O governo indiano, junto com os setores automotivos, está se esforçando para alcançar suas metas realistas de ter 30% de veículos elétricos nas estradas até o ano de 2030. Apesar dos subsídios e regulamentos feitos pelo governo, isso não parece funcionar até agora, porque EV está na Índia estradas não têm recebido muita apreciação do público em geral. Procurando o motivo, tudo se resume a duas coisas, que é o alcance deficiente e o tempo de carregamento mais longo associado aos veículos elétricos. Ao contrário dos veículos IC, as viagens em EVs têm que ser planejadas porque você não pode carregar seu veículo durante a corrida… Mas! Espere um minuto. E se eu dissesse que é possível carregar seu EV mesmo enquanto você o dirige? Não, não estou falando sobre o sistema solar ou regenerativo aqui.Estou falando de um carregador de verdade que pode ser enterrado sob a estrada para carregar seu EV sem fio enquanto você dirige nele. Animado, certo?
É exatamente nisso que “Wireless Vidyuth”, uma start-up de Bangalore está trabalhando atualmente. A empresa, cofundada por Tetiana Skupova (Tania) e Nagendra R Gouthamas, está atualmente trabalhando em carregadores sem fio estáticos e em breve mudará para carregadores sem fio dinâmicos para EV. Empolgado com seu plano, a CircuitDigest abordou a dupla com poucas perguntas e as respostas foram as seguintes.
1. Como o Wireless Vidyuth foi formado e como ele saiu do papel?
Tania: Por estar interessada em energias renováveis, eu estava procurando por algo empolgante para trabalhar, algo que pudesse mudar nossa vida para melhor. Foi quando conheci Nagendra, nosso engenheiro-chefe de eletrônica de potência na Wireless Vidyuth. Na verdade, ele me alcançou por meio do LinkedIn depois de assistir a um dos vídeos do projeto Insky Energy, do qual também sou cofundador. Quando ouvi como ele explica suas ideias, percebi o quão apaixonado e dedicado ele é para trabalhar e fazer isso. Mas ele não tinha uma visão mais ampla de como desenvolver a ideia e fazer negócios a partir dela. Então, comecei a aprender mais sobre o projeto e Nagendra me apresentou aspectos técnicos e documentos. Foi assim que nossa jornada começou para o Wireless Vidyuth.
Hoje reunimos uma equipe dedicada de 10 pessoas em nosso escritório de Bangalore, que estão trabalhando em nosso segundo modelo de protótipo.
2. Em que estágio está o Wireless Vidyuth atualmente? Recebeu algum financiamento?
Tania: No momento, concluímos nosso primeiro modelo de protótipo e estamos trabalhando no segundo. Também estamos planejando testá-lo praticamente em alguns lugares na Índia sobre os quais Nagendra falará mais tarde. Acredito que aumentaremos a confiabilidade de nossa tecnologia quando formos capazes de demonstrar sua eficiência com nosso segundo protótipo. Nesse estágio, seremos capazes de persuadir as partes interessadas de que nossa tecnologia supera nossos concorrentes em termos de preço e eficiência. Portanto, pretendemos envolver as partes interessadas e convidar os investidores a financiar nosso projeto após terminar e testar o segundo protótipo.
3. Qual é a ideia por trás do Wireless Vidyuth?
Nagendra:A ideia de energia sem fio surgiu do grande cientista e inventor Nikola Tesla. Ele é como o pai de todas as tecnologias sem fio no mundo de hoje. Depois de concluir minha engenharia, comecei a procurar empresas que trabalhavam com tecnologias de energia sem fio, que é minha paixão desde os tempos de engenharia. Mas então descobri que não há nenhuma empresa na Índia que trabalhe com energia sem fio, então comecei a procurar parceiros em potencial que possam levar minha ideia para o próximo nível. Foi assim que conheci Tania. Inicialmente, eu tinha planos maiores para reconstruir uma torre Wardenclyffe (The Tesla Tower) e um sistema de energia sem fio para geração de eletricidade. Juntos, escolhemos a abordagem “Pense grande, comece pequeno”.Assim, decidimos começar com uma ideia menor e construir um sistema de transmissão de energia sem fio de alta frequência por acoplamento indutivo ressonante para carregamento estático de veículos elétricos. Este sistema pode ser usado para carregamento estático sem fio de veículos elétricos. Assim que isso for alcançado, também passaremos para a implementação do carregamento dinâmico.
