NIEUWE ONTWIKKELINGEN OP HET GEBIED VAN ACCUSERVICE

Meer dan de helft van voertuigbatterijen is EFB tegen 2020

Actuele onderzoeken tonen aan dat ongeveer 72% van alle schadegevallen aan elektrische voertuigsystemen te wijten is aan de uitval of het onjuist functioneren van de accu. Heeft het echter wel zin om met beschuldigende vinger naar de accu als boosdoener te wijzen? In dit artikel gaan we dieper in op de ontwikkelingen die tot deze hallucinante cijfers hebben geleid, en onderzoeken we het nut en de werkwijze van accucontrole- en accuservicesystemen.

AUTO VAN DE TOEKOMST

De verwachtingen die we vandaag van een voertuig hebben, verschillen fundamenteel met enkele jaren terug. We gebruiken de wagen niet meer op dezelfde manier. Veelvuldige korte ritten en de in steeds grotere mate aanwezigheid van elektronica en regelapparatuur in voertuigen leiden tot hogere thermische belastingen. Moderne en complexe elektrische systemen vervangen mechanische en hydraulische componenten. De werkplaats wordt zo geconfronteerd met nieuwe eisen, een evolutie die bovendien nog niet meteen halt lijkt te houden. In de auto van de toekomst worden alle complexe systemen nog eens met elkaar in een netwerk verbonden. Het uitwisselen van reserveonderdelen wordt dan enkel nog mogelijk met behulp van gekwalificeerde diagnosetesters en de bijbehorende geschikte batterijlader.

State of charge

Vroeger werden de voertuigbatterijen met een zuurweger getest. Die registreerde de soortelijke massa van de elektrolyt en gaf informatie over de ladingstoestand (State of Charge) van de batterij. Tegenwoordig worden dergelijke metingen gedaan met een digitale voltmeter. Bij een 100% geladen accu meet je een rustspanning van 12,7 V. Een accu die voor 80% geladen is, geeft een waarde van 12,5 V. Fabrikanten van batterijen adviseren garagehouders bij te laden zodra de rustspanning 12,4 V of lager bedraagt.

State of health

Een steeds terugkerende of langdurende lage ladingstoestand zorgt immers voor sulfatering. Een onomkeerbaar proces dat een negatieve invloed heeft op de gezondheidstoestand (State of Health) van een accu. Een accu met een lage SoH kun je vergelijken met een brandstoftank waarin een flinke deuk zit. Zelfs als je die helemaal vol tankt (SoC = 100%), is de capaciteit beduidend lager. Het meten van de gezondheidstoestand van de batterij gebeurt volgens het conductanceprincipe. De accutester meet de interne geleiding en weet daarmee de interne weerstand van de accu. Die waarde zegt iets over de hoeveelheid plaatmateriaal die nog in de accu actief is.

State of function

De ladings- en gezondheidstoestand samen bepalen of een accu voldoende ampères kan leveren om de motor aan te slingeren (State of Function).

SOORTEN BATTERIJEN

Conventionele batterijen

De voertuigbatterij werd vroeger ook wel startbatterij genoemd. Zijn functie was het starten van de motor. Sensoren, actuatoren, displays, verwarmingselementen en computers stelden echter een grotere stroomvraag, waardoor de batterij moest bijspringen. Hierdoor kwam deze in een deels ontladen toestand terecht, wat ten koste ging van de levensduur.

Agm-batterijen

De Absorbed Glass Material-batterij bood hierop een oplossing. Die is namelijk beter tegen gedeeltelijke ontlading bestand. Met de komst van start-stopsystemen werd de cyclische belasting op de accu zelfs nog groter. Deze ontwikkeling veranderde de inhoud van het begrip State of Health. Voorheen was een batterij gezond als hij voldoende koudstartstroom kon leveren. Bij moderne batterijen telt ook de reservecapaciteit waarmee de accu alle verbruikers aan de praat houdt als het start-stopsysteem actief is. Tegenwoordig bestaan er ook testalgoritmes die de reservecapaciteit bij benadering diagnosticeren.

EFB-batterijen

Kleinere auto's met start-stopsysteem werden echter geconfronteerd met de beperkingen van de AGM-batterij. Zo kan die minder goed tegen warmte, waardoor hij zich vaak buiten de motorruimte bevindt, en hangt er een toch aanzienlijk prijskaartje aan de batterij. De Enhanced Flooded Battery bood hierop een alternatief. De EFB is beduidend goedkoper en kan beter tegen de warmte, maar minder tegen cyclische belasting.

IN DE PRAKTIJK

Al die extra verbruikers, een start-stopsysteem en een slimme dynamo kunnen alleen goed functioneren als het Battery Management System (BMS) de ladingstoestand van de accu kent. De sensor op de minpool houdt om die reden de temperatuur, de State of Charge en het afgenomen vermogen goed in de gaten. Iedere batterij heeft specifieke eigenschappen en is voorzien van een code, die bij inbouw via de diagnosetester moet worden aangemeld.

