Trio construit des moteurs EV sans rare toxique

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La start-up de technologie profonde de Bengaluru, Chara, a construit des moteurs de véhicules électriques évolutifs et contrôlés par le cloud, sans métaux de terres rares toxiques, réduisant ainsi une dépendance massive aux importations pour accélérer la mobilité électrique en Inde.

Cet article a été sponsorisé par Wingify Earth.

De puissants aimants à base de terres rares sont utilisés dans la plupart des moteurs de véhicules électriques (EV) et d'autres applications de moteur à haut rendement. A quoi servent ces aimants ? Ils permettent aux moteurs de transformer l'électricité en mouvement, alimentant ainsi le VE. Mais saviez-vous que ces aimants permanents haute performance dans les véhicules électriques contiennent des métaux de terres rares comme le néodyme (NdFeB) ou une combinaison de samarium-cobalt (SmCo) ?

Ces métaux de terres rares sont coûteux à extraire, à extraire et à fabriquer. En outre, le processus d'exploitation et d'extraction de ces minerais cause de graves dommages à la santé et à l'environnement.

Selon Jaya Nayar, rédactrice en chef de la Harvard International Review, "Pour chaque tonne de terre rare produite, le processus d'extraction produit 13 kg de poussière, 9 600 à 12 000 mètres cubes de gaz résiduaire, 75 mètres cubes d'eaux usées et une tonne de matières radioactives". résidu."

Enfin, la Chine a la mainmise sur la chaîne d'approvisionnement des aimants en terres rares, ce qui rend la transition de l'Inde vers la mobilité électrique et au-delà chargée de dépendances critiques et stratégiques.

En réponse à ces circonstances, Chara, une startup de technologie profonde basée à Bengaluru, construit une plate-forme évolutive, contrôlée par le cloud et sans terres rares pour la conception, la construction et le déploiement de moteurs électriques pour les véhicules électriques, le chauffage, la ventilation et la climatisation. (CVC) et d'autres applications.

Parler àLa meilleure Inde, Bhaktha Keshavachar, PDG et co-fondateur, déclare : « Le Drive Control FIrmware (DCF) propriétaire de Chara est le cerveau de notre contrôleur de moteur. DCF est une suite de packages composés d'algorithmes de contrôle de moteur avancés. des algorithmes de commande de moteur à la pointe de la technologie sont développés pour extraire les performances maximales des moteurs conçus en interne."

Plus important encore, cependant, Bhaktha note que Chara a construit localement des moteurs pour une variété d'applications, y compris des véhicules électriques qui n'utilisent pas d'aimants à base de terres rares.

"Nous avons développé de nouvelles IP dans la conception de moteurs, des architectures matérielles et des algorithmes dans la technologie des moteurs à réluctance qui offrent les mêmes performances que les moteurs existants. Notre technologie de moteur est évolutive de kW à des centaines de kW de puissance à différents niveaux de tension. Le logiciel devient un composant plus important dans nos moteurs. Nous construisons une plate-forme logicielle qui surveillera en permanence les performances du moteur et gérera les performances du moteur en temps réel », déclare-t-il.

Chara a été fondée en novembre 2019 par Bhaktha Keshavachar, Ravi Prasad Sharma et Mahalingam Koushik. Ce sont des entrepreneurs en série, des experts en produits vétérans et des technologues en moteurs avec des décennies d'expérience dans le développement de produits et de technologies de pointe.

Bhaktha est surtout connu pour avoir construit l'architecture et développé Ezetap, l'une des premières entreprises en Inde à proposer des solutions de paiement numérique. Ezetap a récemment été acquis par Razorpay l'année dernière pour 200 millions de dollars.

Mahalingam a 15 ans d'expérience dans diverses startups de produits dans le domaine des énergies renouvelables, de l'IoT, de la domotique, de la fintech et maintenant des moteurs. Au cours de cette période, il a travaillé pour Bhaktha à Ezetap, où il a développé de nouvelles fonctionnalités telles que la connectivité USB et 3G au terminal POS. Aujourd'hui, en tant que co-fondateur et directeur technique (CTO) de Chara, il supervise les activités d'électronique de puissance et de contrôle moteur.

