Trio construye motores EV sin tóxicos raros

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La startup de tecnología profunda de Bengaluru, Chara, ha construido motores de vehículos eléctricos escalables y controlados en la nube libres de metales tóxicos de tierras raras, lo que reduce la dependencia masiva de las importaciones para acelerar la movilidad eléctrica en India.

Este artículo ha sido patrocinado por Wingify Earth.

Los potentes imanes basados ​​en tierras raras se emplean en la mayoría de los motores de vehículos eléctricos (EV) y otras aplicaciones de motores de alta eficiencia. ¿Qué hacen estos imanes? Permiten que los motores transformen la electricidad en movimiento, alimentando así el vehículo eléctrico. Pero, ¿sabía que estos imanes permanentes de alto rendimiento en los vehículos eléctricos contienen metales de tierras raras como el neodimio (NdFeB) o una combinación de samario-cobalto (SmCo)?

Estos metales de tierras raras son caros de extraer, extraer y fabricar. Asimismo, el proceso de minería y extracción de los mismos provoca graves daños a la salud y al medio ambiente.

Según Jaya Nayar, editor senior de Harvard International Review, "Por cada tonelada de tierras raras producida, el proceso de extracción produce 13 kg de polvo, 9600-12 000 metros cúbicos de gas residual, 75 metros cúbicos de aguas residuales y una tonelada de material radiactivo. residuo."

Finalmente, China tiene un dominio absoluto sobre la cadena de suministro de imanes de tierras raras, lo que hace que la transición de India a la movilidad eléctrica y más allá esté cargada de dependencias críticas y estratégicas.

En respuesta a estas circunstancias, Chara, una startup de tecnología profunda con sede en Bangalore, está construyendo una plataforma escalable, controlada por la nube y libre de tierras raras para diseñar, construir e implementar motores eléctricos para vehículos eléctricos, calefacción, ventilación y aire acondicionado. (HVAC) y otras aplicaciones.

Hablando ala mejor india, Bhaktha Keshavachar, director ejecutivo y cofundador, dice: "El Drive Control FIrmware (DCF) patentado de Chara es el cerebro de nuestro controlador de motor. DCF es un conjunto de paquetes que consta de algoritmos de control de motor avanzados en su núcleo. El estado de la Los algoritmos de control de motores de última generación están desarrollados para extraer el máximo rendimiento de los motores diseñados internamente".

Sin embargo, lo que es más importante, Bhaktha señala que Chara ha construido motores autóctonos para una variedad de aplicaciones, incluidos los vehículos eléctricos que no utilizan imanes basados ​​en tierras raras.

"Hemos desarrollado una nueva IP en el diseño de motores, arquitecturas de hardware y algoritmos en tecnología de motores de reluctancia que ofrecen el mismo rendimiento que los motores existentes. Nuestra tecnología de motores es escalable de kW a 100s de potencia de kW en varios niveles de voltaje. El software se convierte en un componente más grande en nuestros motores Estamos construyendo una plataforma de software que monitoreará el rendimiento del motor continuamente y administrará el rendimiento del motor en tiempo real ", dice.

Chara fue fundada en noviembre de 2019 por Bhaktha Keshavachar, Ravi Prasad Sharma y Mahalingam Koushik. Son emprendedores en serie, expertos en productos veteranos y tecnólogos de motores con décadas de experiencia en el desarrollo de productos y tecnologías de vanguardia.

Bhaktha es más conocido por construir la arquitectura y desarrollar Ezetap, una de las primeras empresas en la India que ideó soluciones de pago digital. Ezetap fue adquirida recientemente por Razorpay el año pasado por 200 millones de dólares.

Mahalingam tiene 15 años de experiencia en varias empresas emergentes de productos en el dominio de las energías renovables, IoT, domótica, fintech y ahora motores. Durante este período, trabajó para Bhaktha en Ezetap, donde construyó nuevas funciones como USB y Conectividad 3G a la Terminal POS. Hoy, como cofundador y director de tecnología (CTO) en Chara, supervisa las actividades de electrónica de potencia y control de motores.

