Zo kies je de juiste batterij- en laadtechnologie voor je bedrijfswagen

Laten we dit omrekenen naar minuten:

Als er een EFB-batterij (Enhanced Flooded Battery) is geïnstalleerd, kan deze slechts ongeveer 50% van zijn capaciteit van 100 Ah leveren zonder risico op een kortere levensduur. Hierdoor wordt de gebruiksduur direct gehalveerd van 46,8 naar 23,4 minuten.

Conclusie: Deze berekening laat duidelijk zien dat elektrische verwarming in de laadruimte zeer veel energie verbruikt en geen duurzame oplossing voor de klant is. Het installeren van extra batterijen om de gebruiksduur te verlengen is niet praktisch, omdat het laadsysteem van het voertuig doorgaans niet in staat is om meerdere batterijen tijdens het rijden efficiënt op te laden. De aanbevolen oplossing is daarom om een externe 20A-batterijlader te installeren die op het elektriciteitsnet kan worden aangesloten en de extra batterij ’s nachts kan opladen.

Op dit moment is een AGM-batterij de beste optie binnen het assortiment van Work System. Hoewel deze iets duurder is dan een traditionele loodzuurbatterij, wordt dit gecompenseerd door verschillende voordelen:

• Langere levensduur

• Betere bestendigheid tegen diepe ontlading

• Hogere bruikbare capaciteit (meer Ah kan worden benut)

Als de prijs doorslaggevend is, kan een EFB-batterij een voordeliger alternatief zijn. Het is echter belangrijk om de beperkingen van EFB ten opzichte van AGM te begrijpen om een weloverwogen keuze te kunnen maken. Zodra de voordelen van AGM duidelijk zijn, wordt de prijs doorgaans minder doorslaggevend. Een lithiumbatterij kan ook een optie zijn, maar is op dit moment aanzienlijk duurder. Daarnaast heeft deze bepaalde beperkingen in koude omstandigheden, omdat lage temperaturen zowel het laden als de stroomafgifte kunnen verminderen — wat vooral problematisch is wanneer de batterij wordt gebruikt om een omvormer van stroom te voorzien.

Het meest traditionele en nog steeds meest voorkomende type voertuigbatterij is AMF (AutoMotive Flooded) — een klassieke natte loodzuurbatterij. Deze bestaat uit zes cellen met rechtopstaande loodplaten die zijn ondergedompeld in vloeibaar elektrolyt (accuzuur). Volledig opgeladen levert de batterij in rust (zonder belasting) ongeveer 12,8–12,9 volt.

Als de spanning onder 12,4 volt daalt, beginnen de loodplaten in de batterij te sulfateren (af te breken), waardoor ze verslechteren en capaciteit verliezen. Dit gebeurt al wanneer ongeveer 40% van de batterijcapaciteit is gebruikt — bijvoorbeeld wanneer 40 Ah uit een batterij van 100 Ah is verbruikt. Daarom zijn AMF-batterijen niet geschikt als huishoud-/extra batterij wanneer gedurende langere tijd stroom wordt afgenomen. Ze zijn het meest geschikt als startbatterij, waarbij gedurende korte tijd een hoge stroom wordt gevraagd.

Het opladen van een AMF-batterij duurt relatief lang — vaak tussen 8 en 16 uur voor een volledige lading. Snel opladen met een te hoge stroom kan leiden tot oververhitting en ervoor zorgen dat de batterij begint te “koken”. Daarom worden batterijladers met een maximale stroom van 20 ampère aanbevolen. Een laadcyclus wordt gedefinieerd als het opnieuw opladen van de batterij nadat de capaciteit tot ongeveer 20% is gedaald. Een AMF-batterij kan doorgaans 200–400 van dergelijke cycli aan voordat de prestaties beginnen af te nemen en vervanging nodig is. Houd er ook rekening mee dat AMF-batterijen tijdens het laden een kleine hoeveelheid explosief waterstofgas afgeven. Als de batterij in een afgesloten ruimte is gemonteerd — bijvoorbeeld in de cabine of laadruimte — moet dit gas via een slang naar buiten worden afgevoerd om explosie- of brandgevaar te voorkomen.

• Betaalbaar

• Langzaam opladen

• Korte levensduur (200–400 laadcycli)

• Slechts ongeveer 40% van de capaciteit kan worden gebruikt voordat opnieuw opladen nodig is

• Geeft explosief gas af tijdens het laden

EFB (Enhanced Flooded Battery) is het type natte loodzuurbatterij dat wij bij Work System op voorraad hebben. Het is een verbeterde variant van de traditionele AMF-batterij, ontwikkeld om betere prestaties en een langere levensduur te bieden. EFB is daarom een betere optie dan AMF.

