ที่มา:isfh.de
โมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แปลงแสงแดดเป็นพลังงานไฟฟ้า รถยนต์ที่ใช้แบตเตอรี่-ไฟฟ้าสมัยใหม่มักมีหน่วยเก็บพลังงานไว้สองชุด: แบตเตอรี่ 12 V ขนาดเล็กที่สามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับผู้ใช้ไฟฟ้า ไฟและพวงมาลัยเพาเวอร์ และแบตเตอรี่ลากจูงขนาดใหญ่ที่ทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า 400 V และจ่ายพลังงานให้กับไฟฟ้า ระบบส่งกำลัง เพื่อให้พลังงานที่สร้างโดย VIPV ถูกป้อนเข้าสู่แบตเตอรี่แบบลากขนาดใหญ่และมีส่วนในการขยายช่วง จำเป็นต้องเชื่อมต่อโมดูล PV กับระบบไฟฟ้ารถยนต์แรงสูง เทคนิคนี้มีความต้องการสูงมาก เนื่องจากต้องมีการแปลงจาก 12 V เป็น 400 V และเชื่อมโยงกับความปลอดภัยหลายๆ ด้าน นับเป็นความท้าทายที่กลุ่ม Street Consortium จัดการได้สำเร็จแล้วในขณะนี้ พื้นฐานของสิ่งนี้คือการรวมกันของความสามารถที่แตกต่างกัน: การแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าเกิดขึ้นในโมดูล PV จาก a2-solar ที่พัฒนาขึ้นสำหรับใช้ในยานยนต์ สิ่งเหล่านี้ใช้เซลล์แสงอาทิตย์แบบ heterojunction แบบซิลิคอนที่มีประสิทธิภาพสูงจาก Meyer Burger ซึ่งเชื่อมต่อถึงกันที่ ISFH โดยใช้เทคโนโลยีการเชื่อมต่อโครงข่าย Smartwire เทคโนโลยีนี้พัฒนาขึ้นในยุโรป ไม่เพียงแต่ช่วยให้เซลล์และโมดูลมีประสิทธิภาพสูงสุด แต่ยังให้ผลผลิตโมดูลสูงสุดเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่ต่ำกว่า การควบคุมจนถึงจุดที่มีกำลังสูงสุดมีให้โดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จาก Vitesco Technologies ซึ่งได้พัฒนาตัวแปลง DC/DC จาก 12 V เป็น 400 V เป็นนวัตกรรมหลัก Continental Engineering Services จัดการการผสานส่วนประกอบทั้งหมดและการผสานเข้ากับระบบไฟฟ้ารถยนต์
รถเพื่อการพาณิชย์ขนาดเล็ก “WORK L” จากบริษัท StreetScooter ที่ใช้เป็นเครื่องสาธิตนำเสนอเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ VIPV: พื้นที่ทั้งหมด 15 m2 พร้อมใช้งานสำหรับโมดูล 10 PV ตรงกันข้ามกับการผสานเข้ากับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล โมดูลไม่จำเป็นต้องโค้งหรือทำสี ผลผลิตรวมเล็กน้อยของพวกเขาคือ 2180 Wp ในขณะเดียวกันความต้องการพลังงานในการขับขี่ก็ใกล้เคียงกับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่ประมาณ 19 kWh / 100 กม.
