德研發商用車載光伏發電模塊

科技日報柏林10月31日電 （記者李山）近日，德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所（ISE）發佈公告稱，其與合作伙伴共同研發的一輛配備3.5千峯瓦光伏系統的18噸電動卡車已獲准在德國的道路上行駛。預計這輛帶有集成高壓光伏系統的卡車可以通過太陽能滿足自身能源需求的5%到10%。

近年來，與商用車輛有關的車載集成光伏在科學和工業領域越來越受到關注。相關模塊不僅需要輕薄的光伏組件，以免限制車輛的有效載荷，還要求整個高壓光伏系統滿足光伏和車輛的安全要求。現在，ISE與工業合作伙伴和弗勞恩霍夫交通和基礎設施系統研究所一起開發了可集成在車頂面積較大的車輛（例如卡車和公共汽車）上的太陽能模塊和相關電力電子設備。

ISE的項目負責人克里斯托夫·柯特解釋説：“隨着高壓光伏系統的成功調試，我們實現了自己的目標，即展示重型電動汽車車載光伏發電的可行性。”為確保較高的發電量，車頂的太陽能組件通過串聯連接，產生的高達400伏的電壓可能在發生事故時構成安全風險。為了防止這種風險，ISE開發了一種分離裝置，它位於每個光伏模塊的接線盒中，能夠在發生事故的幾毫秒內自動斷開電源連接，確保整個系統中只有安全超低電壓。

ISE開發的輕便且堅固的太陽能模塊原型由Sunset能源技術公司製造。另一個合作伙伴TBV冷藏車公司將這些模塊集成到一輛Framo電動卡車的車廂頂部。與光伏模塊一樣，電力電子設備也針對商用車的要求進行了研發。合作伙伴M&P公司開發了一種直流電源控制器，該控制器通過CAN總線與車輛控制進行通信，並集成到車輛的安全概念中，使得來自車頂的光伏電力可以直接輸入商用車的車載網絡。

該車將在弗萊堡的Alexander Bürkle公司日常使用，計劃定期檢查一年，以驗證預測的發電量並監控實際應用條件下的組件狀況。此外，該車還配備了來自弗勞恩霍夫交通和基礎設施系統研究所的能源預測模型。它可以根據車輛的消耗量和日照量預測各種路線的續航里程、充電時間和發電量。

作為研究項目的一部分，ISE為幾輛大小不同的卡車配備了輻射傳感器，以記錄商用車領域太陽能發電量的真正潛力。結果顯示,一年內平均發電量為150kWh/m2，模塊效率約為18%。這意味着一輛擁有約38m2光伏面積的電動卡車（40噸）每年可以使用自己的光伏發電行駛約5000公里。