El consorcio alemán del proyecto de investigación "Street" liderado por el Instituto de Investigación en Energía Solar de Hameln (ISFH), las empresas Vitesco Technologies, a2-solar y Meyer Burger, así como el Forschungszentrum Jülich, el Helmholtz Centre Berlin y el MBE Institute de la Universidad Leibniz en Hannover, ha puesto en circulación un prototipo de vehículo comercial ligero, que está equipado con sistemas fotovoltaicos integrados de alta eficiencia (VIPV). Lo especial: la energía convertida a partir de la luz solar se puede alimentar a la red de a bordo de alto voltaje y, por lo tanto, se puede utilizar directamente para ampliar la autonomía del vehículo.
Los módulos fotovoltaicos convierten la luz solar en energía eléctrica. Los vehículos eléctricos de batería modernos siempre tienen dos dispositivos de almacenamiento de energía a bordo: una pequeña batería de 12 V que puede alimentar consumidores eléctricos, luces y dirección asistida, y una gran batería de tracción que funciona a un voltaje más alto de 400 V y alimenta el propulsor eléctrico con energía.
Para que la energía obtenida por VIPV pueda alimentar a la gran batería de tracción y contribuir así a la ampliación del alcance, es necesario un acoplamiento de los módulos fotovoltaicos a la red de a bordo de alta tensión. Esto es técnicamente muy exigente, ya que requiere una conversión de 12 V a 400 V y está relacionado con muchos aspectos de seguridad.
El Street Consortium ha abordado con éxito precisamente este desafío. La base para esto fue la combinación de varias competencias: La conversión de energía solar en energía eléctrica tiene lugar en módulos fotovoltaicos desarrollados por a2-solar para uso automotriz. Estos se basan en células solares de heterounión de silicio de alta eficiencia de Meyer Burger, que se conectaron mediante tecnología de conexión Smartwire.
Esta tecnología, desarrollada en Europa, no solo permite la máxima eficiencia de las celdas y los módulos, sino también los máximos rendimientos de los módulos gracias a un coeficiente de temperatura más bajo. La electrónica de Vitesco Technologies, que también ha desarrollado el convertidor DC / DC de 12 V a 400 V como innovación central, asegura el control al punto con el máximo rendimiento.
El vehículo comercial ligero "WORK L" de StreetScooter utilizado como demostrador (ver foto que ilustra la información) ofrece las condiciones ideales para VIPV: un área total de 15 m 2 está disponible para los 10 módulos fotovoltaicos. A diferencia de la integración en automóviles, los módulos no tenían que ser curvos ni coloreados. Su potencia nominal total es de 2180 W p . Al mismo tiempo, el requerimiento de energía para conducir es de alrededor de 19 kWh / 100 km, que es similar al de un automóvil.
“Esperamos una extensión de alcance anual de aproximadamente 5.200 e incluso más. Esto ahorraría un 25% de la carga” dice el profesor Robby Peibst, coordinador del proyecto Street. “Nuestros resultados mostrarán inicialmente el atractivo de la energía fotovoltaica integrada en vehículos para estos vehículos comerciales ligeros. Además, también proporcionan información importante sobre la transferencia de VIPV a otras clases de vehículos ".
La energía fotovoltaica integrada en el vehículo (VIPV) se diseñó en los años sesenta. Sin embargo, durante muchos años, la aplicación principal estuvo en el nicho de las competiciones de vehículos solares ligeros, especiales y aerodinámicos. Desde hace varios años, varios fabricantes también ofrecen modelos de automóviles con techos solares o módulos fotovoltaicos integrados en cajas refrigeradas de camiones.
La energía fotovoltaica se utiliza para "funciones adicionales" como aire acondicionado o refrigeración. Estas aplicaciones se ejecutan a un nivel de voltaje bajo de 12 V, ya que los sistemas disponibles en el mercado no son adecuados para cargar la batería de tracción de alto voltaje de un vehículo eléctrico.
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