De verkoop van hybride en elektrische voertuigen groeit wereldwijd enorm, wat ongetwijfeld een impact heeft op de onderdelenmarkt en de reparatiesector. Technici, monteurs en servicecentra moeten daarom voorbereid zijn op de trends van de nabije toekomst. En wat dit voor invloed heeft op de elektrische compressor in elektrische voertuigen.
De airconditioningsystemen van hybride en elektrische voertuigen en die van voertuigen met een conventionele verbrandingsmotor zijn heel verschillend, maar het hart van beide systemen wordt gevormd door één component: de compressor.
Beide systemen zijn ontworpen om comfortabele omstandigheden in het voertuig te creëren. Maar in een hybride of elektrisch voertuig kan het airconditioningsysteem extra functies hebben, zoals het koelen van de accu, het koelen van de batterij die de krachtige elektronica voedt.
Werkingsprincipe van de elektrische compressor
In tegenstelling tot voertuigen met verbrandingsmotor, waarbij conventionele compressoren mechanisch worden aangedreven via een extra aandrijfriem, zijn elektrische voertuigen uitgerust met elektrische compressoren. De zogenaamde e-compressoren: aangedreven door hoogspanningsstroom.
Waar bestaat de e-compressor uit
De e-compressor (Fig. 1) bestaat uit:
- Omvormer – Stuurt de motor aan en zet de gelijkstroom van de hoogspanningsbatterij om in wisselstroom voor de motor. De regeling van de elektrische airconditioning geeft via de hoogspanningsregeling signalen voor het toerental van de compressor door aan de omvormer om het toerental van de elektrische compressor te regelen.
- Elektromotor – Borstelloze gelijkstroommotor die een permanente magneet als rotor en een spoel als stator gebruikt om de compressor aan te drijven.
- Compressoreenheid – De scrollcompressor is een as met een spiraal-/schroefrotor die wordt gebruikt om het koelmiddel te pompen en vervolgens samen te persen.
Een elektromotor werkt op meer dan 200 volt en wordt gekoeld door een mengsel van koelmiddel en olie. Daarom is een speciale diëlektrische (niet-geleidende) compressorolie nodig om motorstoringen te voorkomen. Het gebruik van de verkeerde olie brengt een hoog risico op schade met zich mee, niet alleen aan de compressormotor, maar ook aan andere elektrische circuits in het voertuig.
Veiligheid bij het werken met een e-compressor
Omdat het werken met een elektrische compressor gepaard gaat met hoogspanning, kunnen we niet zomaar de oude compressor verwijderen en een nieuwe installeren wanneer de noodzaak tot vervangen bestaat. Allereerst moeten we zorgen voor veiligheid, aangezien de spanning tussen 400-600 V en soms hoger kan liggen, wat een ernstig risico voor de gezondheid en het leven inhoudt. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat we alleen goedgekeurde apparatuur en gereedschappen (Fig. 2) gebruiken voor het werken met hoogspanningssystemen, om de werkplek en het voertuig dienovereenkomstig voor te bereiden (Fig. 3) op het noodzakelijke onderhoud of de noodzakelijke reparatie en om het hoogspanningssysteem spanningsloos te maken (Fig. 4).
OPMERKING: Alleen gekwalificeerde en gecertificeerde personen mogen met hoogspanningssystemen werken.
LET OP: Volg altijd de OE-procedures voor het spanningsloos maken van hoogspanningssystemen.
Fig. 2: NRF gereedschap voor het werken met elektrische voertuigen
Fig. 3: De NRF Tesla Mote 3 klaarmaken voor reparatie
Fig. 4: Veiligheidsstekker voor het uitschakelen van de Geely Polestar2
Juiste type olie voor elektrische compressor
De olie voor een elektrische compressor is meestal anders dan de olie die wordt gebruikt in mechanisch aangedreven compressoren. Deze olie is diëlektrisch (niet-geleidend), meestal POE-olie, maar het is altijd belangrijk om te controleren welk type olie nodig is. Deze informatie is te vinden op het gegevensblad van de fabrikant, de compressorbehuizing of het speciale typeplaatje onder de motorkap (Fig. 5).
POE-oliën die in e-compressoren worden gebruikt, hebben een isolatieweerstand van meer dan 10 megohms. Als slechts 1% aftermarket PAG46-olie aan deze POE-olie wordt toegevoegd, daalt de isolatieweerstand tot minder dan 1 megohm. En als alle olie in een systeem met een e-compressor wordt vervangen door PAG46, daalt de isolatieweerstand tot praktisch 0 (fig. 6).
OPMERKING: Gebruik ALLEEN de olie die wordt aanbevolen door de OE-fabrikant.
Wees ook voorzichtig met UV-kleurstof. De kleurstof is geleidend en er is slechts een kleine hoeveelheid nodig om de isolerende eigenschappen van de olie te neutraliseren. Er zijn momenteel geen kleurstoffen goedgekeurd door OE-fabrikanten.
OPMERKING: Gebruik GEEN UV-kleurstof om lekken op te sporen.
De e-compressor onderhouden
Hoewel de meeste aircoservicestations slechts één type olie kunnen verwerken, zijn er apparaten met een “intern spoelprogramma” die ook kunnen worden gebruikt om de olie in hybride/elektrische voertuigen te verversen. Om te voorkomen dat de verschillende soorten olie per ongeluk worden gemengd, wordt het sterk aanbevolen om speciale containers, slangen, leidingen en olie-injectiesets te gebruiken die zijn aangesloten op het aircocircuit van hybride en elektrische voertuigen om de olie in het systeem bij te vullen, of om een apart station te gebruiken voor het onderhoud van het aircosysteem (Afb. 7).
De e-compressor is hermetisch afgesloten, er is geen asafdichting en geen potentieel risico van koudemiddellekkage naar de buitenlucht. Dus de koudemiddellekkage is lager dan bij een mechanische compressor. Het is echter erg belangrijk om het juiste koelmiddelniveau te handhaven. De reden hiervoor is dat er problemen kunnen ontstaan als het niveau te laag of te hoog is.
Hybride en elektrische voertuigen hebben ook regelmatig onderhoud nodig. Technici moeten zich daarom houden aan de onderhoudsintervallen die zijn opgegeven door de autofabrikant. Zodoende voldoen ze aan alle vereisten voor het vervangen van koelvloeistof.
