Πηγή: isfh.de
Οι φωτοβολταϊκές μονάδες μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα σύγχρονα ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία διαθέτουν πάντα δύο μονάδες αποθήκευσης ισχύος: μια μικρή μπαταρία 12 V που μπορεί να τροφοδοτήσει ηλεκτρικούς καταναλωτές, φώτα και υδραυλικό τιμόνι και μια μεγάλη μπαταρία έλξης που λειτουργεί σε υψηλότερη τάση 400 V και παρέχει ενέργεια στο ηλεκτρικό σύστημα μετάδοσης κίνησης. Για να τροφοδοτηθεί η ενέργεια που παράγεται από το VIPV στη μεγάλη μπαταρία έλξης και συνεπώς να συμβάλει στην επέκταση του εύρους, είναι απαραίτητο να συνδέσετε τις φωτοβολταϊκές μονάδες με το ηλεκτρικό σύστημα του οχήματος υψηλής τάσης. Αυτό είναι τεχνικά πολύ απαιτητικό, καθώς απαιτεί μετατροπή από 12 V σε 400 V και συνδέεται με πολλές πτυχές ασφάλειας. Αυτή ακριβώς η πρόκληση έχει αντιμετωπίσει με επιτυχία η κοινοπραξία Street. Η βάση για αυτό ήταν ο συνδυασμός διαφορετικών ικανοτήτων: Η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια πραγματοποιείται σε φωτοβολταϊκές μονάδες από το a2-solar που αναπτύχθηκε για χρήση σε αυτοκίνητα. Αυτά βασίζονται σε υψηλής απόδοσης φωτοβολταϊκά ηλιακά κύτταρα από τη Meyer Burger, τα οποία διασυνδέθηκαν στο ISFH χρησιμοποιώντας τεχνολογία διασύνδεσης Smartwire. Αυτή η τεχνολογία, που αναπτύχθηκε στην Ευρώπη, όχι μόνο επιτρέπει τη μέγιστη απόδοση κυψελών και μονάδων, αλλά και τη μέγιστη απόδοση μονάδας λόγω του χαμηλότερου συντελεστή θερμοκρασίας. Η ρύθμιση στο σημείο με τη μέγιστη ισχύ παρέχεται από ηλεκτρονικά είδη της Vitesco Technologies, η οποία ανέπτυξε επίσης τον μετατροπέα DC / DC από 12 V έως 400 V ως βασική καινοτομία. Η Continental Engineering Services χειρίστηκε την ενσωμάτωση όλων των εξαρτημάτων και την ενσωμάτωσή τους στο ηλεκτρικό σύστημα του οχήματος.
Το ελαφρύ επαγγελματικό όχημα "WORK L" από την εταιρεία StreetScooter που χρησιμοποιείται ως επίδειξη προσφέρει ιδανικές συνθήκες για VIPV: Συνολική έκταση 15 m2 είναι διαθέσιμη για τις 10 φωτοβολταϊκές μονάδες. Σε αντίθεση με την ενσωμάτωση στα επιβατικά αυτοκίνητα, οι μονάδες δεν έπρεπε να είναι καμπύλες ή να χρωματιστούν. Η ονομαστική συνολική παραγωγή τους είναι 2180 Wp. Ταυτόχρονα, η ενεργειακή απαίτηση για οδήγηση είναι παρόμοια με εκείνη των επιβατικών αυτοκινήτων στα 19 kWh / 100 km.