Testen van een accu

• Sluit de klemmen van de tester rechtstreeks aan op de polen van de batterij;
• Stel de tester in op basis van het type batterij (AGM-, EFB-, gel- of conventionele accu). Verschillende types batterijen vragen om een ander testalgoritme;
• Selecteer de opgegeven koudstartstroom en de meetstandaard waarmee de CCA-waarde (Cold Cranking Ampères) is vastgesteld. Dat kan DIN, IEC, EN, SAE of JIS zijn. Deze info en parameters kan en moet je op de accu aflezen;
• De tester voert de conductancemeting uit en meet de accuspanning. Hou er rekening mee dat de spanning hoger kan liggen als de auto net gereden heeft;
• Lees de resultaten op de tester af.

Testen van het laadsysteem

Een accu die niet langer de gewenste waarden aflevert, dient vervangen te worden. Minstens zo belangrijk is om de oorzaak van de defecte accu weg te nemen. Was de levensduur van de batterij verstreken of lag een andere storing aan de oorzaak van het defect? Het laadsysteem van de wagen dient daarvoor te worden getest.

• Sluit de kabel en de ampèretang aan op de wagen;
• Neem met de tester plaats achter het stuur;
• Start de motor en volg de aanwijzingen op het scherm. De tester meet het laadsysteem onder vier verschillende bedrijfsomstandigheden: bij stationair toerental, bij stationair toerental met stroomverbruikers aan, bij verhoogd toerental en bij verhoogd toerental met stroomverbruikers aan.

VALKUILEN

Spanningspieken vermijden

Accutesters moeten in staat zijn om de verschillende batterijtypes aan te kunnen, het elektrische systeem te kunnen testen en de correcte algoritmes te hanteren. Fabrikanten raden werkplaatsen aan om over een batterijtester te beschikken met een zo breed mogelijk toepassingsgebied. Nadat de status van een accu werd bepaald, kan je met laden de levensduur van de accu verlengen. Een diagnostische lader combineert testen en laden van de batterij. De batterijservice stelt vandaag hoge eisen aan de test- en laadapparatuur. Tijdens het laden mogen er immers geen spanningspieken optreden, die tot defecten aan de elektronische componenten kunnen leiden. Vroeger diende de batterij hiervoor uitgebouwd te worden, maar met de elektronische en hoogfrequentieladers van vandaag kan de batterij worden geladen via het boordnet van het voertuig, zonder de elektronica in gevaar te brengen. Een spanningspiek kan bovendien ook leiden tot het vrijkomen van schadelijke dampen, wat waterverlies in de batterij en explosiegevaar met zich meebrengt. Om dit te vermijden, zijn batterijladers begrensd tot een laadspanning van 14,4 V voor 12 V batterijen. Dit noemt men de dampspanningsgrens.

Verkeerde batterij

Een conventionele batterij inbouwen in een wagen die eigenlijk een EFB- of AGM-accu nodig heeft, verhoogt de kans op vroegtijdig falen. Wordt de nieuwe accu bovendien niet aangemeld via de diagnosetester, dan werkt het start-stopsysteem niet zoals bedoeld.

Tegenstrijdige testresultaten

Sporadisch kan het voorvallen dat de accu tegenstrijdige testresultaten aflevert. Een kleine afwijking in de meting, bijvoorbeeld in de verbinding of de temperatuur van de batterij, kan het resultaat net de andere kant doen omslaan. Hierbij is het belangrijk om te begrijpen dat de accu op de grens van zijn levensduur zit. De accu zal nog in staat zijn om de wagen te starten, maar het is waarschijnlijk dat hij op korte termijn faalt.

NIEUWE ONTWIKKELINGEN

Buffer- en ondersteuningsfunctie

Tijdens diagnose en herprogrammeren van de stuurapparaten dient enerzijds de boordspanning boven een bepaald niveau te blijven, en dienen er anderzijds piekstromen te worden geleverd. Bij het gebruik van de bufferfunctie zijn zowel de lader als de verbruikers op de batterij aangesloten. Dit betekent dat tijdens het laden de verbruikers vermogen van de batterij opslorpen. De elektronica van de lader beschermt de batterij tegen overbelasting.

Intelligente accusensoren

Een intelligente accusensor is het sleutelelement van het hedendaagse energiemanagement in het voertuig. De sensor meet betrouwbaar en nauwkeurig de spanning, stroom en temperatuur, en aan de hand van de meetwaarden wordt met behulp van algoritmes informatie verzameld over de laadstatus, veroudering en te verwachten startcapaciteit van de accu. De intelligente accusensor is bedoeld voor gebruik bij start-stopbatterijen, gelaccu's en AGM's en wordt met de poolklem direct bevestigd aan de minpool van de voertuigbatterij. Door het gebruik van de intelligente accusensor kan het energiemanagement bij een kritische toestand van de accu snel reageren en zowel het gedrag van de verbruikers als de alternator beïnvloeden.