Font: isfh.de
Els mòduls fotovoltaics converteixen la llum solar en energia elèctrica. Els vehicles elèctrics de bateria moderns sempre disposen de dues unitats d'emmagatzematge d'energia a bord: una petita bateria de 12 V que pot subministrar als consumidors elèctrics, llums i direcció d'energia, i una gran bateria de tracció que funciona a una tensió superior de 400 V i subministra energia a la xarxa elèctrica. Perquè l'energia generada pel VIPV s'alimenti de la gran bateria de tracció i contribueixi així a l'extensió de rang, cal acoblar els mòduls de PV al sistema elèctric de vehicles d'alta tensió. Això és tècnicament molt exigent, ja que requereix una conversió de 12 V a 400 V i està vinculat a molts aspectes de seguretat. És precisament aquest repte el que ara ha afrontat amb èxit el consorci Street. La base d'això va ser la combinació de diferents competències: La conversió de l'energia solar en energia elèctrica té lloc en mòduls de PV a partir d'un 2-solar desenvolupat per a ús de l'automoció. Aquests es basen en cèl·lules solars d'heterojunció de silici altament eficients de Meyer Burger, que es van interconnectar a ISFH utilitzant la tecnologia d'interconnexió Smartwire. Aquesta tecnologia, desenvolupada a Europa, no només permet les màximes eficiències cel·lulars i de mòduls, sinó també els rendiments màxims dels mòduls a causa del menor coeficient de temperatura. La regulació fins al punt amb màxima potència la proporciona l'electrònica de Vitesco Technologies, que també va desenvolupar el convertidor DC/DC de 12 V a 400 V com a innovació clau. Continental Engineering Services es va encarregar de la integració de tots els components i la seva integració en el sistema elèctric del vehicle.
El vehicle comercial lleuger "WORK L" de l'empresa StreetScooter utilitzat com a demostrador ofereix unes condicions idònies per a VIPV: Es disposa d'una superfície total de 15 m2 per als mòduls de 10 PV. A diferència de la integració en els cotxes de passatgers, els mòduls no van haver de ser corbats ni acolorits. La seva sortida total nominal és de 2180 Wp. Al mateix temps, el requisit energètic per conduir és similar al dels cotxes de passatgers al voltant dels 19 kWh / 100 km.
"Esperem una extensió anual d'uns 5.200 km per conduir a la Baixa Saxònia, i significativament més a les regions més meridionals. Això estalviaria més d'una de cada quatre parades de càrrega a la xarxa», explica el professor Robby Peibst, coordinador del projecte Street. "Els nostres resultats demostraran primer l'atractiu de la fotovoltaica integrada per vehicles per a aquests vehicles comercials lleugers. Però més enllà d'això, també proporcionaran informació important per transferir VIPV a altres classes de vehicles."
El vehicle demostrador té l'homologació viària d'acord amb el StVZO alemany i ha completat les proves inicials. Està equipat amb nombrosos sensors que permeten rastrejar amb precisió els fluxos d'energia. Fins al final del projecte, tots els components passaran pel seu ritme en unitats de prova en diferents moments del dia i de l'any i en diferents condicions meteorològiques. Per tant, el vehicle es veurà amb freqüència en un futur proper a les carreteres de la regió de Weserbergland, la regió de Hannover i a la mateixa capital estatal. La matrícula "HM-PV-30E" fa referència al potencial de l'energia solar a la Baixa Saxònia: estudis de l'ISFH mostren que en un sistema d'energia sostenible optimitzat a cost a la Baixa Saxònia, fins a un 30% de la demanda energètica final pot ser proporcionada per PV.
El projecte de recerca "Street" està finançat pel Ministeri Federal Alemany d'Afers Econòmics i Energia (número de subvenció 01183157). Els resultats del projecte també flueixen en el grup de treball internacional "Task 17 – PV for Transport" del Programa de Sistemes d'Energia Fotovoltaica de l'Agència Internacional de l'Energia (IEA). Allà, experts de tot el món intercanvien idees sobre com utilitzar la fotovoltaica per reduir les emissions de CO2 en el sector del transport.
La fotovoltaica integrada de vehicles (VIPV) ja es va desenvolupar en la dècada de 1960. Durant molts anys, però, l'aplicació principal va ser en el nínxol de competicions de vehicles solars lleugers especials. Des de fa uns anys, diversos fabricants també ofereixen models de cotxes de passatgers amb cobertes solars o mòduls de PV integrats en casos refrigerats per camions. En aquests casos, l'energia convertida en PV s'utilitza per a "funcions auxiliars" com l'aire condicionat o la refrigeració. Aquestes aplicacions s'executen en nivells de baixa tensió típicament de 12 V; els sistemes disponibles al mercat no són adequats per carregar la bateria de tracció d'alta tensió d'un vehicle elèctric.
Actualment, l'ISFH compta amb 155 empleats en dos departaments que desenvolupen tecnologies innovadores per a l'energia solar. El departament de fotovoltaica desenvolupa noves tecnologies de cèl·lules solars orientades a la indústria, mòduls fotovoltaics d'alta eficiència que es poden industrialitzar i, com en aquest cas, investiga sobre la integració de PV en sistemes innovadors. L'ISFH és membre de l'Associació Alemanya de Recerca en Energies Renovables (FVEE) i de la Zuse-Gemeinschaft i d'un institut de recerca associat de la Leibniz Universität Hannover.