Ravi, quant à lui, a plus de quatre décennies d'expérience dans la conception, la construction, les tests et le déploiement de moteurs de diverses technologies et puissances nominales. Parmi une multitude de réalisations à son actif, il a développé certains des premiers prototypes de moteurs pour Reva Electric Car et d'autres véhicules électriques développés par Maini Group. En tant que concepteur en chef des moteurs chez Chara, il s'occupe de la conception, du développement, de la conception mécanique et de la fabrication des moteurs.

Après avoir vendu avec succès Ezetap à Razorpay, Bhaktha cherchait son prochain concert. Alors que Bhaktha avait travaillé avec Mahalingam à Ezetap, il connaissait Ravi depuis leur passage à l'université à l'Université Visvesvaraya College of Engineering (UVCE), Bengaluru. Les trois fondateurs se sont réunis en 2019 et ont commencé à travailler sur l'identification et la résolution d'un problème critique.

"En plus de construire une entreprise de produits de classe mondiale, une rareté en Inde, nous avons appris que les moteurs pour les véhicules électriques et d'autres applications sont entièrement importés. Nous voulions résoudre ce problème et créer une entreprise autour de cela. L'histoire de Chara a commencé avec une subvention initiale du Indian Institute of Science (IISc), Bengaluru, d'une valeur de Rs 25 lakh. IISc croyait en notre vision et nos idées », déclare Bhaktha.

Chinnu Senthilkumar, associé directeur chez Exfinity Venture Partners, un fonds de capital-risque qui a récemment investi dans Chara, déclare : « Exfinity croit fermement que l'histoire des véhicules électriques pour l'Asie du Sud et d'autres marchés similaires doit être contextualisée et non reproduite à partir des marchés américain et européen. . Après notre investissement antérieur dans Log 9 Materials, Chara fait partie de notre conviction continue dans cette thèse. Les moteurs Chara sont également un excellent exemple pour Atmanirbhar Bharat car ils dissocient la dépendance de la chaîne d'approvisionnement des aimants permanents vis-à-vis de la Chine et d'autres pays.

"Actuellement, tous les moteurs et contrôleurs utilisés dans les véhicules électriques en Inde sont importés et contiennent des aimants à base de terres rares. Notre technologie n'utilise pas d'aimants aux terres rares, et nous devenons ainsi indépendants de la Chine, qui contrôle à 90 % la chaîne d'approvisionnement. Notre moteurs sont développés à partir de principes premiers. Ainsi, non seulement nous parvenons à nous libérer de la dépendance vis-à-vis des matériaux stratégiques, mais nous disposons également d'une technologie entièrement développée en interne, essentielle pour notre avenir électrique », déclare Bhaktha.

Jusqu'à présent, Chara a construit des moteurs pour les véhicules utilitaires légers (VUL) à 2 roues (moyeux et à montage central), à 3 et 4 roues et les cas d'utilisation CVC. Les moteurs et leurs contrôleurs correspondants sont testés sur le terrain et devraient entrer en production plus tard cette année. Chara a également plusieurs projets en vue pour construire des moteurs et des contrôleurs pour les véhicules utilitaires lourds.

"La gamme actuelle de moteurs de Chara va de kW fractionnaires à 10 kW avec des plages de tension de 48 V à 400 V. Des tensions et des puissances plus élevées seront construites dans un avenir proche. Chara a déposé des brevets dans la conception de moteurs, la conception de contrôleurs et les algorithmes de contrôle pour ces technologies de moteurs. Nous avons développé des moteurs et des contrôleurs pour les 2, 3 et 4 roues. Le meilleur que nous ayons développé jusqu'à présent est un moteur et un contrôleur refroidis par liquide de 35 kW 320 V qui sont en cours de tests sur le terrain », affirme Bhaktha.

Ces moteurs « Make in India » pour véhicules électriques et autres applications sont actuellement testés sur le terrain et seront en production au cours du second semestre 2023.

Dans un récent communiqué de presse, Chara déclare : "En utilisant la conception basée sur le modèle (MBD), le micrologiciel de contrôle de conduite (DCF) propriétaire de Chara offre des performances optimales du moteur tout en garantissant une efficacité optimale, une gestion thermique et une distribution de couple fluide et sans ondulation".