Mientras tanto, Ravi tiene más de cuatro décadas de experiencia en el diseño, la construcción, la prueba y el despliegue de motores de diversas tecnologías y clasificaciones de potencia. Entre una gran cantidad de logros a su nombre, desarrolló algunos de los primeros prototipos de motores para Reva Electric Car y otros vehículos eléctricos desarrollados por Maini Group. Como diseñador jefe de motores en Chara, se encarga del diseño, desarrollo, diseño mecánico y fabricación de motores.

Después de vender con éxito Ezetap a Razorpay, Bhaktha estaba buscando su próximo trabajo. Si bien Bhaktha había trabajado con Mahalingam en Ezetap, conocía a Ravi de su tiempo en la universidad en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Visvesvaraya (UVCE), Bengaluru. Los tres fundadores se unieron en 2019 y comenzaron a trabajar para identificar y resolver un problema crítico.

"Además de construir una compañía de productos líder en el mundo, una rareza en la India, aprendimos que los motores para vehículos eléctricos y otras aplicaciones son completamente importados. Queríamos arreglar eso y construir un negocio a su alrededor. La historia de Chara comenzó con una subvención inicial del Instituto Indio de Ciencias (IISc), Bengaluru, con un valor de Rs 25 lakh. IISc creyó en nuestra visión e ideas ", dice Bhaktha.

Chinnu Senthilkumar, socio gerente de Exfinity Venture Partners, un fondo de capital de riesgo que invirtió recientemente en Chara, dice: "Exfinity cree firmemente que la historia de los vehículos eléctricos para el sur de Asia y otros mercados similares debe contextualizarse y no replicarse en los mercados de EE. UU. y Europa. "Después de nuestra inversión anterior en Log 9 Materials, Chara es parte de nuestra creencia continua en esta tesis. Los motores Chara también son un gran ejemplo para Atmanirbhar Bharat, ya que desvincula la dependencia de la cadena de suministro de imanes permanentes de China y otros países".

"Actualmente, todos los motores y controladores utilizados en EV en India son importados y contienen imanes basados ​​en tierras raras. Nuestra tecnología no utiliza imanes de tierras raras y, por lo tanto, nos independizamos de China, que tiene un control del 90 % sobre la cadena de suministro. Nuestro Los motores se desarrollan a partir de los primeros principios. Por lo tanto, no solo logramos liberarnos de la dependencia de materiales estratégicos, sino que también tenemos una tecnología totalmente local crítica para nuestro futuro eléctrico", dice Bhaktha.

Hasta ahora, Chara ha construido motores para vehículos comerciales ligeros (LCV) de 2 ruedas (cubo y montaje medio), vehículos comerciales ligeros (LCV) de 3 y 4 ruedas y casos de uso de HVAC. Los motores y sus controladores correspondientes se están probando en el campo y se espera que entren en producción a finales de este año. Chara también tiene varios proyectos programados para construir motores y controladores para vehículos comerciales pesados.

"La gama de motores actual de Chara comienza desde fracciones de kW hasta decenas de kW con rangos de voltaje de 48 V a 400 V. Se construirán voltajes y potencias más altos en un futuro cercano. Chara ha presentado patentes en diseño de motores, diseño de controladores y algoritmos de control para estas tecnologías de motores "Hemos desarrollado motores y controladores para vehículos de 2, 3 y 4 ruedas. Lo mejor que hemos desarrollado hasta ahora es un motor y controlador refrigerado por líquido de 35 kW y 320 V que se está sometiendo a pruebas de campo", afirma Bhaktha.

Estos motores 'Fabricados en India' para vehículos eléctricos y otras aplicaciones se están probando actualmente y estarán en producción en la segunda mitad de 2023.