• Laadt sneller op dan een standaard AMF-batterij

• Kan tot 50% van zijn capaciteit leveren voordat opnieuw opladen nodig is

• Kan ongeveer 300–600 laadcycli aan, wat ongeveer 50% meer is dan een vergelijkbare AMF-batterij

• Laadt relatief langzaam op

• Slechts ongeveer 50% van de capaciteit kan worden gebruikt voordat opnieuw opladen nodig is

• Geeft explosief gas af tijdens het laden

Bij Work System hebben we ook AGM-batterijen (Absorbent Glass Mat) op voorraad — een nog geavanceerder type loodzuurbatterij met verschillende voordelen ten opzichte van traditionele varianten. In een AGM-batterij wordt het elektrolyt opgenomen in glasvezelmatten, waardoor zuurstratificatie na verloop van tijd wordt voorkomen. Dit zorgt voor een stabielere en efficiëntere chemische reactie. Hierdoor kan ongeveer 70% van de batterijcapaciteit worden gebruikt voordat opnieuw opladen nodig is, zonder de batterij te beschadigen.

AGM-batterijen kunnen bijna twee keer zo snel worden opgeladen als traditionele loodzuurbatterijen, zonder het risico dat de batterij begint te “koken”. De verbeterde constructie draagt ook bij aan een langere levensduur van maximaal 500–750 laadcycli. Omdat het elektrolyt in glasvezelmatten is gebonden en niet vrij rondstroomt, kunnen AGM-batterijen liggend of op hun zij worden gemonteerd, wat een groot voordeel is in krappe ruimtes. AGM-batterijen geven bij normaal laden ook geen gas af en hebben daarom geen ontluchtingsslang nodig. Voor extra veiligheid is de batterij echter uitgerust met een drukontlastingsventiel dat gas kan afvoeren als de batterij om welke reden dan ook beschadigd raakt. Daarom wordt nog steeds aanbevolen om als extra veiligheidsmaatregel een ontluchtingsslang aan te sluiten.

• Ongeveer 20% hogere bruikbare capaciteit

• Bijna twee keer zo snel opladen als standaard loodzuurbatterijen

• Ongeveer 70% van de capaciteit kan worden gebruikt voordat opnieuw opladen nodig is

• Ongeveer 60% langere levensduur (500–750 laadcycli)

• Geeft geen explosief gas af tijdens normaal laden

• Minder gevoelig voor schokken/trillingen en hoeft niet rechtop te worden gemonteerd

• Hogere prijs

• Gevoelig voor warmte — mag niet in de buurt van warmtebronnen zoals de motor of een dieselkachel worden gemonteerd zonder de juiste isolatie/hittebescherming

Lithiumbatterijen vertegenwoordigen een nieuwe generatie batterijtechnologie met aanzienlijk betere prestaties dan traditionele loodzuurbatterijen. Een van de grootste voordelen is dat ze in ongeveer één uur snel kunnen worden opgeladen, mits de batterijlader krachtig genoeg is — ongeveer even lang als het duurt om ze te ontladen. In tegenstelling tot loodzuurbatterijen kan 100% van de capaciteit van een lithiumbatterij worden benut, waardoor het maximale energierendement wordt bereikt. Ze hebben bovendien een veel langere levensduur, doorgaans ongeveer 2.000–2.500 laadcycli. Daarnaast weegt een lithiumbatterij ongeveer 60% minder dan een vergelijkbare loodzuurbatterij en kan deze liggend worden gemonteerd als de ruimte beperkt is.

Ondanks hun voordelen hebben lithiumbatterijen bepaalde beperkingen. Ze zijn gevoelig voor kou en kunnen bij temperaturen onder 0 °C (32 °F) niet worden opgeladen. Om dit op te lossen zijn sommige modellen uitgerust met een geïntegreerd verwarmingselement dat de batterij vóór het laden voorverwarmt. Een andere optie is om de lithiumbatterij op een externe verwarmingsmat te plaatsen wanneer interne verwarming niet beschikbaar is. Een ander belangrijk aspect is dat alle cellen in de batterij tijdens het gebruik exact dezelfde spanning moeten hebben. Dit wordt bewaakt en geregeld door een ingebouwd BMS (Battery Management System), dat bescherming biedt tegen oververhitting of in het ergste geval brand. Door deze geavanceerde technologie zijn lithiumbatterijen aanzienlijk duurder dan traditionele loodzuurbatterijen.

Bij Work System hebben we momenteel het LPS-systeem van Clayton op voorraad, waarbij de lithiumbatterij samen met een omvormer, batterijlader en andere elektronica in één complete oplossing is geïntegreerd. We onderzoeken ook de mogelijkheid om in de toekomst afzonderlijke lithiumbatterijen aan te bieden.

