必须从外部将其导入以进行项目开发。
无线充电器的另一个技术障碍是使电动汽车中的接收器线圈与充电器的发送器线圈对齐以实现最大功率传输,我们目前正在努力进行改进。