Zdroj: isfh.de
Fotovoltaické moduly přeměňují sluneční světlo na elektrickou energii. Moderní bateriová elektrická vozidla mají vždy na palubě dvě napájecí jednotky: malou 12 V baterii, která může napájet elektrické spotřebiče, světla a posilovač řízení, a velkou trakční baterii, která pracuje při vyšším napětí 400 V a dodává energii elektrickému pohonná jednotka. Aby mohla být energie generovaná VIPV přiváděna do velké trakční baterie a tím přispívat k prodloužení dosahu, je nutné připojit FV panely k vysokonapěťovému elektrickému systému vozidla. To je technicky velmi náročné, protože to vyžaduje převod z 12 V na 400 V a souvisí s mnoha bezpečnostními aspekty. Právě této výzvě se nyní konsorcium Street úspěšně věnuje. Základem byla kombinace různých kompetencí: K přeměně solární energie na elektrickou dochází ve FV modulech z a2-solar vyvinutých pro automobilové použití. Jsou založeny na vysoce účinných křemíkových heterojunkčních solárních článcích od společnosti Meyer Burger, které byly na ISFH propojeny pomocí technologie propojení Smartwire. Tato technologie vyvinutá v Evropě umožňuje nejen maximální účinnost článků a modulů, ale také maximální výnosy modulů díky nižšímu teplotnímu koeficientu. Regulaci do bodu s maximálním výkonem zajišťuje elektronika od společnosti Vitesco Technologies, která jako klíčovou inovaci vyvinula také měnič DC / DC z 12 V na 400 V. Společnost Continental Engineering Services zvládla integraci všech komponent a jejich integraci do elektrického systému vozidla.
Lehké užitkové vozidlo „WORK L“ od společnosti StreetScooter používané jako demonstrátor nabízí ideální podmínky pro VIPV: Pro 10 FV modulů je k dispozici celková plocha 15 m2. Na rozdíl od integrace do osobních automobilů nemuseli být moduly zakřivené ani barevné. Jejich nominální celkový výkon je 2180 Wp. Zároveň je energetická náročnost jízdy obdobná jako u osobních automobilů kolem 19 kWh / 100 km.
„Očekáváme roční prodloužení dojezdu o 5200 km pro jízdu v Dolním Sasku a výrazně více v jižnějších oblastech. To by ušetřilo více než jednu ze čtyř zastávek nabíjení založených na síti, “říká profesor Robby Peibst, koordinátor projektu Street. „Naše výsledky nejdříve prokáží atraktivitu fotovoltaiky integrované do vozidla pro taková lehká užitková vozidla. Kromě toho však také poskytnou důležité informace o přenosu VIPV do jiných tříd vozidel. “
Demonstrační vozidlo má silniční schválení v souladu s německou StVZO a absolvovalo počáteční zkoušky. Je vybaven řadou senzorů, které umožňují přesné sledování toků energie. Až do konce projektu budou všechny komponenty testovány v různých denních a ročních obdobích a za různých povětrnostních podmínek. Vozidlo bude proto v blízké budoucnosti často vidět na silnicích regionu Weserbergland, regionu Hannover a v samotném hlavním městě státu. SPZ „HM-PV-30E“ odkazuje na potenciál solární energie v Dolním Sasku: studie ISFH ukazují, že v nákladově optimalizovaném udržitelném energetickém systému v Dolním Sasku lze dosáhnout až 30% konečné energetické poptávky poskytuje PV.
Výzkumný projekt „Street“ je financován německým spolkovým ministerstvem hospodářství a energetiky (číslo grantu 01183157). Výsledky projektu plynou také do mezinárodní pracovní skupiny „Úkol 17 - PV pro dopravu“ v programu Fotovoltaické energetické systémy Mezinárodní energetické agentury (IEA). Zde si odborníci z celého světa vyměňují nápady, jak pomocí fotovoltaiky snížit emise CO2 v odvětví dopravy.
Fotovoltaika integrovaná do vozidla (VIPV) byla vyvinuta již v 60. letech. Po mnoho let však byla hlavní aplikace ve výklenku soutěží speciálních zjednodušených lehkých solárních vozidel. Již několik let nabízejí různí výrobci také modely osobních automobilů se solárními střechami nebo FV moduly integrovanými do chladicích skříní nákladních vozidel. V těchto případech se energie přeměněná na PV používá pro „pomocné funkce“, jako je klimatizace nebo chlazení. Tyto aplikace běží na nízkonapěťových úrovních typicky 12 V; systémy dostupné na trhu nejsou vhodné pro nabíjení vysokonapěťové trakční baterie elektrického vozidla.
ISFH má v současné době 155 zaměstnanců ve dvou odděleních vyvíjejících inovativní technologie pro solární energii. Oddělení fotovoltaiky vyvíjí nové průmyslově orientované technologie solárních článků, vysoce účinné fotovoltaické moduly, které mohou být industrializovány, a stejně jako v tomto případě provádí výzkum integrace FV do inovativních systémů. ISFH je členem Německé asociace pro výzkum obnovitelné energie (FVEE) a Zuse-Gemeinschaft a přidruženého výzkumného ústavu Leibniz Universität Hannover.
