Fraunhofer ISE se está asociando con el Instituto Fraunhofer para Sistemas de Infraestructura y Transporte y cuatro compañías de camiones para desarrollar sistemas solares integrados en vehículos que pueden ayudar a reducir las emisiones de carbono de la industria del transporte.
El objetivo final es desarrollar un concepto general que haga posible el uso generalizado de módulos fotovoltaicos integrados en vehículos eléctricos y otros vehículos comerciales (más de 3.5 toneladas de carga comercial).
En los próximos tres años, no solo se desarrollarán componentes singulares, como módulos fotovoltaicos y unidades electrónicas de potencia, sino también conceptos de fabricación y producción dentro de este proyecto para establecer una cadena de suministro eficiente entre las sucursales involucradas. La implementación práctica de los prototipos se demostrará en un camión eléctrico de carga pesada.
“Los camiones proporcionan mucha área con gran exposición al sol y los vehículos con motor eléctrico están equipados con baterías grandes. Esta combinación presenta una situación ideal para generar electricidad valiosa a bordo con energía fotovoltaica. Esto aumenta el rango de manejo y todo eso se proporciona con energía 100 por ciento renovable”, explica el Dr. Harry Wirth, director de división de Fotovoltaica, Módulos y Plantas de Energía en Fraunhofer ISE.
Altos requisitos en módulos fotovoltaicos
Los investigadores de Fraunhofer ISE están desarrollando módulos fotovoltaicos que son ligeros y robustos para dos casos diferentes de aplicaciones, es decir, la posterior instalación en el techo (modificación) y la integración total en el cuerpo del camión.
Los requisitos del módulo fotovoltaico integrado en el vehículo son exigentes:
- Los módulos deben tener un nivel de utilización del espacio superior al 90%
- Deben ser a prueba de vibraciones
- Deben ser resistentes a las fuerzas de cizallamiento y flexión
- Fáciles de instalar
Se probarán combinaciones de materiales adecuadas y se desarrollará un concepto para el reacondicionamiento de carrocerías de camiones, incluido el cableado y la integración de la electrónica de potencia. Para conectar el módulo solar a los sistemas de bus existentes del vehículo comercial, los componentes electrónicos de potencia serán desarrollados, probados y certificados para su uso en el vehículo de demostración por el socio de proyecto M&P Motion Control y Power Electronics GmbH.
Debido al espacio de instalación limitado y los requisitos de bajo peso, se utilizarán nuevas tecnologías de semiconductores. Dichos componentes funcionan a altas frecuencias y, por lo tanto, tienen un diseño más compacto.
El Instituto Fraunhofer para Sistemas de Transporte e Infraestructura IVI está desarrollando un modelo de pronóstico de energía para el camión. Dependiendo de la carga del vehículo y la electricidad FV producida a lo largo de las diversas rutas, se realizan proyecciones para el campo de prácticas, los períodos de carga y la producción de electricidad.
El vehículo de demostración es un camión eléctrico Framo equipado con módulos solares. Se probará en la operación de distribución diaria de la empresa Alexander Bürkle GmbH & Co. KG en toda la región de Friburgo. Como parte de una campaña de medición, se determinará el potencial de irradiación de las rutas recorridas. El desarrollo del rendimiento energético y la estabilidad del módulo solar se probarán periódicamente en condiciones reales.
Como paso final, el consorcio elaborará un concepto de flujo de trabajo para la producción rentable de principio a fin de carrocerías activas para la fotovoltaioca, analizando tanto los costos de fabricación como la eficiencia económica para el usuario.
“No solo queremos desarrollar la tecnología, sino también demostrar que los camiones pueden usar PV a bordo para satisfacer más del cinco por ciento desu demanda de energía. Los cálculos muestran que son posibles de cuatro a seis mil kilómetros de autonomía de manejo adicional por año. La FV integrada en el vehículo (VIPV) vale la pena para los fabricantes y operadores de vehículos comerciales solares eléctricos”, explica Christoph Kutter, jefe de proyecto en Fraunhofer ISE.
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