भारत सरकार ऑटोमोबाइल क्षेत्रों के साथ-साथ वर्ष 2030 तक सड़क पर 30% इलेक्ट्रिक वाहन रखने के अपने यथार्थवादी लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए कड़ी मेहनत कर रही है। सरकार द्वारा सब्सिडी और नियमों के बावजूद यह अब तक काम नहीं करता है क्योंकि ईवी पर भारतीय सड़कों को सामान्य रूप से जनता से बहुत सराहना नहीं मिली है। कारण की तलाश में, सब कुछ दो चीजों के लिए उबलता है, जो कि खराब श्रेणी और इलेक्ट्रिक वाहनों से जुड़े चार्जिंग समय है। आईसी वाहनों के विपरीत ईवीएस पर सवारी की योजना बनाई जानी चाहिए क्योंकि आप अपने वाहन को रन पर चार्ज नहीं कर सकते… लेकिन! एक मिनट रुकिए। क्या होगा अगर मैंने कहा कि जब आप इसे चला रहे हों, तब भी आपके ईवी को चार्ज करना संभव है? नहीं, मैं यहां सौर या पुनर्योजी प्रणाली के बारे में बात नहीं कर रहा हूं।मैं एक वास्तविक चार्जर के बारे में बात कर रहा हूं जो आपके ईवी को वायरलेस तरीके से चार्ज करने के लिए सड़कों के नीचे दफन किया जा सकता है क्योंकि आप इस पर ड्राइव करते हैं। उत्साहित है ना?
यह वही है जो "वायरलेस विद्युत", बैंगलोर से एक स्टार्ट-अप वर्तमान में काम कर रहा है। टेटियाना स्कूपोवा (तानिया) और नागेंद्र आर गौथम द्वारा सह-स्थापित कंपनी वर्तमान में स्थिर वायरलेस चार्जर पर काम कर रही है और जल्द ही ईवी के लिए गतिशील वायरलेस चार्जर में स्थानांतरित होने वाली है। अपनी योजना से उत्साहित, सर्किटडिगस्ट ने कुछ सवालों के साथ दोनों से संपर्क किया और उनके उत्तर निम्नानुसार हैं।
1. वायरलेस विधुत का गठन कैसे हुआ और यह जमीन से कैसे उतरा?
तानिया: रिन्यूएबल एनर्जी में दिलचस्पी होने के कारण मैं काम करने के लिए कुछ रोमांचक तलाश रही थी, कुछ ऐसा जो बेहतर के लिए हमारे जीवन को बदल सके। यह तब था जब मैं वायरलेस विद्याथ में हमारे मुख्य बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर नागेंद्र से मिला। वह वास्तव में लिंक्डइन के माध्यम से मुझ तक पहुंच गया, इनकी ऊर्जा परियोजना पर एक वीडियो देखने के बाद, जिस पर मैं सह-संस्थापक हूं। जब मैंने सुना कि कैसे वह अपने विचारों की व्याख्या करता है तो मैंने देखा कि वह इस पर काम करने के लिए कितना भावुक और समर्पित है। लेकिन उनके पास इस बारे में व्यापक तस्वीर नहीं थी कि इस विचार को कैसे विकसित किया जाए और इससे बाहर व्यापार किया जाए। इसलिए, मैंने परियोजना के बारे में अधिक जानना शुरू कर दिया और नागेंद्र ने मुझे तकनीकी पहलुओं और दस्तावेजों से परिचित कराया। इस तरह वायरलेस विदथ के लिए हमारी यात्रा शुरू हुई।
आज हमने अपने बैंगलोर कार्यालय में 10 लोगों की एक समर्पित टीम को एक साथ रखा है, जो वर्तमान में हमारे दूसरे प्रोटोटाइप मॉडल पर काम कर रहे हैं।
2. वर्तमान में वायरलेस विद्युत् किस अवस्था में है? क्या इसे कोई फंडिंग मिली है?
तानिया: अभी हमने अपना पहला प्रोटोटाइप मॉडल पूरा किया है और दूसरे पर काम कर रहे हैं। हम भारत के कुछ स्थानों पर व्यावहारिक रूप से इसका परीक्षण करने की योजना बना रहे हैं जिसके बारे में नागेंद्र बाद में बोलेंगे। मुझे विश्वास है कि हम अपनी तकनीक के प्रति भरोसेमंदता को बढ़ाएंगे जब हम अपने दूसरे प्रोटोटाइप के साथ इसकी दक्षता का प्रदर्शन कर पाएंगे। उस स्तर पर हम हितधारकों को समझाने में सक्षम होंगे कि हमारी तकनीक कीमत और दक्षता के मामले में हमारे प्रतिद्वंद्वियों को पछाड़ती है। इसलिए हमारा उद्देश्य है कि हम हितधारकों को शामिल करें और दूसरे प्रोटोटाइप के परीक्षण और परीक्षण के बाद अपनी परियोजना के लिए निवेशकों को आमंत्रित करें।
3. वायरलैस विदथ के पीछे क्या विचार है?
