El Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE, junto con socios industriales y el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Transporte e Infraestructura IVI, ha desarrollado módulos solares y electrónica de potencia para su integración en vehículos comerciales en el proyecto “Lade-PV”.
El resultado es que, ahora, un camión de 18 toneladas equipado con un sistema fotovoltaico pico de 3,5 kilovatios circula ahora por las carreteras de Alemania. El vehículo comercial con sistema fotovoltaico de alto voltaje integrado y alimentación de la batería de tracción de 800 voltios está ahora aprobado para el tráfico por carretera. La energía solar producida directamente en el vehículo puede cubrir del 5 al 10 por ciento de las necesidades energéticas del camión.
“Con la exitosa puesta en servicio de nuestro sistema fotovoltaico de alto voltaje, hemos logrado nuestro objetivo de demostrar la viabilidad de la energía fotovoltaica integrada en vehículos para vehículos comerciales electrónicos pesados. Los componentes integrados en el camión funcionan como se esperaba”, explica Christoph Kutter, director de proyectos de Fraunhofer ISE.
Los prototipos de módulos fotovoltaicos especialmente ligeros y robustos desarrollados por Fraunhofer ISE fueron construidos por Sunset Energietechnik. TBV Kühlfahrzeuge luego integró los módulos en la caja de un camión eléctrico Framo, que sirve como el primer vehículo de demostración.
Los módulos solares en el techo están conectados en serie, por lo que el rendimiento eléctrico es alto, pero los costos de material y cableado son bajos. Los voltajes resultantes de hasta 400 voltios podrían suponer un riesgo para la seguridad en caso de accidente. Para prevenir este riesgo, Fraunhofer ISE ha desarrollado un dispositivo de separación. Se encuentra en la caja de conexiones de cada módulo fotovoltaico y es capaz de desconectar de forma descentralizada la conexión de alimentación en milisegundos en caso de accidente y sin canales de comunicación adicionales. Entonces solo hay voltajes de protección extrabajos inofensivos en todo el sistema.
Al igual que los módulos fotovoltaicos, la electrónica de potencia también se adaptó a los requisitos del vehículo comercial. El socio del proyecto M&P Motion Control and Power Electronics desarrolló un convertidor de CC que se comunica con el control del vehículo a través del bus CAN y está integrado en el concepto de seguridad del vehículo. La energía fotovoltaica del techo se alimenta directamente a la red de a bordo del vehículo comercial.
El camión con sistema fotovoltaico es de uso diario para Alexander Bürkle en el área de Friburgo y ahora se revisa regularmente durante un año para validar el pronóstico de rendimiento eléctrico y monitorear los componentes en condiciones reales. Además, los viajes del camión de demostración van acompañados del modelo de previsión energética "IVImon" del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Infraestructura y Transporte IVI. Este predice la autonomía, los tiempos de carga y la generación de energía para varias rutas en función del consumo en el vehículo y la cantidad de luz solar.
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