Verbrand je vingers niet aan klimaatservice bij EV's en HEV's
Is hoogspanningstechnologie voer voor specialisten geworden?
Airconditioning in voertuigen is al lang geen puur comfortelement meer. Zeker bij elektrische en hybridevoertuigen speelt het systeem een cruciale rol in het totale thermomanagement. Voor garagehouders betekent dit een duidelijke verschuiving in kennis, diagnose en onderhoud, want de technologie is veel complexer geworden dan vroeger. Een pak gevoeliger ook. De verkeerde compressorolie kan bijvoorbeeld grote en ronduit gevaarlijke gevolgen hebben. Moderne aircosystemen in elektrische voertuigen vragen daarom om een bredere en diepere technische aanpak. In dit artikel belichten we de belangrijkste verschillen en aandachtspunten.

Van comfort naar cruciaal thermomanagement
Bij elektrische voertuigen maakt de airco integraal deel uit van het thermisch beheer. Het systeem regelt niet alleen de temperatuur in het interieur, maar ondersteunt ook de koeling en verwarming van de hoogspanningsbatterij en vermogenselektronica. De laadcyclus illustreert dat nog het beste. Met name tijdens het snelladen kan de temperatuur van de batterij snel oplopen. Een warmtepomp zal in dat geval helpen om die stijging binnen de perken te houden door de batterij te koelen.
Het moge duidelijk zijn dat een slecht functionerend aircosysteem een directe en negatieve impact zal hebben op de prestaties van het voertuig. Naast een verminderde actieradius door een inefficiënt verbruik van energie (die rechtstreeks van de batterij komt), zullen ook tragere laadtijden en zelfs een versnelde slijtage van de batterij daarvan het gevolg zijn.
Het systeem is met andere woorden veel meer verweven met andere componenten dan klassiek het geval was. In de context van service en onderhoud kan een aircostoring daardoor niet langer los gezien worden van andere voertuigsystemen.

Complexere systemen en meer componenten
Een aircosysteem werkt op basis van een gesloten kringloop waarin een koudemiddel continu circuleert. Door het koelmiddel samen te persen, te koelen en te verdampen, zorgt het ervoor dat het klimaat in de auto op de juiste manier wordt geregeld. Aan dat intussen bekende werkingsprincipe verandert er fundamenteel niets. De klassieke opbouw van compressor, condensor en verdamper blijft dus gewoon bestaan, alleen wordt het systeem een stuk complexer.
Elektrische en hybridevoertuigen beschikken bijvoorbeeld vaak over meerdere thermische circuits. Die kunnen zowel gescheiden als gekoppeld zijn en worden aangestuurd via elektronische kleppen, sensoren en regelmodules. Extra componenten dus. Steeds vaker maken EV’s ook gebruik van warmtepompen om zowel het interieur als diverse technische onderdelen op een energievriendelijkere manier te verwarmen en te koelen. Energievriendelijker omdat warmtepompen de warmte eerder verplaatsen dan ze actief op te wekken via weerstanden. Kortom, ondanks het feit dat de basis grotendeels dezelfde blijft, vallen er wel degelijk belangrijke verschillen aan te stippen. Die diepen we graag nog wat verder uit.
Bij EV’s is de airco geen comfortoptie meer, maar een cruciale schakel in het thermomanagement
Compressor elektrisch aangedreven
Een klassiek systeem gebruikt een compressor die via een riem verbonden is met de verbrandingsmotor. Dat type van compressoren draait meestal op het toerental van de motor, wat de regelmogelijkheden serieus beperkt. Bij EV’s en HEV’s daarentegen, wordt de compressor elektrisch aangedreven. Hij werkt onafhankelijk van de motor, waardoor het aircosysteem gewoon kan blijven functioneren, zelfs al staat het voertuig uit of stil. Elektrische compressoren zijn tevens traploos regelbaar via elektronica. Dat zorgt voor een veel preciezere controle.
Hoogspanning
In de meeste EV’s ligt de spanning van het accupakket ergens tussen ongeveer 200 en 800 volt, afhankelijk van het voertuigtype en ontwerp. Dat is veel hoger dan het klassieke 12V-boordnet. Die hoogspanning is nodig om voldoende vermogen te kunnen leveren bij een lagere stroom, maar bekeken vanuit het perspectief van onderhoud, brengt ze wel een serieus aandachtspunt met zich mee: de veiligheid van personeel dat aan het voertuig moet werken. Extra voorzichtigheid is meer dan geboden. Op dit aspect gaan we straks nog verder in.
Ander type van olie
In conventionele airconditioningsystemen wordt doorgaans PAG- of esterolie gebruikt. Maar voor elektrische auto’s en hybridevoertuigen is een speciale polyolesterolie (POE) vereist. Dat heeft te maken met de hoogspanning: behalve smeren moet de olie namelijk ook elektrisch veilig zijn. Lees: ze mag de spanning niet geleiden.
Amper één procent verkeerde olie kan de isolatieweerstand van een compressor drastisch verlagen
Polyolesterolie heeft uitstekende diëlektrische eigenschappen en is dus een goede isolator. Dat luistert trouwens heel nauw. Onderzoek heeft aangetoond dat slechts één procent PAG-olie in een EV- of hybridesysteem de diëlektrische eigenschappen kan beïnvloeden, waardoor de isolatieweerstand van een compressor daalt van meer dan 10 megaohm naar minder dan één megaohm. Een kapotte wikkeling kan de compressor beschadigen en zelfs volledig uitschakelen als gevolg van kleine spanningslekken.
Alternatieve koelmiddelen
Niet elk koudemiddel is even geschikt voor omkeerbare systemen. Door de opkomst van de elektrische wagen en de veranderende eisen die daarmee gepaard gaan voor het aircosysteem, zoekt men naar koelmiddelen die stabiel blijven over een breed temperatuurbereik en die warmte onder wisselende omstandigheden efficiënt kunnen verplaatsen. Als alternatief voor het vaak gebruikte R1234yf wordt daarom in de richting van onder meer CO2 en propaan gekeken. Hun eigenschappen maken van hen de ideale combinatie met warmtepompen. CO2 heeft het voordeel van niet-brandbaar te zijn en niet of nauwelijks bij te dragen tot het broeikaseffect. Die minimale milieu-impact past natuurlijk prima binnen de steeds strengere milieuregels. Ten opzichte van CO2 is propaan echter efficiënter in gebruik, en dat vertaalt zich in lagere vulhoeveelheden. Voor garagehouders brengt het gebruik van CO2-aircosystemen wel een aantal extra aandachtpunten met zich mee. Weet bijvoorbeeld dat de bedrijfsdrukken veel hoger liggen dan bij traditionele systemen (tot wel 130 bar). Dat vraagt om aangepaste serviceapparatuur. Zo bestaan er op dit moment al aircoservicestations met een geïntegreerde sensor die continu de CO2-concentratie in de werkplaatsomgeving monitort tijdens de service. Dat is een belangrijke veiligheidsfeature.
Impact op service
Meerdere nieuwe uitdagingen
Laat ons beginnen met een advies verpakt als een waarschuwing: vanwege het werken met hoogspanningscomponenten is het om veiligheidsredenen zeer belangrijk dat het werken aan thermomanagement in EV’s en HEV’s uitsluitend door gekwalificeerde en gecertificeerde professionals gebeurt. Ook de complexiteit van de diverse circuits vraagt om zeer veel deskundigheid. Zo leidt het gebruik van warmtepompen tot nieuwe diagnose-uitdagingen, zoals het beoordelen van:
- omkeerbare koelcircuits;
- elektronische kleppen;
- meerdere temperatuur- en druksensoren;
- interactie tussen batterijbeheer en airconditioning.
Een elektrisch aangedreven aircocompressor vereist dan weer de diagnose van:
- hoogspanningscircuits;
- invertoraansturing;
- CAN‑communicatie met klimaat- en batterijmodules.