नागेन्द्र:वायरलेस पावर का विचार महान वैज्ञानिक और आविष्कारक, निकोला टेस्ला से चमकता था। वह आज की दुनिया में सभी वायरलेस टेक्नोलॉजीज के पिता की तरह है। अपनी इंजीनियरिंग पूरी करने के बाद, मैंने उन कंपनियों की खोज शुरू कर दी, जो वायरलेस पावर टेक्नोलॉजी पर काम कर रही थीं, जो इंजीनियरिंग दिनों से मेरा जुनून है। लेकिन फिर मुझे पता चला कि भारत में कोई कंपनी नहीं है जो वायरलेस पावर पर काम कर रही है, इसलिए मैंने उन संभावित सहयोगियों की तलाश शुरू कर दी है जो मेरे विचार को अगले स्तर तक ले जा सकते हैं। इस तरह मैं तानिया से मिला। प्रारंभ में, मेरे पास एक वार्डेनक्लिफ़ टॉवर (टेस्ला टॉवर) और बिजली उत्पादन की वायरलेस पावर प्रणाली के निर्माण की बड़ी योजना थी। हमने एक साथ दृष्टिकोण "थिंक बिग, स्टार्ट स्मॉल" चुना।इसलिए हमने एक छोटे विचार के साथ शुरुआत करने और इलेक्ट्रिक वाहनों के स्थैतिक चार्ज के लिए गुंजयमान प्रेरक युग्मन द्वारा एक उच्च आवृत्ति के वायरलेस पावर ट्रांसमिशन सिस्टम का निर्माण करने का निर्णय लिया। इस प्रणाली का उपयोग इलेक्ट्रिक वाहनों के स्थिर वायरलेस चार्जिंग के लिए किया जा सकता है। एक बार यह हासिल हो जाने के बाद हम डायनामिक चार्जिंग के कार्यान्वयन में भी अग्रसर होंगे।
4. वायरलेस चार्जर में कौन से प्रकार हैं जो EV के साथ उपयोग किए जाते हैं?
नागेंद्र : ईवी के लिए दो तरह के वायरलेस चार्जर हैं। एक आगमनात्मक युग्मन है, जो हम उपयोग कर रहे हैं, और दूसरा माइक्रोवेव पॉवर ट्रांसमिशन है। आगमनात्मक युग्मन के तहत हमारे पास स्थिर चार्जर्स और गतिशील चार्जिंग सिस्टम होंगे। वाहन के स्थिर होने पर स्थैतिक अभियोक्ता ट्रांसफर कर देगा, उदाहरण के लिए, पार्किंग स्थल या गैरेज में। चार्जर पर ट्रांसमीटर केवल तभी चालू होगा जब वाहन का पता चल जाएगा और एसी पावर को प्रेषित करने पर ईवी पर रिसीवर कॉइल द्वारा उठाया जाएगा। आगमनात्मक चार्जिंग की अन्य विधि डायनेमिक चार्जिंग है, जिसके साथ हम वायरलेस चार्जिंग कॉरिडोर स्थापित करके रन पर भी वाहन को चार्ज कर पाएंगे।
5. आप अपने वायरलेस चार्जर के साथ कितनी दूर आगे बढ़ चुके हैं? हम बाजार में इसकी उम्मीद कब कर सकते हैं?
नागेंद्र: अब तक हमने पहले से ही एक छोटे से काम करने वाले प्रोटोटाइप मॉडल का निर्माण किया है जो कि संस्करण एक है। यह उच्च आवृत्ति गुंजयमान प्रेरक युग्मन की विधि का उपयोग करते हुए कम बिजली ट्रांसमिशन क्षमता के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। अब हम अपने दूसरे प्रोटोटाइप वायरलेस चार्जर का निर्माण कर रहे हैं, जो कि 2KW के आसपास किला वॉट्स की रेंज में एक उच्च शक्ति रेटिंग के साथ है। यह 90V से 95% की दक्षता के साथ 230V के सामान्य घरेलू आपूर्ति वोल्टेज पर काम कर सकता है, जिसका अर्थ है कि ट्रांसमीटर और रिसीवर कॉइल दोनों का क्यू-कारक अधिक होगा। यह सिर्फ एक ट्रांसफार्मर की तरह काम करेगा लेकिन इसके अंदर कोई कोर नहीं है।
हमने स्थैतिक चार्जिंग के लिए एक प्रोटोटाइप बनाने के लिए हमें समर्थन देने के लिए स्थानीय बिजली आपूर्ति कंपनी BESCOM (बैंगलोर इलेक्ट्रिसिटी सप्लाई कंपनी) से संपर्क किया। उन्होंने हमारे दूसरे प्रोटोटाइप का परीक्षण करने के बाद स्थिर और गतिशील चार्जिंग दोनों के लिए वायरलेस चार्जिंग इकाइयों को स्थापित करने में अपनी रुचि व्यक्त की। हमने BESCOM के कार्यालय में अपना पहला वायरलेस चार्जर स्थापित करने की योजना बनाई है।
6. विद्युत् की वायरलेस तकनीक भारत में EV इको-सिस्टम को कैसे बढ़ावा देगी?
