NEDO, SHARP Y TOYOTA VEHÍCULOS ELECTRIFICADOS EQUIPADOS CON BATERÍAS SOLARES DE ALTA EFICIENCIA

NEDO, Sharp Corporation (Sharp) y Toyota Motor Corporation (Toyota) anuncian un plan para comenzar las pruebas en carreteras públicas a partir de finales de julio de 2019. Las pruebas tienen como objetivo evaluar la efectividad de las mejoras en el rango de crucero. y la eficiencia de combustible de los vehículos electrificados equipados con baterías solares de alta eficiencia.

Para facilitar la ejecución de esta prueba, Sharp modularizó sus celdas de batería solar de alta eficiencia de clase mundial * 1 (eficiencia de conversión de más del 34 por ciento * 2 ), previamente desarrollada para un proyecto liderado por NEDO * 3 , para crear un a bordo panel de batería solar. Toyota instaló este panel en el techo, el capó, la puerta de la escotilla trasera y otras partes de su "Prius PHV" y produjo un auto de demostración para las pruebas en carreteras públicas. Al mejorar la eficiencia del panel de batería solar y expandir su área de a bordo, Toyota pudo lograr una producción de energía nominal de aproximadamente 860 W * 4, que es aproximadamente 4.8 veces mayor en comparación con el modelo comercial Prius PHV (equipado con un sistema de carga solar). Además de aumentar sustancialmente su producción de energía, el auto de demostración emplea un sistema que carga la batería de conducción mientras el vehículo está estacionado y también mientras se está conduciendo, un desarrollo que se espera lleve a mejoras considerables en el rango de crucero con motor eléctrico y eficiencia de combustible.

Toyota planea llevar a cabo las pruebas en diversas condiciones de manejo en Toyota City, Aichi Prefecture, Tokio y otras áreas. Se obtendrán y verificarán diversos datos, incluida la salida de generación de energía del panel de la batería solar y la cantidad de carga de la batería del variador, y luego se utilizarán en el desarrollo de un sistema de recarga solar a bordo. Toyota planea compartir una selección de resultados de datos de prueba con NEDO y Sharp. El Comité de estrategia de vehículos con energía fotovoltaica * 5 (PV: fotovoltaica), patrocinado por NEDO y otras entidades evaluará los beneficios en función de las mejoras en el CO 2reducción de emisiones y conveniencia, como la cantidad de veces que un vehículo requiere recarga. El objetivo es contribuir a la creación de un nuevo mercado de paneles de baterías solares, incluido el sector del transporte, y encontrar soluciones para problemas energéticos y medioambientales.

1. Antecedentes

En abril de 2016, NEDO, una organización nacional de investigación y desarrollo, creó el Comité de estrategia de vehículos con energía fotovoltaica, que está compuesto por miembros de la industria y el mundo académico. Con el objetivo de encontrar soluciones a los problemas energéticos y medioambientales en el sector del transporte, la investigación del comité se centra en los sistemas de energía solar. Sharp y Toyota también son participantes activos del comité. Los logros que el comité ha logrado hasta ahora incluyen estimaciones * 6 sobre el potencial para lograr una potencia de 1 kW en vehículos, a pesar del espacio limitado para instalar sistemas de energía, mediante el uso de un módulo de batería solar con una eficiencia de conversión de más del 30 por ciento. cero recarga anual según los patrones de uso y beneficios estimados de una reducción en las emisiones de CO 2 .

2. Perfil del coche demo.

El auto de demostración está equipado con un panel de batería solar que utiliza varias celdas de batería solar con una eficiencia de conversión del 34 por ciento más. La forma del módulo, la durabilidad ambiental, los materiales de la superficie y otros factores se basan en las especificaciones para las pruebas de conducción implementadas por Toyota. La celda de la batería solar es una película delgada de aproximadamente 0.03 mm de espesor. Esto hace posible instalar la película de manera eficiente para adaptarse a las curvas de las piezas con espacio limitado, incluido el techo del vehículo, el capó y la puerta de la escotilla trasera. La potencia nominal de salida del auto de demostración es de aproximadamente 860 W.

Anteriormente, el Prius PHV cargaba la batería de conducción solo cuando el vehículo estaba estacionado. Sin embargo, con mejoras en la producción de energía, el auto de demostración emplea un sistema que carga mientras el vehículo está siendo conducido. Se espera que esto aumente significativamente el rango de crucero en modo BEV y la eficiencia del combustible.

Tabla 2: Resumen del panel de batería solar

Estructura

Módulo de célula solar compuesta de triple unión * 7

Eficiencia de conversión

34% más (unidad de celda de batería solar)

Ubicaciones del panel

Techo, capó, puerta de escotilla trasera, guarnición de puerta de escotilla trasera

Figura 2: Panel de batería solar que consta de varias celdas de batería solar (parte de la puerta de la compuerta trasera)


3. Línea de tiempo de prueba

Toyota planea compartir una selección de resultados de datos de prueba con NEDO y Sharp. El Comité de estrategia de vehículos con energía fotovoltaica y otras entidades evaluarán los beneficios de la mejora en la reducción de las emisiones de CO 2 y la mejora de la conveniencia, incluida la cantidad de veces que se debe cargar un vehículo. El objetivo es seguir contribuyendo a la creación de un nuevo mercado de paneles de baterías solares, incluido el sector del transporte, y encontrar soluciones para problemas energéticos y medioambientales.

Notas:

* 1 Celda de batería solar de alta eficiencia El 
desarrollo de la celda anterior se realizó mediante un proyecto liderado por NEDO. Se previeron aplicaciones para el negocio de generación de energía para lograr un costo de ¥ 7 / kWh. El objetivo del proyecto es centrarse en la alta tasa de eficiencia de conversión y la verificación de su potencial de uso en vehículos. 
https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100070.html

* 2 Eficiencia de conversión de 34 por ciento más 
Calculado en función de la salida de la celda (según lo medido por Sharp) en condiciones de prueba de batería solar estándar AM1.5 G según lo estipulado por las normas internacionales.

* 3 Proyecto NEDO 
Proyecto: Desarrollo de módulos fotovoltaicos confiables y de alto rendimiento para reducir el costo nivelado de la energía; Investigación y desarrollo de innovadoras células solares de nueva estructura; Investigación y desarrollo de módulos de células solares semiconductoras de compuesto III-V de ultra alta eficiencia y bajo costo 
Período: FY 2016 a 2020

* 4 Aproximadamente 860 W 
Salida total del módulo basada en el cálculo de la salida de la celda (medida por Sharp).

* 5 Comité de estrategia de vehículos con energía fotovoltaica 
Establecido por NEDO en abril de 2016 para realizar investigaciones e investigar sistemas fotovoltaicos automotrices con el objetivo de seguir contribuyendo a encontrar soluciones para problemas energéticos y ambientales y para crear nuevos mercados.

* 6 Estimaciones 
Examinaron los (1) beneficios de la reducción de emisiones de CO 2 , (2) la conveniencia del usuario (la cantidad de veces que el vehículo requiere carga) y (3) los beneficios de la reducción de emisiones de CO 2 para la sociedad en general cuando el uso de PV- Los vehículos motorizados están muy extendidos. Los resultados se publicaron en un informe provisional publicado en enero de 2018. 
https://www.nedo.go.jp/english/news/AA5en_100358.html )

* 7 Módulo de células solares de compuesto de triple unión 
La unión de compuestos, incluido el fosfuro de galio de indio (InGaP), el arseniuro de galio (GaAs) y el arseniuro de galio indio (InGaAs).






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