• Ongeveer 30% hogere bruikbare capaciteit

• Ongeveer 100% van de capaciteit kan worden gebruikt voordat opnieuw opladen nodig is

• Kan zeer snel worden opgeladen

• Ongeveer 300% langere levensduur (2.000–2.500 laadcycli)

• Geeft geen explosief gas af tijdens het laden

• Zeer laag gewicht

• Hoge prijs

• Gevoelig voor lage temperaturen zonder extra verwarming

We willen ook onze accubak (art.nr. 928-BATLÅDA) onder de aandacht brengen. Deze wordt compleet geleverd met bak, bevestigingen en spanband. Het is een belangrijk onderdeel voor het eenvoudig, veilig en beschermd monteren van een extra batterij in het voertuig. Omdat batterijen zonder montagemateriaal worden geleverd, is de accubak een praktisch en noodzakelijk accessoire voor een correcte installatie.

Het klassieke elektrische systeem in voertuigen met verbrandingsmotor (diesel/benzine) is zo ontworpen dat een dynamo het laadniveau van de startaccu bewaakt en deze indien nodig oplaadt. Wanneer een extra batterij nodig was om aanvullende apparatuur van stroom te voorzien, werd traditioneel een scheidingsrelais tussen de startaccu en de extra batterij aangesloten. De functie van het relais was om de startaccu en de extra batterij met elkaar te verbinden wanneer de dynamo aan het laden was — wat altijd gebeurde wanneer de motor draaide. Wanneer het voertuig werd uitgeschakeld en de extra batterij bijvoorbeeld werd gebruikt om een omvormer van stroom te voorzien, waardoor de spanning snel daalde, detecteerde het scheidingsrelais dit en koppelde het de startaccu los van de extra batterij. Zo werd voorkomen dat de startaccu leegliep, wat er anders toe kon leiden dat het voertuig niet meer kon starten. Wanneer het voertuig vervolgens opnieuw werd gestart en minimaal een half uur reed, kon de dynamo doorgaans de verbruikte energie weer aanvullen.

In elektrische voertuigen werkt het opladen van de 12V-batterij van het voertuig iets anders. De 12V-startaccu is meestal kleiner dan in voertuigen met verbrandingsmotor, waardoor de behoefte aan een extra batterij nog groter is. Omdat elektrische voertuigen geen traditionele dynamo hebben, wordt het laden verzorgd door een DC/DC-omvormer die stroom uit de hoogspannings-tractiebatterij van het voertuig haalt en deze omzet naar 12V. Deze omvormer levert zelden meer dan ongeveer 20 ampère, waardoor het belangrijk is om zoveel mogelijk van het beschikbare extra vermogen te benutten. Daarom is het bijzonder belangrijk om elektrische voertuigen uit te rusten met een DC/DC-lader.

Toen de Euro 6-emissienorm in 2014 werd ingevoerd, moesten alle nieuwe voertuigen met verbrandingsmotor in de EU hun uitlaatemissies verminderen, onder andere door een betere brandstofefficiëntie. Dit had ook invloed op de dynamo van het voertuig, die tegenwoordig softwarematig wordt aangestuurd om de startaccu spaarzamer op te laden, de belasting van de motor te verlagen en zo brandstof te besparen. Bovendien is de dynamo zo geprogrammeerd dat de startaccu nooit volledig wordt opgeladen. Hierdoor blijft er ruimte in de batterij over om teruggewonnen energie van het afremmen op de motor op te slaan, waarbij bewegingsenergie wordt omgezet in 12V-gelijkstroom en wordt gebruikt om de batterij op te laden.

Kort gezegd: een “slimme dynamo” betekent dat het voertuig elektrische energie niet opslaat zoals je misschien zou verwachten — daarom zijn alternatieve laadoplossingen nodig om extra batterijen in moderne voertuigen op te laden.

Ongeacht de grootte of het type van je batterijen moeten ze volledig zijn opgeladen voordat ze opnieuw worden gebruikt. Net als bij een mobiele telefoon kun je niet slechts 10 minuten opladen en verwachten dat de batterij de hele dag meegaat. Laden kan tijdens het rijden plaatsvinden, waarbij de batterijen met een bepaalde stroomsterkte (ampère) worden opgeladen, maar:

• Batterijladers zijn veruit de beste manier om ervoor te zorgen dat de batterij aan het begin van de werkdag volledig is opgeladen

• Zonnepanelen werken goed als ondersteunende/onderhoudslading, maar volledig opladen duurt lang (dagen).

