Hebben elektrische trucks problemen… met de 24V-batterij?

Dat de transitie naar elektrische trucks uitdagingen met zich kon meebrengen, is niet onverwacht. Dat één van de onderdelen die daarbij voor problemen zou zorgen de… ‘traditionele’ 24V-batterij zou zijn, is dat misschien wel. We schetsen wat er speelt en hoe constructeurs daar mee omgaan.

Het in Zellik gevestigde VPD heeft een tiental elektrische vrachtwagens in zijn park, waaronder een Volta Zero. Een leerrijke ervaring voor fleet manager Koen Moyson al duikt er ook een onverwacht probleem op: de 24V laagspanningsbatterij ontlaadt bij langere stilstand, wat voor pannes zorgt. Dat zou volgens Moyson onder andere te wijten zijn aan de koeling van de batterij. VPD probeert het te voorkomen door regelmatig op te starten en zoveel mogelijk te rijden, wat natuurlijk een operationele impact heeft… zeker als het park veel EV’s zou bevatten dat op die manier moet worden opgevolgd.

In de autowereld, waar elektrische voertuigen ondertussen meer ingeburgerd zijn, komt het probleem in uitzonderlijke situatie voor. Daar is het vooral te wijten aan een combinatie van een kleinere 12V-batterij (vandaar dat het probleem meer voorkomt bij EV’s dan bij auto’s met verbrandingsmotoren) en meer energieverbruikers zoals grotere digitale schermen, geconnecteerde modules en controlesystemen die ook bij stilstand regelmatig actief zijn. Software houdt echter een oogje om te proberen vermijden dat de 12V-batterij te sterk ontlaadt, waardoor het probleem bij auto’s relatief zeldzaam is.

Wat zeggen de vrachtwagenconstructeurs?

De bij VPD aangehaalde batterijkoeling als oorzaak van ontlading is volgens een reactie van de meeste vrachtwagenmerken niet meteen een issue. Het koel/verwarmingssysteem put stroom uit de hoogspanningsbatterijen, maar de koelwaterpomp kan wel aangedreven worden door de 24V-batterij. Aangezien die wanneer de vrachtwagen ingeplugd is aan de laadpaal of met een ingeschakeld contact opgeladen wordt via een DC/DC omvormer door de hoogspanningsbatterij, zijn de beste manieren om problemen te vermijden rijden of aan de laadpaal hangen. Bij Volvo Group klinkt het dat de laadpaal in dat geval wel de juiste instellingen moet hebben om de spanning van de hoogspanningsbatterijen te ‘onderhouden’. Wordt de vrachtwagen gedurende meer dan een week niet opgeladen (bijvoorbeeld bij herstellingen of werken), dan raadt het merk aan om de 24V-batterijen van in het begin af te koppelen.

Bij Scania wordt het koel- en verwarmingssysteem van de hoogspanningsbatterij geactiveerd wanneer de elektrische aandrijflijn ingeschakeld is en op die momenten (en tijdens het opladen) zorgt de DC/DC omvormer ervoor dat de spanning van de 24V-batterijen op niveau blijft. Mercedes-Benz Trucks, dat aangeeft dat het 24V-systeem enkel de boordelektronica en communicatiefunctionaliteiten voedt, wijdt in de handleiding van zijn elektrische trucks een hoofdstuk aan richtlijnen voor langere stilstandperiodes. Naast het periodiek inschakelen van het voertuig en inpluggen aan een laadpaal met een langzaam laadprogramma tijdens langere stilstand, wordt er bijvoorbeeld ook aangeraden om een vertrektijd in te stellen zodat het systeem de batterij kan voorconditioneren met stroom uit de laadpaal. Ook bij MAN klinkt het dat het systeem continu de laadtoestand van de 24V-batterijen controleert en zal bijladen wanneer nodig, al moet het voertuig daarvoor natuurlijk wel aan de laadpaal hangen.

Actievere oplossingen

DAF Trucks beperkt dan weer preventief het 24V-verbruik bij stilstand om er zo voor te zorgen dat de batterij minder snel leeg raakt. Bij de lichtere laagspanningsbatterijen geldt een beperking van de ruststroom tot 100 mA, bij zwaardere tot 250mA. DAF nam die verbruiksbeperking bovendien mee op in de opbouwrichtlijnen, zodat ook daar de maximale waarden gerespecteerd worden.

IVECO zet in op een herziening van het beheersysteem van zijn elektrische voertuigen. Die voeren al langer sowieso om de 5 uur een systeemcheck uit, waarbij de 24V-batterij bij lange stilstand uitgeput kan geraken. In de toekomst zal de laagspanningsbatterij echter ook wanneer het contact niet ingeschakeld is en het voertuig niet aan de laadpaal hangt, opgeladen worden door de hoogspanningsbatterij. Voorwaarde is dat het laadniveau van die laatste niet onder de 15% duikt. Een voorbeeld om te volgen?

Zonnepanelen?

Kan een vrachtwagen niet aan de lader blijven hangen, dan zouden zonnepanelen soelaas kunnen brengen, voor de 24V laagspanningsbatterij dan toch. Zonnepanelen worden op dit moment soms ingezet voor koeltoepassingen van trailers, maar Paccar Parts biedt ze nu ook aan om de 24V-batterijen van trucks op te laden. Het bedrijf prijst ze vooral aan omwille van comfortsnufjes zoals een televisie, koffiemachine of microgolfoven die de batterij belasten, maar het zou dus ook een oplossing kunnen zijn om problemen met de laagspanningsbatterij van elektrische vrachtwagens te vermijden bij langere stilstand.