Kilde: isfh.de
Solcellemoduler konverterer sollys til elektrisk energi. Moderne batterielektriske kjøretøyer har alltid to strømlagringsenheter ombord: et lite 12 V batteri som kan levere elektriske forbrukere, lys og servostyring, og et stort trekkbatteri som fungerer ved en høyere spenning på 400 V og leverer energi til det elektriske drivlinje. For at energien generert av VIPV skal mates inn i det store trekkbatteriet og dermed bidra til rekkeviddeutvidelse, er det nødvendig å koble PV-modulene til høyspenningsbilens elektriske system. Dette er teknisk veldig krevende, da det krever en konvertering fra 12 V til 400 V og er knyttet til mange sikkerhetsaspekter. Det er nettopp denne utfordringen Street Consortium nå har taklet. Grunnlaget for dette var kombinasjonen av forskjellige kompetanser: Konvertering av solenergi til elektrisk energi skjer i solcelle-moduler fra a2-sol utviklet for bilbruk. Disse er basert på svært effektive silisium-heterojunksjon solceller fra Meyer Burger, som var sammenkoblet på ISFH ved hjelp av Smartwire samtrafikk teknologi. Denne teknologien, utviklet i Europa, muliggjør ikke bare maksimal effektivitet for celler og moduler, men gir også maksimale modulutbytter på grunn av lavere temperaturkoeffisient. Regulering til punktet med maksimal effekt er gitt av elektronikk fra Vitesco Technologies, som også utviklet DC / DC-omformeren fra 12 V til 400 V som en viktig innovasjon. Continental Engineering Services håndterte integreringen av alle komponenter og integrasjonen i kjøretøyets elektriske system.
"WORK L" lette nyttekjøretøy fra StreetScooter-selskapet som brukes som demonstrator, gir ideelle forhold for VIPV: Et totalt areal på 15 m2 er tilgjengelig for de 10 PV-modulene. I motsetning til integrering på personbiler, behøvde ikke modulene å være buet eller fargelagt. Deres nominelle totale produksjon er 2180 Wp. Samtidig tilsvarer energibehovet for å kjøre personbiler på rundt 19 kWh / 100 km.
“Vi forventer en årlig rekkeviddeutvidelse på ca 5200 km for kjøring i Niedersachsen, og betydelig mer i sørligere regioner. Dette vil spare mer enn én av fire nettbaserte ladestopp ”, sier prof. Robby Peibst, prosjektkoordinator for Street-prosjektet. “Våre resultater vil demonstrere attraktiviteten til kjøretøyintegrert solcelleanlegg først for slike lette nyttekjøretøyer. Men utover det vil de også gi viktig innsikt for overføring av VIPV til andre kjøretøyklasser. ”
Demonstrasjonskjøretøyet har veigodkjenning i samsvar med den tyske StVZO og har fullført innledende tester. Den er utstyrt med mange sensorer som gjør det mulig å spore energistrømmene nøyaktig. Frem til slutten av prosjektet vil alle komponentene bli satt igjennom i testkjøringer til forskjellige tider på dagen og året og i forskjellige værforhold. Kjøretøyet vil derfor sees ofte i nær fremtid på veiene i Weserbergland-regionen, Hannover-regionen og i selve delstatens hovedstad. Nummerplaten "HM-PV-30E" refererer til potensialet for solenergi i Niedersachsen: studier fra ISFH viser at i et kostnadsoptimalisert bærekraftig energisystem i Niedersachsen kan opptil 30% av det endelige energibehovet være levert av PV.
Forskningsprosjektet “Street” er finansiert av det tyske forbundsdepartementet for økonomiske saker og energi (tilskuddsnummer 01183157). Resultatene av prosjektet flyter også inn i den internasjonale arbeidsgruppen “Task 17 - PV for Transport” i Photovoltaic Power Systems Program of the International Energy Agency (IEA). Der utveksler eksperter fra hele verden ideer om hvordan man kan bruke solceller for å redusere CO2-utslipp i transportsektoren.
Bilintegrert solcelleanlegg (VIPV) ble allerede utviklet på 1960-tallet. I mange år var imidlertid hovedapplikasjonen i nisjen til konkurranser av spesielle strømlinjeformede lette solbiler. I noen år har forskjellige produsenter også tilbudt personbilmodeller med soltak eller PV-moduler integrert i lastebilkjøler. I disse tilfellene brukes den PV-konverterte energien til “hjelpefunksjoner” som klimaanlegg eller kjøling. Disse applikasjonene kjører på lavspenningsnivåer på typisk 12 V; systemene som er tilgjengelige på markedet er ikke egnet for lading av høyspennings trekkbatteri til et elektrisk kjøretøy.
ISFH har for tiden 155 ansatte i to avdelinger som utvikler innovative teknologier for solenergi. Solcelleavdelingen utvikler nye bransjerettede solcelle-teknologier, svært effektive solcellemoduler som kan industrialiseres, og som i dette tilfellet forsker på integrering av solceller i innovative systemer. ISFH er medlem av den tyske forskningsforeningen for fornybar energi (FVEE) og Zuse-Gemeinschaft og et tilknyttet forskningsinstitutt ved Leibniz Universität Hannover.