• De leeftijd en conditie van de batterij invloed kunnen hebben op de gebruiksduur

• De maximale spanning die de voertuigfabrikant vanaf de dynamo toestaat, invloed kan hebben op het laden en de gebruiksduur

1. DC/DC-lader: Dit is de basis van alle moderne installaties en zorgt voor correct en volledig laden, ook in voertuigen met slimme dynamo’s (EURO 6+)

2. Netlader: Wordt gebruikt wanneer het voertuig geparkeerd staat — bijvoorbeeld ’s nachts — om de batterij volledig op te laden. Kan ook als back-up dienen bij een hoog stroomverbruik.

3. Zonnepanelen: Een perfecte aanvulling op de andere systemen; ze houden de batterij in goede conditie door middel van onderhouds- of bijladen.

4. Scheidingsrelais (onvoldoende): Kan worden gebruikt in oudere voertuigen, maar biedt bij moderne installaties geen garantie op een volledig opgeladen batterij.

Een accuscheidingsrelais (ook wel split-charge-relais genoemd) is een elektrisch component dat automatisch twee batterijen met elkaar verbindt of van elkaar scheidt — meestal de startaccu en een extra batterij — afhankelijk van het spanningsniveau. Let op! Deze oplossing werkt vaak slecht in moderne voertuigen met slimme dynamo’s en regelsystemen en wordt daarom door ons niet aanbevolen.

Wanneer de motor draait en de dynamo laadt, worden de startaccu en de extra batterij automatisch met elkaar verbonden zodat beide tegelijk worden opgeladen. Wanneer de motor wordt uitgeschakeld, wordt de verbinding verbroken zodat de extra batterij de startaccu niet kan ontladen. Dit proces wordt doorgaans geregeld op basis van de accuspanning — het relais sluit bijvoorbeeld bij ongeveer 13,3 volt en opent opnieuw wanneer de spanning daalt tot ongeveer 12,8 volt.

• Beschermt de startaccu

• Automatische werking

• Kosteneffectieve oplossing

• Eenvoudige installatie

Nadelen

• Eenvoudige logica — geen slim laden

• Beperkte werking in moderne voertuigen

• Niet geschikt voor hoog stroomverbruik of situaties waarin snel laden nodig is

• In eenvoudigere installaties met twee batterijen

• Voor gebruikers die basisbescherming willen tegen onnodige ontlading van de startaccu

• Wanneer het budget beperkt is en een DC/DC-lader niet nodig is

Een netlader — of netstroomsysteem — maakt het mogelijk om het voertuig op een extern elektriciteitsnet aan te sluiten. Het systeem wordt gebruikt om batterijen op te laden, elektrische apparatuur van stroom te voorzien en voertuigapparatuur van elektriciteit te voorzien zonder dat de motor draait. Dit is vooral nuttig voor bedrijfsvoertuigen die langere tijd stilstaan of waarbij apparatuur in het voertuig ’s nachts moet blijven werken — bijvoorbeeld laders voor accugereedschap.

Het voertuig wordt via een aansluitpunt verbonden met een standaard 230V-stopcontact. De stroom wordt vervolgens naar een ingebouwde batterijlader geleid die 230V-wisselstroom omzet in 12V-gelijkstroom.

• Laadt batterijen op terwijl het voertuig stilstaat

• Voorziet apparatuur van stroom zonder dat de motor draait

• Bespaart brandstof en vermindert uitstoot

• Verhoogt de veiligheid

• Houdt bijvoorbeeld verwarming/koeling in de laadruimte in stand

Een DC/DC-lader — ook wel een door de dynamo gevoede batterijlader genoemd — wordt gebruikt om een extra batterij via het elektrische systeem van het voertuig gecontroleerd en efficiënt op te laden. De lader is compatibel met zowel voertuigen met traditionele dynamo’s als moderne voertuigen met intelligente laadsystemen, zoals Euro 6-motoren en start/stop-technologie.

Een DC/DC-lader wordt tussen de startaccu en de extra batterij geïnstalleerd en wordt automatisch geactiveerd wanneer het voertuig in gebruik is. De lader optimaliseert het laadproces op basis van factoren zoals batterijtype, temperatuur en actuele spanning.

• Stabiel en efficiënt laden

• Compatibel met moderne voertuigen (Euro 6 en nieuwer)

• Verlengt de levensduur van de batterij

• Veilige en gecontroleerde werking

• Duurder dan een scheidingsrelais

• Complexere installatie

• Vereist de juiste dimensionering (20A, 30A, 50A)

• In moderne voertuigen met slimme dynamo/start-stopfunctie

• Bij hoog stroomverbruik (gereedschap, koelkast, omvormer of vergelijkbaar)

• Bij gebruik van AGM-, GEL- of lithiumbatterijen

• Wanneer je de levensduur van de batterij wilt maximaliseren