Het hart van thermische regeling in EV's: de compressor en de chiller

In een traditioneel voertuig met verbrandingsmotor (Internal Combustion Engine, ICE) is het verwarmings- en ventilatiesysteem er voornamelijk voor het comfort van de passagiers. Maar in elektrische voertuigen (EV's) en hybrides is thermisch beheer een cruciale vereiste voor de aandrijflijn.  

 De batterijen van elektrische auto's zijn ongelooflijk gevoelig voor temperatuurschommelingen; om hun levensduur en bereik te behouden, moeten ze strikt tussen 15 °C en 35 °C worden gehouden. Een aanhoudende temperatuurstijging van slechts 10 °C kan de levensduur van een hoogspanningsaccu halveren. 

Daarom kan een EV tot 2,5 keer meer thermisch beheerapparatuur bevatten dan een conventionele benzine- of dieselauto. Voor moderne onafhankelijke werkplaatsen is het begrijpen hoe deze geavanceerde systemen te diagnostiseren niet langer een nichevaardigheid, maar een absolute noodzaak om te overleven.

In een moderne EV of hybride doen twee componenten het zware werk, als het gaat om het regelen van de temperaturen van de aandrijflijn en het passagierscompartiment:

• De e-compressor: In tegenstelling tot een ICE-compressor die wordt aangedreven door een riem, wordt een elektrische EV-compressor (e-compressor) rechtstreeks gevoed door het hoogspanningsnetwerk van het voertuig (vaak 400 V of 800 V). Hij werkt onafhankelijk van het motortoerental en maakt gebruik van een geïntegreerde omvormer (inverter) en elektromotor, om de koudemiddelstroom nauwkeurig te moduleren op basis van de vraag.

   

• De chiller: De chiller fungeert als een warmtewisselaar die het koudemiddelcircuit (de airconditioningzijde) en de glycol-koelvloeistoflus (de batterij-/aandrijflijnzijde) overbrugt. Hierdoor kan het airconditioningsysteem de vloeibare koelvloeistof die rond het hoogspanningsbatterijpakket stroomt, actief onderkoelen tijdens snel opladen of rijden onder zware belasting.

Verschil in diagnose ten opzichte van traditionele ICE-systemen

Technici die gewend zijn aan traditionele A/C-foutopsporing, zullen merken dat thermische systemen van EV's een totaal andere mentaliteit vereisen.
 

1. Elektrische veiligheid versus mechanische inspectie

Bij een ICE-voertuig betekent een defecte compressor meestal dat er moet worden gecontroleerd op een defecte magneetkoppeling, een slippende riem, of een 12V-voeding naar een solenoïde. Bij een EV is de e-compressor een hoogspanningscomponent. Voor diagnose zijn strikte hoogspanningsveiligheidsprotocollen vereist, waaronder het bewijzen dat het systeem spanningsloos is, voordat fysieke verbindingen worden aangeraakt. Bovendien omvat het controleren van 'stroom' het diagnosticeren van hoogvoltage gelijkstroomkabels (DC) en CAN-buscommunicatienetwerken, in plaats van eenvoudige 12V-circuits.

2. Hoge isolatievereisten

Omdat de e-compressor op hoogspanning werkt, vereist het systeem gespecialiseerde Premium POE (Polyolester) of PVE oliën met hoge diëlektrische eigenschappen (isolatie tegen elektriciteit). Het per abuis gebruiken van standaard PAG-olie uit een ICE-werkplaats, zal het circuit verontreinigen, de isolatiecapaciteit van de olie vernietigen en een gevaarlijke hoogspanningsisolatiefout veroorzaken die het hele voertuig uitschakelt.

Houd er rekening mee dat sommige fabrikanten in specifieke toepassingen nog steeds PAG-olie gebruiken; het is daarom van essentieel belang om de informatie van de fabrikant te raadplegen alvorens reparaties uit te voeren.

3. Onderling verbonden omvang van storingen

In een ICE-voertuig betekent een defecte A/C-compressor alleen een warm passagierscompartiment. In een EV zet een defecte e-compressor of een beperkte chiller de batterijkoeling volledig stop. Als het thermische systeem de batterijtemperaturen niet kan regelen, zullen de elektronische regeleenheden (ECU's) van het voertuig de prestaties aanzienlijk beperken (waardoor de 'noodloop' wordt ingeschakeld), of het voertuig volledig verhinderen snel op te laden, om catastrofale “thermal runaway” te voorkomen.

Kritieke storingsmodi en symptomen

Wanneer thermische EV-componenten degraderen, manifesteren de symptomen zich heel anders dan wat bestuurders en technici gewend zijn.

De precisie die nodig is voor reparatie

Correcte diagnose en nauwkeurige reparatiepraktijken zijn niet onderhandelbaar. Als een e-compressor bijvoorbeeld mechanisch defect raakt, kan deze microscopisch kleine metaaldeeltjes in het systeem loslaten. Als een technicus de compressor simpelweg vervangt zonder een nauwgezette, meerfasige spoeling van de circuits uit te voeren - en er niet in slaagt de absolute reinheid van de chiller te controleren - zal de vervangende eenheid vanwege de resterende deeltjes snel defect raken.

Bovendien is een nauwkeurige koelvloeistof-vacuümvulling vereist om luchtbellen in de complexe koelvloeistofcircuits met meervoudige kleppen, die de accucellen beschermen, te voorkomen.

In gevallen waarin een defect aan een e-compressor heeft geleid tot verontreiniging van het systeem met metaaldeeltjes, wordt ten zeerste aanbevolen alle getroffen onderdelen te vervangen om verdere schade aan de nieuwe unit te voorkomen.

Beheers geëlektrificeerde thermische systemen met Valeo

Als wereldleider op het gebied van hoogspanningsaandrijftechnologie en de wereldwijde nummer 2 in thermische beheersystemen voor auto's, zijn Valeo-oplossingen gemonteerd op één op de drie hybride en elektrische voertuigen wereldwijd. Valeo produceert precies de e-compressoren, koelers en slimme warmtepompsystemen die de moderne schone mobiliteit aandrijven.

Om ervoor te zorgen dat onafhankelijke werkplaatsen deze geavanceerde platforms met vertrouwen kunnen repareren, biedt Valeo technici premium vervangingsonderdelen van OE-kwaliteit, als ook hoogwaardige technische ondersteuning:

• Valeo Tech Assist: Het online werkplaatsportaal. Door de website te bezoeken, krijgen technici gratis, onmiddellijke toegang tot technische servicebulletins (TSB's), gedetailleerde bedradingsschema's, het opzoeken van onderdelen en stapsgewijze montage-instructies op maat voor complexe thermische EV-lussen.

   

Zorg ervoor dat uw werkplaats niet achterblijft nu de elektrificatie versnelt. Maak vandaag nog gebruik van Valeo's OE-expertise om uw diagnosemogelijkheden te versnellen.

Voor een diepere duik in de specifieke componenten en de lay-out van deze geavanceerde systemen in de praktijk, bekijk deze uitgebreide gids over Thermal Management van batterijen door Valeo. Deze video legt precies uit hoe e-compressoren en intelligente koelingscircuits samenwerken, om het bereik van het voertuig en de levensduur van de batterij te behouden.