नागेंद्र: हाल ही में ईवी के लिए वैश्विक परिदृश्य बहुत बदल गया है और ईवी पारिस्थितिकी तंत्र बनाने में जबरदस्त रुचि है। कई विकसित देशों ने पूरी तरह से इलेक्ट्रिक वाहनों पर स्विच करने के उद्देश्य से विनियमन लागू किया। भारत भी इस पर जोर दे रहा है। इसलिए, यह स्पष्ट है कि दुनिया एक नए समाधान की तलाश कर रही है कि ईवी को कैसे तेज और वायरलेस चार्जिंग में बदलना है, इस मुद्दे को संबोधित करने के लिए तकनीकी नवाचारों में से एक है।
ईवी क्षेत्र अरबों डॉलर के निवेश के साथ आसमान छूता है, लेकिन वर्तमान ईवी निर्माता रेंज और चार्जिंग समय जैसी दर्द की समस्याओं के कुशल समाधान खोजने के लिए कड़ी मेहनत कर रहे हैं। वायरलेस चार्जिंग एक हो सकता है। गतिशील चार्जर्स के साथ ईवीएस रन पर चार्ज कर सकते हैं। यह ईवी की बैटरी का आकार दो तिहाई कम कर देगा, जिससे यह बहुत हल्का हो जाएगा।
7. उच्च आवृत्ति गुंजयमान आगमनात्मक युग्मन क्या है? यह वायरलेस पावर ट्रांसफर में कैसे मदद करता है?
नागेन्द्र:वायरलेस बिजली हस्तांतरण दो कॉइल के बीच "आपसी अधिष्ठापन" के सिद्धांत पर काम करता है। ट्रांसमीटर का तार एसी की आपूर्ति से जुड़ा होता है और रिसीवर का तार लोड से जुड़ा होता है। हमारे मामले में लोड ऑन-बोर्ड चार्जर के माध्यम से बैटरी होगी। जब पावर को ट्रांसमीटर पर स्विच किया जाता है, तो कॉइल बिजली को चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तित करता है, जो एक गुंजयमान आवृत्ति पर दोलन करता है। फिर प्राप्त छोर पर रिसीवर का तार इस चुंबकीय को बिजली में परिवर्तित करता है। बिजली को विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के फैराडे के नियमों के आधार पर ट्रांसमीटर कॉयल से रिसीवर कॉइल में स्थानांतरित किया जा सकता है। एक छोर पर प्रवेश करने वाले और कॉइल के दूसरे छोर पर जाने वाले वर्तमान को डॉट कन्वेंशन द्वारा निर्धारित किया जाता है। वायरलेस पावर ट्रांसमिशन सिस्टम में उपयोग की जाने वाली कोर प्रौद्योगिकी चुंबकीय क्षेत्रों के माध्यम से उच्च आवृत्ति इंडक्टिव छांटना है।एक प्रतिबाधा क्षतिपूर्ति सर्किट का उपयोग अधिकतम बिजली हस्तांतरण प्राप्त करने के लिए भी किया जाता है।
8. गतिशील चार्ज तकनीक के लिए आपकी क्या योजनाएं हैं? आप इसके लिए कहां योजना बना रहे हैं?
नागेंद्र: एक और छह से सात महीने में, जब हम अपने स्थैतिक चार्जर प्रोटोटाइप (मॉडल 2) को पूरा करते हैं, तो हम उन्हें बैंगलोर में BESCOM कॉर्पोरेट कार्यालय के पार्किंग स्थल पर स्थापित करने की योजना बनाते हैं। दूसरे रन के लिए, हम सेगमेंट कंट्रोल तकनीक का उपयोग करके वायरलेस चार्जिंग कॉरिडोर स्थापित करके गतिशील चार्जिंग विकसित करने की योजना बनाते हैं। इसे बैंगलोर के विधान सौधा में लागू किया जा सकता है, जिससे यह भारत का पहला वायरलेस चार्जिंग कॉरिडोर बन जाएगा।
इन वायरलेस गलियारों में, चार्जर के ट्रांसमीटर पक्ष को जमीन के नीचे श्रृंखला में दफन किया जाएगा। ये ट्रांसमीटर पैड तभी सक्रिय होंगे जब प्राप्त पैड उस विशेष ट्रांसमीटर के शीर्ष पर आ जाए। इससे बिजली दक्षता में सुधार होता है और सुरक्षा की भावना मिलती है, क्योंकि जब अन्य आईसी संचालित वाहन या पैदल यात्री सड़क पर चलते हैं तो ये ट्रांसमीटर बंद हो जाएंगे।
9. क्या विद्युत् वायरलेस चार्जर सभी ईवी के साथ संगत होंगे? इससे जुड़ी औसत लागत क्या होगी?
