Trio construit des moteurs EV sans rare toxique

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Chara, une start-up de technologie profonde de Bangalore, a construit des moteurs de véhicules électriques évolutifs, contrôlés par le cloud, exempts de métaux toxiques des terres rares, 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 (VE) et d’autres applications de moteurs à haut rendement. Que font ces aimants ? Ils permettent aux moteurs de transformer l’électricité en mouvement, alimentant ainsi le véhicule électrique. 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 des terres rares sont coûteux à extraire, à extraire et à fabriquer. En outre, le processus d’extraction et d’extraction provoque de graves dommages à la santé et à l’environnement.

Selon Jaya Nayar, rédacteur en chef de la Harvard International Review, « Pour chaque tonne de terres rares produite, le processus d’extraction produit 13 kg de poussière, 9 600 à 12 000 mètres cubes de gaz résiduaires, 75 mètres cubes d’eaux usées et une tonne de résidus radioactifs. »

Enfin, la Chine a la mainmise sur la chaîne d’approvisionnement des aimants de 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 start-up de technologie profonde basée à Bangalore, 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.

S’adressant à La meilleure Inde, Bhaktha Keshavachar, PDG et cofondateur, a déclaré : « Le logiciel propriétaire Drive Control FIrmware (DCF) de Chara est le cerveau de notre contrôleur moteur. DCF est une suite de packages composée d’algorithmes de contrôle moteur avancés à la base. Les algorithmes de commande moteur de pointe sont développés pour extraire des 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 les véhicules électriques qui n’utilisent pas d’aimants à base de terres rares.

« Nous avons développé une nouvelle propriété intellectuelle 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 100s de puissance kW à différents niveaux de tension. Le logiciel devient un composant plus important dans nos moteurs. Nous construisons une plate-forme logicielle qui surveillera les performances du moteur en continu et gérera les performances du moteur en temps réel », dit-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 chevronnés et des technologues automobiles possédant 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 chez Ezetap, où il a construit de nouvelles fonctionnalités telles que la connectivité USB et 3G au terminal de point de vente. Aujourd’hui, en tant que cofondateur et directeur de la technologie chez 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 foule de réalisations à son nom, 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 de moteurs en chef 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 était à la recherche de son prochain concert. Alors que Bhaktha avait travaillé avec Mahalingam à Ezetap, il connaissait Ravi depuis leur séjour à l’université Visvesvaraya College of Engineering (UVCE), à Bangalore. 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 calibre mondial, une rareté en Inde, nous avons appris que les moteurs pour les véhicules électriques et d’autres applications sont entièrement importés. Nous voulions régler ce problème et créer une entreprise autour de cela. L’histoire de Chara a commencé avec une subvention initiale de l’Institut indien des sciences (IISc), Bengaluru, d’une valeur de Rs 25 lakh. IISc croyait en notre vision et en nos idées », a déclaré Bhaktha.

Chinnu Senthilkumar, associé directeur chez Exfinity Venture Partners, un fonds de capital-risque qui a récemment investi dans Chara, a déclaré: « 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 croyance continue dans cette thèse. Les moteurs Chara sont également un excellent exemple pour Atmanirbhar Bharat car ils dissocient la dépendance permanente de la chaîne d’approvisionnement des aimants 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 de terres rares, et nous devenons ainsi indépendants de la Chine, qui a 90% de contrôle sur la chaîne d’approvisionnement. Nos moteurs sont développés à partir de principes de base. Ainsi, non seulement nous nous libérons de la dépendance à l’égard des matériaux stratégiques, mais nous disposons également d’une technologie entièrement locale, essentielle à notre avenir électrique », explique Bhaktha.

Jusqu’à présent, Chara a construit des moteurs pour les véhicules utilitaires légers (VUL) à 2 roues (moyeu et montage central), les véhicules utilitaires légers (VUL) à 3 et 4 roues et les cas d’utilisation du 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 cours pour construire des moteurs et des contrôleurs pour les véhicules utilitaires lourds.

« La gamme de moteurs actuels de Chara commence de la fraction de kW 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 proche avenir. Chara a déposé des brevets dans la conception de moteurs, la conception de contrôleurs et les algorithmes de contrôle pour ces technologies de moteur. Nous avons développé des moteurs et des contrôleurs pour 2, 3 et 4 roues. Le meilleur que nous ayons développé jusqu’à présent est un moteur et un contrôleur refroidis par liquide 320V de 35 kW qui subissent des tests sur le terrain », affirme Bhaktha.

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

Dans un récent communiqué de presse, Chara déclare : « Grâce à la conception basée sur les modèles (MBD), le micrologiciel de contrôle d’entraînement (DCF) exclusif de Chara offre des performances de moteur optimales tout en assurant 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 dans un moteur de donner des performances de pointe tout en assurant 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 différents points de fonctionnement. Les algorithmes et les 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 le couple de pointe, l’efficacité maximale et le bruit, les vibrations et la rudesse (NVH) en fonction des entrées de l’utilisateur et des conditions de fonctionnement. Les ajustements du courant et des tensions sont effectués à plus de 10 000 fois par seconde pour obtenir une distribution de couple et une efficacité en douceur », 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 SRM (Switched Reluctance Motor) et SynRM bien connues et d’autres technologies de moteurs sans aimant. »

Bhaktha 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 problèmes. Ils sont complexes à contrôler et présentent des problèmes d’ondulation de bruit et de couple. Nous avons développé une nouvelle propriété intellectuelle qui surmonte les problèmes connus des moteurs à réluctance et les intègre dans le courant dominant », affirme Bhaktha.

Actuellement, Chara Technologies discute avec des fabricants dans plusieurs régions de l’Inde couvrant les centres habituels de fabrication automobile dans la région de la capitale nationale (NCR), Pune, Coimbatore et la ceinture de 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 profonde. Ce tour de table a également bénéficié de la participation de Big Capital, basée au Vietnam, de la branche de capital-risque de Bitexco et de Log9 Materials. Kalaari Capital et ciie.co qui sont des investisseurs existants ont également participé à ce cycle.

Preetinder Singh Panjrath, directeur financier de BIG Capital, a déclaré : « BIG Capital continue de soutenir les technologies innovantes qui alimenteront 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 les 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 parcours de Chara non seulement pour alimenter le marché des véhicules électriques et de l’énergie, 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 par le biais de partenariats et / ou de ses propres usines, et le déploiement de ces moteurs en dehors de l’Inde.

(Edité par Divya Sethu, Images avec l’aimable autorisation de Chara Technologies)

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