4. Quais são os tipos de carregadores sem fio usados com EV?
Nagendra : Existem dois tipos de carregadores sem fio para EV. Um é o acoplamento indutivo, que iremos usar, e o outro é a transmissão de energia de microondas. Sob o acoplamento indutivo, teremos carregadores estáticos e sistemas de carregamento dinâmico. O carregador estático transferirá energia quando o veículo estiver parado, por exemplo, em um estacionamento ou garagem. O transmissor no carregador ligará apenas quando o veículo for detectado e a transmissão de energia CA será captada pela bobina receptora no EV. O outro método de carregamento indutivo é o carregamento dinâmico, com o qual seremos capazes de carregar o veículo mesmo quando estiver em movimento, configurando um corredor de carregamento sem fio.
5. Até que ponto você procedeu com seus carregadores sem fio? Quando podemos esperar isso no mercado?
Nagendra: A partir de agora, já construímos um pequeno modelo de protótipo funcional que é a versão um. Ele pode ser usado para uma capacidade de transmissão de energia menor usando o método de acoplamento indutivo ressonante de alta frequência. Agora estamos construindo nosso segundo protótipo de carregador sem fio com uma classificação de potência mais alta na faixa de Kilo Watts que é cerca de 2KW. Ele pode funcionar com a tensão de alimentação doméstica normal de 230 V com uma eficiência de 90% a 95%, o que significa que o fator Q da bobina do transmissor e do receptor será maior. Ele agirá apenas como um transformador, mas sem nenhum núcleo dentro dele.
Entramos em contato com a empresa local de fornecimento de eletricidade BESCOM (Bangalore Electricity Supply Company) para nos apoiar na construção de um protótipo para carregamento estático. Eles expressaram seu interesse em instalar unidades de carregamento sem fio para carregamento estático e dinâmico após testar nosso segundo protótipo. Planejamos instalar nossos primeiros carregadores sem fio no escritório da BESCOM.
6. Como a tecnologia sem fio de Vidyuth impulsionará o ecossistema EV na Índia?
Nagendra: Recentemente, o cenário global para EV mudou muito e há um enorme interesse na criação de um ecossistema EV. Muitos países desenvolvidos implementaram regulamentação com o objetivo de mudar completamente para veículos elétricos. A Índia também está pressionando com força. Portanto, é claro que o mundo está em busca de novas soluções como mudar para EV mais rápido e o carregamento sem fio é uma das inovações tecnológicas para resolver este problema.
O setor de EV disparou com investimentos de bilhões de dólares, mas os atuais fabricantes de EV ainda estão trabalhando duro para encontrar soluções eficientes para problemas de dor, como alcance e tempo de carregamento. O carregamento sem fio pode ser o único. Com carregadores dinâmicos, os EVs podem ser carregados em movimento. Também reduzirá o tamanho da bateria do EV em dois terços, tornando-o muito mais leve.
7. O que é acoplamento indutivo ressonante de alta frequência? Como isso ajuda na transferência de energia sem fio?
Nagendra:A transferência de eletricidade sem fio funciona com base no princípio de “indutância mútua” entre duas bobinas. A bobina do transmissor é conectada à alimentação CA e a bobina do receptor é conectada à carga. A carga em nosso caso será a bateria por meio do carregador de bordo. Quando a energia é ligada ao transmissor, a bobina converte eletricidade em campo magnético, que está oscilando em uma frequência ressonante. Em seguida, a bobina receptora na extremidade receptora converte este magnético em eletricidade. A energia pode ser transferida da bobina transmissora para a bobina receptora com base nas leis de indução eletromagnética de Faraday. A corrente que entra em uma extremidade e sai na outra extremidade da bobina é determinada pela convenção de pontos. A tecnologia principal usada no sistema de transmissão de energia sem fio é o acoplamento indutivo de alta frequência através de campos magnéticos.Um circuito de compensação de impedância também é usado para atingir a transferência de potência máxima.