नागेंद्र: हर ईवी बैटरी पैक के अपने विनिर्देश के साथ आएगा, जो इसके ऑन-बोर्ड चार्जर द्वारा चार्ज किया जाएगा। वायरलेस चार्जर के लिए ट्रांसमीटर का हिस्सा सभी वाहनों के लिए समान रहेगा, लेकिन उस विशेष EV में ऑन-बोर्ड चार्जर के प्रकार के आधार पर रिसीवर की ओर से कुछ संशोधन किए जाने होंगे। एक बार इन रिसीवर कॉइल को EV में फिट कर दिया जाता है, तो यह शहर में स्थापित किसी भी वायरलेस चार्जर (ट्रांसमीटर) का उपयोग कर सकता है। हमारे संचारण और प्राप्त पैड को मौजूदा ईवी के सहायक के रूप में जोड़ा जा सकता है।
10. वायरलेस चार्जर्स को आम तौर पर अक्षम और महंगा माना जाता है, वायरलेस विदथ इसे कैसे निपटाने की योजना बना रहा है?
नागेंद्र: वायरलेस चार्जर उसी सिद्धांत के साथ काम करते हैं जो ट्रांसफार्मर के रूप में होता है। एक ट्रांसफार्मर में सामान्यतः 98 से 99% की दक्षता होती है। लेकिन वायरलेस चार्जर्स में कुछ चार्जिंग हानियाँ होती हैं और हम 95% की चार्जिंग दक्षता हासिल करने की कोशिश कर रहे हैं। हमें यकीन है कि हमारी चार्जर की दक्षता 90% से कम नहीं होगी।
तानिया: हम वायरलेस चार्जिंग को सस्ती और प्रतिस्पर्धी बनाने पर काम कर रहे हैं। हम मानते हैं कि लागत अंतिम नहीं है और यह समय के साथ घट जाएगी। जैसा कि हम जानते हैं, बहुत सारी तकनीकें उस समय बहुत अधिक महंगी थीं जब वे आज की तुलना में हमारे द्वारा लॉन्च किए गए थे। गोद लेने और तकनीकी सुधार के बाद कीमत कम हो जाती है। एक उदाहरण संचार के लिए लागत है। एक और एक सौर पैनल है… जब उन्हें 50 साल पहले पेश किया गया था तो यह बहुत महंगा लग रहा था। लेकिन अब उनकी कीमत शुरुआत में 200+ गुना कम हो गई है। बेशक, हमारा लक्ष्य प्रौद्योगिकी को सस्ती बनाना होगा। इसलिए एक बार जब हमें शुरुआती चीजें मिल जाती हैं तो हम इसे सस्ता करने पर काम करेंगे। और गतिशील चार्जर के लिए हम अपनी परियोजना के बाद के चरणों के दौरान विभिन्न व्यावसायिक मॉडल पर काम करने की योजना बना रहे हैं,ताकि हम लागत की इस समस्या से निपट सकें।
11. विद्युत् वर्तमान में किन तकनीकी बाधाओं का सामना कर रहे हैं? आप इसे कैसे दूर करने की योजना बना रहे हैं?
नागेंद्र: चूंकि भारत में वायरलैस विद्याथ एकमात्र खिलाड़ी है, जो इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए वायरलेस पावर ट्रांसफर पर काम कर रहा है, इसलिए हम शुरू में चीजों को ले जाने में कुछ कठिनाइयों का सामना करते हैं। हमारी परियोजना के लिए आवश्यक अधिकांश घटक, जैसे MOSFETS स्विच करने वाली उच्च गति, भारत में उपलब्ध नहीं थे और इसके लिए एक विक्रेता ढूंढना एक समस्या थी। हमें इसे बाहर की परियोजना के लिए बाहर से आयात करना पड़ा।
वायरलेस चार्जर में एक और तकनीकी बाधा वास्तव में ईवी में रिसीवर कॉइल को अधिकतम पावर ट्रांसफर के लिए चार्जर के ट्रांसमीटर कॉइल के साथ संरेखित करना है और हम वर्तमान में इसे सुधारने पर काम कर रहे हैं।