En un comunicado de prensa reciente, Chara afirma: "Usando el diseño basado en modelos (MBD), el firmware de control de accionamiento (DCF) patentado de Chara proporciona un rendimiento máximo del motor al tiempo que garantiza una eficiencia óptima, una gestión térmica y una entrega de par suave y sin fluctuaciones".

¿Qué quiere decir esto? ¿Cómo permite el uso de MBD que el DCF en un motor brinde el máximo rendimiento del motor al tiempo que garantiza una eficiencia óptima, una gestión térmica y una entrega de par suave y sin fluctuaciones?

"MBD es el proceso de desarrollo en el que primero construimos un modelo para el motor y el controlador que estamos construyendo y lo simulamos para varios puntos operativos. Los algoritmos y parámetros resultantes luego se convierten en código de firmware con un proceso semiautomático", dice. .

"En el desarrollo de algoritmos a través de la simulación, podemos capturar todos los detalles de las propiedades del material y las características no lineales de un motor (que no se pueden expresar con fórmulas lineales simples). Esto nos ayuda a diseñar el compromiso correcto entre el par máximo y la eficiencia máxima. y el ruido, la vibración y la aspereza (NVH) en función de las entradas del usuario y las condiciones de funcionamiento. Los ajustes en la corriente y los voltajes se realizan a más de 10 000 veces por segundo para obtener una entrega de par uniforme y eficiente", afirma Ravi.

Yendo más allá, el comunicado de prensa emitido recientemente también decía: "Los motores se basarán en una variación especializada pendiente de patente de las conocidas tecnologías SRM (Switched Reluctance Motor) y SynRM y otras tecnologías de motores sin imanes".

Bhaktha explica: "El motor de reluctancia tiene unos 200 años. Cuando el hombre inventó el magnetismo y la electricidad, estos fueron los primeros motores que se propusieron. Estos motores son de construcción simple y usan solo acero, aluminio y cobre. Pero estos motores tienen algunos Son complejos de controlar y tienen problemas de ruido y ondulación del par. Hemos desarrollado una nueva IP que supera los problemas conocidos de los motores de reluctancia y los lleva a la corriente principal ", afirma Bhaktha.

Actualmente, Chara Technologies está hablando con fabricantes en varias partes de la India que cubren los centros habituales de fabricación de automóviles en la región de la capital nacional (NCR), Pune, Coimbatore y el cinturón Bangalore-Hosur.

La semana pasada, Chara recaudó una ronda previa a la serie A de $ 4.75 millones dirigida por Exfinity Venture Partners, una firma de capital de riesgo con sede en Bangalore conocida por su enfoque B2B y su experiencia en tecnología profunda. Esta ronda también contó con la participación de Big Capital, con sede en Vietnam, el brazo de riesgo de Bitexco y Log9 Materials. Kalaari Capital y ciie.co, que son inversores existentes, también participaron en esta ronda.

Preetinder Singh Panjrath, director financiero de BIG Capital, dijo: "BIG Capital continúa apoyando tecnologías innovadoras que impulsarán el mundo del futuro. Como parte de nuestro compromiso con las soluciones respetuosas con el medio ambiente para los mercados terrestres y aeroespaciales, nos sentimos especialmente atraídos por los motores Chara. con el enfoque en motores eléctricos libres de tierras raras que son más seguros para el planeta, más rentables y ofrecen una mejor eficiencia en comparación con las soluciones heredadas".

"Estamos encantados de ser parte del viaje de Chara no solo para impulsar el EV y el mercado de energía, sino también hacerlo de una manera ambientalmente responsable", agregó.

Además de construir un negocio rentable y ecológico, tienen objetivos claros que incluyen crear un centro de excelencia para el diseño de motores y controladores para diversas aplicaciones que abarcan muchas tecnologías, fabricar el motor y el controlador a través de asociaciones y/o plantas propias, y desplegar estos motores fuera de la India.

(Editado por Divya Sethu, imágenes cortesía de Chara Technologies)

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