Aangepaste diagnoseapparatuur
De combinatie van warmtepompen, elektrische compressoren, meerdere koelcircuits en zwaar geïntegreerde CAN‑communicatie maakt dat klassieke aircodiagnosemethoden onvoldoende zijn. Daar zijn de fabrikanten zich natuurlijk terdege van bewust. Ze introduceren daarom nieuwe platformen waarin AI-ondersteunde diagnosetechnologie geïntegreerd zit. Die helpt onder meer om foutcodes automatisch te interpreteren en reparatieadvies te geven op basis van een bijzonder uitgebreide historiek.
Fabrikanten komen ook tegemoet aan heel specifieke vragen. Neem de olie als voorbeeld. We vermeldden al dat de elektrische compressoren heftig reageren op een verkeerde keuze van olie. Vandaar het grote belang van een grondige spoeling met koudemiddel van zowel de interne leidingen als het kleppenblok van het aircoservicetoestel voordat de compressorolie wordt ververst.
Nieuwe hybride spoelkitten, bedoeld voor het spoelen van de serviceslangen en de interne circuits, moeten ervoor zorgen dat er geen geleidbaarheidsproblemen optreden. Cruciaal om veilig te kunnen werken aan elektrische compressoren. Het zijn slechts twee voorbeelden uit de waaier aan innovaties die op dit moment de markt overspoelen.
Conclusie
De evolutie van aircosystemen in elektrische en hybridevoertuigen laat zich het best samenvatten als een verschuiving van een relatief eenvoudig comfortsysteem naar een cruciale schakel in het totale voertuigbeheer. Dat heeft verregaande gevolgen voor de werkplaatspraktijk. Elektrisch aangedreven compressoren, warmtepompen en meerdere thermische circuits zorgen voor een systeem dat veel gevoeliger is voor fouten. Kleine afwijkingen, zoals het gebruik van een verkeerde olie of een minimale vervuiling, kunnen al leiden tot ernstige schade.
De aanwezigheid van hoogspanning vormt daarbij een extra uitdaging. Ook op het vlak van diagnose verandert er veel. De complexiteit van de systemen en hun onderlinge interactie maken dat moderne diagnoseapparatuur onmisbaar is. Digitale tools, data-analyse en zelfs AI-ondersteuning worden steeds belangrijker om fouten snel en correct te identificeren. De vraag naar gespecialiseerde expertise zal alleen maar toenemen naarmate elektrische mobiliteit verder doorbreekt.
Met medewerking van AVA (Nissens Group), Delphi, Denso, Hella (Forvia), Snap-on Tools en Waeco