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松下HIT技术提能效日版丰田普锐斯采用新太阳能天窗

2020-03-20

 
      

盖世汽车讯 据外媒报道,松下的工程师们研发了一款新太阳能天窗,专为2017款丰田普锐斯日版插电式混动车型量身设计,可将太阳能转换为电能,为12V的车载锂离子电池充电(8.8 kWh)。该产品的光伏电池板í(photovoltaic panel)采用了松下〗的┍异质结(Heterojunction with intrinsic Thinlayer,HIT)技术,提升了车辆的续航里程数(年续航里程数的增幅将达到10%)。据美国环保署估计,丰田普锐斯在❤☜纯电动模式下,其续航▉里程数将达到25英里。

松πи下的异质结(┎HIT)技术提升‖|能量⿻转换效Д率

丰田和松下共同澄清,由于各季节的光照量存在差异,因此实际的充电效率将产生波动,这意味着充电后额外获得的续航里程数平均值范围在1.8英里(2.9公里)至3ↇ.8英里(6.1公里),视各季节的光照量∕而异。据估计,若采用新方法,为车身板件(body paЙnζel)也装配太阳能电池,其续航里程数将延长至6.2英里(10公里)。

当松下于2014年引入HIT电池时,该公司宣称其转换效率(conversion efficiency)可达25.6%。理论上,对于传统型单→结太阳能电池(single-junction solar cells)而言,能量转化效率的上限值为30%。对于当前的量产型太阳能电池板而言,日本公司金子产业(Kaneko)的研究人员刷新了业内记录,其产品的能量转换效率高达26.6%。

HIT技术的重要特点在于:可通过单晶硅基材表面的非晶硅覆膜层(laminating layers of amorphous silicon)降低电荷载体(charge carriers)的再结合损耗(r〧ecombin╬ation |︴()〔〕loss),电荷载体源于光产生的带电粒子(particles of electricity)。

此外,当模块升温时,其输出功率的损耗极小,这意味着即使在酷暑条件下,也支持高输出功率。通常情Ⅰ况下,太阳能电池在受热后的性能表现不佳,其输出值会受影响∝。据松下透露,HIT☺☻电池板的额定输出值对应25℃(约77℉)的操作环境,但实际上,该车顶的耐受温度在80℃,甚至更高。据松下透露,即使在高温环境下,也能尽可能地降低输出功率的█降幅,因为松下异质结太阳能电池提及要小于常规太阳能电池。

各车企对太阳能电池板的应用

车用太阳能电池板并非新理念:早在1992年,马自达929轿车就配有一款光学太阳能电池。马自达将◀其内置到玻璃车顶内,用于为风扇提供电能,实现车辆的制冷功能。2009款丰田普锐斯ⓥ也为用户提供了一г款太阳能电池板选配件,其输出功率为56瓦,仅能被用于驱动空调/通风系统内的风扇。

在201₪큐4年,福特汽车公司发布了C-Max Sθolar Energi概念车,这是一款插电式混动车辆,其车顶配有太阳能电池。该款车型¤采用了一款由丙烯酸纤维(acrylic)材质制作的棱镜,可为太阳能电池吸收阳光,将光能转化为电能,以便为车载电池充电。福特系统可追踪天空中#太阳的位置,电池板也能随着太阳的东升西落而进行相应移动。该装置通过集光器(concentrat÷or)而获得足够的电能,其收集的电能可供车载电池充电四小时(8 kWh)。2014年,日产也开始为旗下的Leaf电动车提供了一款后扰流板(spoiler option)选配件,其内置光伏太阳能面板,可为其附件系统提供额外的❤电能。

松下的降能耗措施

为确保电流能够平稳流动,松下调整了太阳能电池板内旁路二极管(bypass diodes)的设置方⿴式,旁路二极管可被用于降低Υ太阳能电池板被遮挡后(或电池故障亦或是开路)而产生的能耗。当太阳能电池板的某一部分被遮挡时,电流将通过受遮挡的低压电池(low-voltage shaded cells灬)并导致太阳能电池板受热,进而造成严重的能量损耗。太阳能电池板接线盒内的旁路二极…管及电池的并联接线ρ方式可使电流更☑易通过二极管,而非受遮挡的低压电池,将热量增益(heat gain)降至最小,进而减少电流损耗。

为使太⿻阳能电池板与车顶轮廓相契合,松下为新款丰田普锐斯配置了一╫款架构独特的太阳能电池板,将结晶硅基材(crystalline silicon▦▩ subsζtrate)及非晶硅薄膜(amorphous sΨilicon film)嵌入到三维全面玻璃薄片(three-dimensional laminate curved glass)中,与新款普锐斯的车身设计完美匹配。该技术采用热压缩结合法(thermal compressio♧n bonding)将模块的上下表面与柔性材质粘合。值得一提的时,该技术采用了先进的制造工艺,在常规扁平表面上增添了三维曲面。

美版丰田普锐斯配置新太阳能天窗受阻

最近,松下与特斯拉联手,在拉斯维加斯郊外的工厂内生产新电池。特斯拉首席执行官埃隆马斯克曾表示,特斯拉Model 3“有可¨能”拥有Л一款太阳能车顶选配件,用户颇为期待,希望特斯拉能成为第二家使用新款太阳能电池板的车企。

然而,截止至目前,该选配件尚无法配备到在美发售的丰田普锐斯Prime车型上,因为该太能能电池板当前所采用的钢化玻璃薄板上无Ц法通过美国的侧翻碰撞测试(rollover crashв tests)。据报道,松下与丰田正在探讨解决方案,迄今尚未公布该▒款松下太阳能电池板的在美上市时间表。

文章标签: 黑科技 前瞻技术