德研发商用车载光伏发电模块

近日，德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（ISE）发布公告称，其与合作伙伴共同研发的一辆配备3.5千峰瓦光伏系统的18吨电动卡车已获准在德国的道路上行驶。预计这辆带有集成高压光伏系统的卡车可以通过太阳能满足自身能源需求的5%到10%。

近年来，与商用车辆有关的车载集成光伏在科学和工业领域越来越受到关注。相关模块不仅需要轻薄的光伏组件，以免限制车辆的有效载荷，还要求整个高压光伏系统满足光伏和车辆的安全要求。现在，ISE与工业合作伙伴和弗劳恩霍夫交通和基础设施系统研究所一起开发了可集成在车顶面积较大的车辆（例如卡车和公共汽车）上的太阳能模块和相关电力电子设备。

ISE的项目负责人克里斯托夫·柯特解释说：“随着高压光伏系统的成功调试，我们实现了自己的目标，即展示重型电动汽车车载光伏发电的可行性。”为确保较高的发电量，车顶的太阳能组件通过串联连接，产生的高达400伏的电压可能在发生事故时构成安全风险。为了防止这种风险，ISE开发了一种分离装置，它位于每个光伏模块的接线盒中，能够在发生事故的几毫秒内自动断开电源连接，确保整个系统中只有安全超低电压。

ISE开发的轻便且坚固的太阳能模块原型由Sunset能源技术公司制造。另一个合作伙伴TBV冷藏车公司将这些模块集成到一辆Framo电动卡车的车厢顶部。与光伏模块一样，电力电子设备也针对商用车的要求进行了研发。合作伙伴M&P公司开发了一种直流电源控制器，该控制器通过CAN总线与车辆控制进行通信，并集成到车辆的安全概念中，使得来自车顶的光伏电力可以直接输入商用车的车载网络。

该车将在弗莱堡的Alexander Bürkle公司日常使用，计划定期检查一年，以验证预测的发电量并监控实际应用条件下的组件状况。此外，该车还配备了来自弗劳恩霍夫交通和基础设施系统研究所的能源预测模型。它可以根据车辆的消耗量和日照量预测各种路线的续航里程、充电时间和发电量。

作为研究项目的一部分，ISE为几辆大小不同的卡车配备了辐射传感器，以记录商用车领域太阳能发电量的真正潜力。结果显示,一年内平均发电量为150kWh/m2，模块效率约为18%。这意味着一辆拥有约38m2光伏面积的电动卡车（40吨）每年可以使用自己的光伏发电行驶约5000公里。