«Αναμένουμε μια ετήσια επέκταση εμβέλειας περίπου 5200 χλμ για οδήγηση στην Κάτω Σαξονία, και πολύ περισσότερο σε περισσότερες νότιες περιοχές. Αυτό θα εξοικονομούσε περισσότερες από μία στις τέσσερις στάσεις φόρτισης με βάση το δίκτυο », λέει ο καθηγητής Robby Peibst, συντονιστής του έργου Street. «Τα αποτελέσματά μας θα δείξουν την ελκυστικότητα των ενσωματωμένων οχημάτων φωτοβολταϊκών πρώτα για τέτοια ελαφρά επαγγελματικά οχήματα. Αλλά πέρα από αυτό, θα παρέχουν επίσης σημαντικές πληροφορίες για τη μεταφορά του VIPV σε άλλες κατηγορίες οχημάτων. "
Το όχημα επίδειξης έχει έγκριση δρόμου σύμφωνα με το γερμανικό StVZO και έχει ολοκληρώσει τις αρχικές δοκιμές. Είναι εξοπλισμένο με πολλούς αισθητήρες για να επιτρέπει την ακριβή παρακολούθηση των ροών ενέργειας. Μέχρι το τέλος του έργου, όλα τα εξαρτήματα θα τεθούν υπό τους ρυθμούς τους σε δοκιμαστικούς δίσκους σε διαφορετικές ώρες της ημέρας και του έτους και σε διαφορετικές καιρικές συνθήκες. Επομένως, το όχημα θα εμφανίζεται συχνά στο εγγύς μέλλον στους δρόμους της περιοχής Weserbergland, στην περιοχή του Αννόβερου και στην ίδια την πρωτεύουσα του κράτους. Η πινακίδα κυκλοφορίας «HM-PV-30E» αναφέρεται στο δυναμικό για ηλιακή ενέργεια στην Κάτω Σαξονία: μελέτες του ISFH δείχνουν ότι σε ένα σύστημα βιώσιμης ενέργειας βελτιστοποιημένου κόστους στην Κάτω Σαξονία, έως και το 30% της τελικής ζήτησης ενέργειας μπορεί να είναι παρέχεται από την PV.
Το ερευνητικό έργο «Street» χρηματοδοτείται από το Γερμανικό Ομοσπονδιακό Υπουργείο Οικονομίας και Ενέργειας (αριθμός επιχορήγησης 01183157). Τα αποτελέσματα του έργου ρέουν επίσης στη διεθνή ομάδα εργασίας «Εργασία 17 - ΦΒ για τις μεταφορές» στο πρόγραμμα φωτοβολταϊκών συστημάτων ισχύος του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας (IEA). Εκεί, ειδικοί από όλο τον κόσμο ανταλλάσσουν ιδέες σχετικά με τον τρόπο χρήσης των φωτοβολταϊκών για τη μείωση των εκπομπών CO2 στον τομέα των μεταφορών.
Τα ενσωματωμένα οχήματα φωτοβολταϊκά (VIPV) αναπτύχθηκαν ήδη στη δεκαετία του 1960. Για πολλά χρόνια, ωστόσο, η κύρια εφαρμογή ήταν στη θέση των διαγωνισμών ειδικών βελτιωμένων ελαφρών ηλιακών οχημάτων. Εδώ και μερικά χρόνια, διάφοροι κατασκευαστές προσφέρουν επίσης μοντέλα επιβατικών αυτοκινήτων με ηλιακές στέγες ή φωτοβολταϊκές μονάδες ενσωματωμένες σε θήκες ψύξης φορτηγών. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η ενέργεια που μετατρέπεται σε ΦΒ χρησιμοποιείται για «βοηθητικές λειτουργίες» όπως κλιματισμό ή ψύξη. Αυτές οι εφαρμογές λειτουργούν σε επίπεδα χαμηλής τάσης τυπικά 12 V. τα διαθέσιμα στην αγορά συστήματα δεν είναι κατάλληλα για τη φόρτιση της μπαταρίας έλξης υψηλής τάσης ενός ηλεκτρικού οχήματος.
Η ISFH απασχολεί σήμερα 155 υπαλλήλους σε δύο τμήματα που αναπτύσσουν καινοτόμες τεχνολογίες για την ηλιακή ενέργεια. Το τμήμα φωτοβολταϊκών αναπτύσσει νέες τεχνολογίες ηλιακών κυττάρων προσανατολισμένων στη βιομηχανία, υψηλής απόδοσης φωτοβολταϊκές μονάδες που μπορούν να βιομηχανοποιηθούν και, όπως στην περίπτωση αυτή, διεξάγει έρευνα σχετικά με την ενσωμάτωση των Φ / Β σε καινοτόμα συστήματα. Το ISFH είναι μέλος της Γερμανικής Ένωσης Έρευνας για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (FVEE) και του Zuse-Gemeinschaft και ενός σχετικού ερευνητικού ινστιτούτου του Πανεπιστημίου Leibniz Hannover.
