近日，德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(ISE)發(fā)布公告稱，其與合作伙伴共同研發(fā)的一輛配備3.5千峰瓦光伏系統(tǒng)的18噸電動卡車已獲準在德國的道路上行駛。預計這輛帶有集成高壓光伏系統(tǒng)的卡車可以通過太陽能滿足自身能源需求的5%到10%。
近年來，與商用車輛有關的車載集成光伏在科學和工業(yè)領域越來越受到關注。相關模塊不僅需要輕薄的光伏組件，以免限制車輛的有效載荷，還要求整個高壓光伏系統(tǒng)滿足光伏和車輛的安全要求?，F(xiàn)在，ISE與工業(yè)合作伙伴和弗勞恩霍夫交通和基礎設施系統(tǒng)研究所一起開發(fā)了可集成在車頂面積較大的車輛(例如卡車和公共汽車)上的太陽能模塊和相關電力電子設備。
ISE的項目負責人克里斯托夫·柯特解釋說：“隨著高壓光伏系統(tǒng)的成功調(diào)試，我們實現(xiàn)了自己的目標，即展示重型電動汽車車載光伏發(fā)電的可行性。”為確保較高的發(fā)電量，車頂?shù)奶柲芙M件通過串聯(lián)連接，產(chǎn)生的高達400伏的電壓可能在發(fā)生事故時構成安全風險。為了防止這種風險，ISE開發(fā)了一種分離裝置，它位于每個光伏模塊的接線盒中，能夠在發(fā)生事故的幾毫秒內(nèi)自動斷開電源連接，確保整個系統(tǒng)中只有安全超低電壓。
ISE開發(fā)的輕便且堅固的太陽能模塊原型由Sunset能源技術公司制造。另一個合作伙伴TBV冷藏車公司將這些模塊集成到一輛Framo電動卡車的車廂頂部。與光伏模塊一樣，電力電子設備也針對商用車的要求進行了研發(fā)。合作伙伴M&P公司開發(fā)了一種直流電源控制器，該控制器通過CAN總線與車輛控制進行通信，并集成到車輛的安全概念中，使得來自車頂?shù)墓夥娏梢灾苯虞斎肷逃密嚨能囕d網(wǎng)絡。
該車將在弗萊堡的Alexander Bürkle公司日常使用，計劃定期檢查一年，以驗證預測的發(fā)電量并監(jiān)控實際應用條件下的組件狀況。此外，該車還配備了來自弗勞恩霍夫交通和基礎設施系統(tǒng)研究所的能源預測模型。它可以根據(jù)車輛的消耗量和日照量預測各種路線的續(xù)航里程、充電時間和發(fā)電量。
作為研究項目的一部分，ISE為幾輛大小不同的卡車配備了輻射傳感器，以記錄商用車領域太陽能發(fā)電量的真正潛力。結果顯示,一年內(nèi)平均發(fā)電量為150kWh/m2，模塊效率約為18%。這意味著一輛擁有約38m2光伏面積的電動卡車(40噸)每年可以使用自己的光伏發(fā)電行駛約5000公里。
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