“เราคาดว่าจะขยายระยะทางประจำปีได้ประมาณ 5200 กม. สำหรับการขับรถในโลเวอร์แซกโซนี และมากกว่านั้นอย่างมีนัยสำคัญในพื้นที่ภาคใต้ วิธีนี้จะช่วยประหยัดสถานีชาร์จแบบกริดได้มากกว่าหนึ่งในสี่” Prof. Robby Peibst ผู้ประสานงานโครงการของโครงการ Street กล่าว “ผลลัพธ์ของเราจะแสดงให้เห็นความน่าดึงดูดใจของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่รวมเข้ากับรถยนต์เป็นอันดับแรกสำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ขนาดเล็กดังกล่าว แต่นอกเหนือจากนั้น พวกเขายังให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญสำหรับการถ่ายโอน VIPV ไปยังยานพาหนะประเภทอื่น”
รถสาธิตได้รับการอนุมัติให้ใช้ถนนตาม StVZO ของเยอรมัน และได้เสร็จสิ้นการทดสอบเบื้องต้นแล้ว มีการติดตั้งเซ็นเซอร์จำนวนมากเพื่อให้สามารถติดตามการไหลของพลังงานได้อย่างแม่นยำ จนกว่าจะสิ้นสุดโครงการ ส่วนประกอบทั้งหมดจะถูกนำไปทดสอบในไดรฟ์ในช่วงเวลาต่างๆ ของวันและปี และในสภาพอากาศที่แตกต่างกัน ดังนั้นยานพาหนะดังกล่าวจึงจะมีให้เห็นบ่อยครั้งในอนาคตอันใกล้นี้บนถนนของภูมิภาค Weserbergland, ภูมิภาค Hannover และในเมืองหลวงของรัฐเอง ป้ายทะเบียน “HM-PV-30E” หมายถึงศักยภาพของพลังงานแสงอาทิตย์ในโลเวอร์แซกโซนี: การศึกษาโดย ISFH แสดงให้เห็นว่าในระบบพลังงานที่ยั่งยืนที่ปรับต้นทุนให้เหมาะสมในโลเวอร์แซกโซนี ความต้องการพลังงานขั้นสุดท้ายสามารถทำได้ถึง 30% มอบให้โดย พี.วี.
โครงการวิจัย "ถนน" ได้รับทุนจากกระทรวงเศรษฐกิจและพลังงานแห่งสหพันธรัฐเยอรมัน (หมายเลขทุน 01183157) ผลลัพธ์ของโครงการยังไหลเข้าสู่คณะทำงานระหว่างประเทศ “Task 17 – PV for Transport” ในโครงการระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ที่นั่น ผู้เชี่ยวชาญจากทั่วโลกได้แลกเปลี่ยนแนวคิดเกี่ยวกับวิธีการใช้เซลล์แสงอาทิตย์เพื่อลดการปล่อย CO2 ในภาคการขนส่ง
โฟโตโวลตาอิกแบบรวมยานพาหนะ (VIPV) ได้รับการพัฒนาแล้วในทศวรรษ 1960 อย่างไรก็ตาม หลายปีที่ผ่านมา แอปพลิเคชันหลักอยู่ในช่องของการแข่งขันรถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์น้ำหนักเบาที่มีความคล่องตัวเป็นพิเศษ เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ผู้ผลิตหลายรายได้นำเสนอรถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่มีหลังคาโซลาร์รูฟหรือโมดูล PV ที่รวมอยู่ในตู้แช่รถบรรทุก ในกรณีเหล่านี้ พลังงานที่แปลงด้วย PV จะใช้สำหรับ "ฟังก์ชันเสริม" เช่น เครื่องปรับอากาศหรือเครื่องทำความเย็น แอปพลิเคชั่นเหล่านี้ทำงานที่ระดับแรงดันต่ำโดยทั่วไปคือ 12 V; ระบบที่มีจำหน่ายในท้องตลาดไม่เหมาะสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่แรงดึงสูงของรถยนต์ไฟฟ้า
ปัจจุบัน ISFH มีพนักงาน 155 คนในสองแผนกที่พัฒนาเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ แผนกไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พัฒนาเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ที่มุ่งเน้นอุตสาหกรรมใหม่ โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งสามารถนำไปใช้ในเชิงอุตสาหกรรมได้ และเช่นในกรณีนี้ ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับการรวม PV เข้ากับระบบที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ISFH เป็นสมาชิกของ German Renewable Energy Research Association (FVEE) และ Zuse-Gemeinschaft และสถาบันวิจัยที่เกี่ยวข้องของ Leibniz Universität Hannover
