德国开发商用车光伏发电模块

近日，位于德国弗劳恩霍夫的太阳能系统研究所(ISE)宣布，由ISE与其合作伙伴共同研发的一款搭载3.5千瓦光伏系统的18吨级电动卡车获准在德国道路上行驶。据估计，这款集成了高压光伏系统的卡车可以通过太阳能满足其5%至10%的能源需求。

近年来，与商用车相关的车载集成光伏电池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来避免限制车辆的有效载荷，还需要整个高压光伏系统满足光伏和车辆的安全要求。现在，ISE与工业合作伙伴和位于Flawn的Hof交通和基础设施系统研究所合作，开发了太阳能模块和相关的电力电子设备，可以集成在车顶面积较大的车辆(如卡车和公共汽车)上。

ISE项目负责人Christopher Curt解释说：“随着高压光伏系统的成功调试，我们实现了展示重型电动汽车光伏发电可行性的目标。”为了保证高发电量，屋顶上的太阳能组件是串联的，高达400伏的电压在发生事故时可能会带来安全风险。为了防范这种风险，ISE开发了一种隔离装置，它位于每个光伏组件的接线盒内，可以在事故发生的几毫秒内自动断开电源，从而确保整个系统只存在一个安全的超低电压。

ISE开发了一个由Sunset energy technologies制造的重量轻且坚固的原型太阳能组件。另一个合作伙伴，TBV冷藏车公司，将这些模块集成到一辆弗雷莫电动卡车的顶部。和光伏组件一样，电力电子设备也是按照商用车的要求发展起来的。合作伙伴MP公司开发了一款DC电源控制器，通过CAN总线与车辆控制进行通信，并融入车辆安全的理念，使得来自车顶的光伏电源可以直接输入到商用车的车载网络中。

该车将在弗赖堡的亚历山大布尔科尔公司日常使用，计划定期检查一年，以验证预测的发电量，并在实际应用条件下监控部件。此外，该车还配备了来自佛罗里达州霍夫交通和基础设施系统研究所的能量预测模型。它可以根据车辆的消耗和日照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为几辆不同尺寸的卡车配备了辐射传感器，以记录商业车辆中太阳能发电的真正潜力。结果表明，一年平均发电量为150千瓦时/平方米，模块效率约为18%。这意味着一辆光伏面积约38m2的电动卡车(40吨)利用自身光伏发电，每年可行驶约5000公里。