8. Quais são seus planos para a tecnologia de carregamento dinâmico? Para onde você está planejando isso?
Nagendra: Em mais seis a sete meses, depois de concluirmos nosso protótipo de carregador estático (modelo 2), planejamos instalá-lo no estacionamento do escritório corporativo da BESCOM em Bangalore. Para a segunda execução, planejamos desenvolver o carregamento dinâmico instalando um corredor de carregamento sem fio usando tecnologia de controle de segmento. Ele pode ser implementado em Vidhana Soudha em Bangalore, tornando-o um lugar icônico por ter o primeiro corredor de carregamento sem fio da Índia.
Nesses corredores sem fio, o lado do transmissor do carregador será enterrado em série sob o solo. Essas almofadas transmissoras serão energizadas somente quando a almofada receptora estiver em cima daquele transmissor específico. Isso melhora a eficiência energética e dá uma sensação de segurança, porque quando outros veículos movidos a IC ou pedestres andarem na estrada, esses transmissores permanecerão desligados.
9. Os carregadores sem fio Vidyuth serão compatíveis com todos os EVs? Qual será o custo médio associado a ele?
Nagendra: Cada EV virá com sua própria especificação de bateria, que será carregada por seu carregador de bordo. Para os carregadores sem fio, a parte do transmissor permanecerá a mesma para todos os veículos, mas algumas modificações devem ser feitas no lado do receptor com base no tipo de carregador de bordo naquele EV específico. Uma vez que essas bobinas receptoras são instaladas em um EV, ele pode fazer uso de qualquer carregador sem fio (transmissor) instalado na cidade. Nosso teclado de transmissão e recepção pode ser adicionado como um acessório aos EVs existentes.
10. Carregadores sem fio são normalmente considerados ineficientes e caros, como o Wireless Vidyuth está planejando lidar com isso?
Nagendra: Os carregadores sem fio funcionam com o mesmo princípio do transformador. Um transformador normalmente tem uma eficiência de 98 a 99%. Mas os carregadores sem fio apresentam algumas perdas de carregamento e estamos tentando alcançar uma eficiência de carregamento de 95%. Temos certeza de que a eficiência do nosso carregador não será inferior a 90%.
Tania: Estamos trabalhando para tornar o carregamento sem fio acessível e competitivo. Consideramos que o custo não é definitivo e diminuirá com o tempo. Como sabemos, muitas tecnologias eram muito mais caras na época em que foram lançadas do que temos hoje. Após a adoção e o aprimoramento tecnológico, o preço é reduzido. Um exemplo são os custos de comunicação. Outro são os painéis solares… quando foram introduzidos há mais de 50 anos, parecia ser muito caro. Mas agora seu preço se tornou mais de 200 vezes mais barato do que era no início. Claro, nosso objetivo seria tornar a tecnologia acessível. Assim, depois de configurarmos as coisas iniciais, trabalharemos para torná-las mais baratas. E para os carregadores dinâmicos, estamos planejando trabalhar em diferentes modelos de negócios durante as fases posteriores do nosso projeto,para que possamos enfrentar esse problema de custo.
11. Quais são as barreiras tecnológicas que Vidyuth enfrenta atualmente? Como você está planejando superar isso?
Nagendra: Como o Wireless Vidyuth é o único jogador na Índia que está trabalhando na transferência de energia sem fio para veículos elétricos, enfrentamos algumas dificuldades para fazer as coisas andarem inicialmente. A maioria dos componentes necessários para nosso projeto, como os MOSFETS de comutação de alta velocidade, não estavam disponíveis na Índia e encontrar um fornecedor para eles foi um problema. Tivemos que importar de fora para o nosso projeto.
Outro obstáculo tecnológico no carregador sem fio é realmente fazer com que a bobina do receptor no EV seja alinhada com a bobina do transmissor do carregador para transferência de potência máxima e atualmente estamos trabalhando para melhorar isso.