Qu'est-ce que cela signifie? Comment l'utilisation de MBD permet-elle au DCF d'un moteur d'offrir des performances optimales du moteur tout en garantissant une efficacité optimale, une gestion thermique et une distribution de couple fluide et sans ondulation ?

"MBD est le processus de développement où nous construisons d'abord un modèle pour le moteur et le contrôleur que nous construisons et le simulons pour divers points de fonctionnement. Les algorithmes et paramètres résultants sont ensuite convertis en code de micrologiciel avec un processus semi-automatique", dit-il. .

"Dans le développement d'algorithmes par simulation, nous sommes en mesure de capturer chaque détail des propriétés des matériaux et des caractéristiques non linéaires d'un moteur (qui ne peuvent pas être exprimées avec de simples formules linéaires). Cela nous aide à concevoir le bon compromis entre couple de pointe, rendement de pointe et le bruit, les vibrations et la dureté (NVH) en fonction des entrées de l'utilisateur et des conditions de fonctionnement. Les ajustements du courant et des tensions sont effectués plus de 10 000 fois par seconde pour obtenir une distribution de couple et une efficacité fluides », affirme Ravi.

Allant plus loin, le communiqué de presse récemment publié a également déclaré: "Les moteurs seront basés sur une variante spécialisée en instance de brevet des technologies bien connues SRM (Switched Reluctance Motor) et SynRM et d'autres technologies de moteurs sans aimant."

Bhakta explique: "Le moteur à réluctance a environ 200 ans. Lorsque l'homme a inventé le magnétisme et l'électricité, ce sont les premiers moteurs qui ont été proposés. Ces moteurs sont de construction simple et n'utilisent que de l'acier, de l'aluminium et du cuivre. Mais ces moteurs ont quelques Ils sont complexes à contrôler et ont des problèmes de bruit et d'ondulation du couple. Nous avons développé une nouvelle IP qui surmonte les problèmes connus des moteurs à réticence et les introduit dans le courant dominant », affirme Bhaktha.

Actuellement, Chara Technologies s'entretient avec des fabricants de plusieurs régions de l'Inde couvrant les centres habituels de fabrication automobile dans la région de la capitale nationale (RCN), Pune, Coimbatore et la ceinture Bangalore-Hosur.

La semaine dernière, Chara a levé une pré-série A de 4,75 millions de dollars dirigée par Exfinity Venture Partners, une société de capital-risque basée à Bengaluru connue pour son orientation B2B et son expertise en technologie de pointe. Ce cycle a également bénéficié de la participation de Big Capital, basée au Vietnam, de la branche capital-risque de Bitexco et de Log9 Materials. Kalaari Capital et ciie.co, qui sont des investisseurs existants, ont également participé à ce tour de table.

Preetinder Singh Panjrath, directeur financier de BIG Capital, a déclaré : « BIG Capital continue de soutenir les technologies innovantes qui propulseront le monde du futur. Dans le cadre de notre engagement envers des solutions respectueuses de l'environnement pour les marchés terrestres et aérospatiaux, nous avons été particulièrement attirés par les moteurs Chara. en mettant l'accent sur des moteurs électriques sans terres rares qui sont plus sûrs pour la planète, plus rentables et offrent une meilleure efficacité par rapport aux solutions existantes."

"Nous sommes ravis de faire partie du voyage de Chara non seulement pour alimenter le marché des véhicules électriques et de l'électricité, mais aussi pour le faire d'une manière respectueuse de l'environnement", a-t-il ajouté.

Outre la construction d'une entreprise rentable et verte, ils ont des objectifs clairs qui incluent la création d'un centre d'excellence pour la conception de moteurs et de contrôleurs pour diverses applications couvrant de nombreuses technologies, la fabrication du moteur et du contrôleur soit par le biais de partenariats et/ou d'usines propres, et le déploiement de ces moteurs en dehors de l'Inde.

(Édité par Divya Sethu, images avec l'aimable autorisation de Chara Technologies)

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