Så väljer du rätt batteri & laddningsteknik för din arbetsbil

Låt oss omvandla det till minuter:

Om ett EFB-batteri (Enhanced Flooded Battery) installeras klarar det bara av att ge ca. 50% av sina 100 Ah utan att det riskerar att påverka batteriets livslängd. Det gör att drifttiden direkt halveras från 46,8 till 23,4 minuter. 

Slutsats: Denna uträkning visar tydligt att elvärme i lastutrymmet är mycket energikrävande och inte en hållbar lösning för kunden. Att installera fler batterier för att förlänga drifttiden är inte praktiskt eftersom fordonet oftast inte har kapacitet att ladda flera batterier effektivt under körning. Rekommenderad lösning är istället att installera en extern 20A laddare som kan anslutas till elnätet och ladda extrabatteriet över natten. 

För närvarande är ett AGM-batteri det bästa alternativet i Work Systems sortiment. Det är visserligen lite dyrare än ett traditionellt blybatteri, men detta kompenseras av flera fördelar:

• Längre livslängd

• Bättre tålighet mot djupurladdning

• Högre tillgänglig kapacitet (fler Ah kan utnyttjas)

Om priset är avgörande kan ett EFB-batteri vara ett billigare alternativ. Det är dock viktigt att känna till begränsningarna med EFB jämfört med AGM för att kunna göra ett medvetet val. När man väl förstår värdet av AGM brukar priset väga mindre tungt i beslutet. Litiumbatteri kan vara ett alternativ, men är i dagsläget betydligt dyrare. Dessutom har det vissa begränsningar i kyliga miljöer, då låg temperatur kan försämra både laddning och strömuttag. Något som är särskilt problematiskt om batteriet ska driva en inverter.

Den mest traditionella och fortfarande vanligaste batteritypen i fordon är AMF (AutoMotive Flooded) dvs. ett klassiskt bly-syrabatteri. Det består av sex celler med stående blyplattor nedsänkta i flytande elektrolytvätska (batterisyra). När batteriet är fulladdat levererar det ungefär 12,8–12,9 Volt i obelastat tillstånd.

Om spänningen sjunker under 12,4 Volt börjar blyplattorna inuti batteriet sulfatera (skadas), vilket innebär att de försämras och tappar kapacitet. Detta sker redan när ungefär 40 % av batterikapaciteten är förbrukad, till exempel när man dragit 40 Ah ur ett 100 Ah-batteri. På grund av detta lämpar sig AMF-batterier inte som förbrukningsbatterier, där ström tas ut under längre tid. De är istället bäst lämpade som startbatterier, där ström tas ut under korta perioder.

Att ladda ett AMF-batteri tar relativt lång tid – ofta mellan 8 och 16 timmar för en full laddning. Att snabbladda det med för hög ström kan leda till överhettning och att batteriet "kokar". Därför rekommenderas laddare med en maximal ström på 20 Ampere. En laddcykel definieras som när batteriet laddas upp efter att ha minskat till omkring 20 % av sin kapacitet. Ett AMF-batteri klarar vanligtvis 200–400 sådana cykler innan prestandan börjar avta och det behöver bytas ut. Tänk också på att AMF-batterier under laddning avger en liten mängd explosiv vätgas. Om batteriet installeras i ett slutet utrymme, till exempel i en hytt eller i lastutrymme, måste denna gas ledas ut via en ventilationsslang för att undvika risk för explosion eller brand.

• Billigt

• Långsam laddning

• Kort livstid (200–400 laddningscykler)

• Kan enbart nyttja ca. 40 % av sin kapacitet innan uppladdning krävs

• Avger explosiv gas vid laddning

EFB (Enhanced Flooded Battery) är den typ av vått blysyrabatteri som vi lagerför på Work System. Det är en förbättrad variant av det traditionella AMF-batteriet, utvecklad för att ge bättre prestanda och längre livslängd. EFB är alltså ett bättre alternativ än AMF. 

• Laddas upp snabbare än ett vanligt AMF-batteri

• Leverera upp till 50 % av sin kapacitet innan det behöver laddas

• Klara cirka 300–600 laddcykler, vilket är ungefär 50 % mer än motsvarande AMF 

• Laddas upp förhållandevis långsamt

• Kan enbart nyttja ca 50 % av sin kapacitet innan uppladdning krävs

• Avger explosiv gas vid laddning

På Work System lagerför vi även AGM-batterier (Absorbent Glass Mat) som är en ännu mer avancerad typ av blysyrabatteri med flera fördelar jämfört med sina traditionella motsvarigheter. I AGM-batteriet är batterisyran absorberad i glasfibermattor, vilket förhindrar att syran skiktar sig över tid. Detta ger en stabilare och mer effektiv kemisk reaktion. Det gör att man kan använda upp till cirka 70 % av batteriets kapacitet innan det behöver laddas, utan att batteriet tar skada. 

AGM-batterier kan laddas nästan dubbelt så snabbt som traditionella blysyrabatterier, utan risk för att batteriet börjar "koka". Den förbättrade konstruktionen bidrar också till en längre livslängd med upp till 500–750 laddcykler. Eftersom batterisyran är bundet i glasfibermattor och inte flytande kan AGM-batterier monteras liggande eller på sidan, vilket är en stor fördel i trånga utrymmen. AGM avger dessutom ingen gas vid normal laddning och kräver därför inte någon ventilationsslang. För ökad säkerhet är batteriet dock utrustat med en övertrycksventil som om batteriet av någon anledning skulle skadas kan släppa ut gas. Därför rekommenderas det ändå att koppla in en evakueringsslang som en extra säkerhetsåtgärd.

• Cirka 20 % bättre kapacitet

• Nästan dubbelt så snabb laddning jämfört med vanliga blysyrabatterier

• Kan nyttja ca 70 % av sin kapacitet innan laddning

• Cirka 60 % längre livslängd (500–750 laddningscykler)

• Avger ingen explosiv gas vid laddning

• Inte lika känsligt för stötar/vibrationer och behöver inte monteras upprätt

• Högre pris

• Värmekänsligt - bör ej monteras nära värmekällor såsom motor eller dieselvärmare utan att korrekt isolering/värmesköld installeras

Litiumbatterier representerar en ny generation batteriteknik med avsevärt högre prestanda jämfört med traditionella blysyrabatterier. En av de största fördelarna är att de kan snabbladdas på ungefär en timme, förutsatt att laddaren är tillräckligt kraftfull – samma tid som det tar att ladda ur dem. Till skillnad från blysyrabatterier kan man dessutom använda hela 100 % av litiumbatteriets kapacitet, vilket ger maximal energinytta. De har också en betydligt längre livslängd och klarar omkring 2000–2500 laddcykler. Dessutom väger ett litiumbatteri ca. 60% mindre än blysyrabatterier och kan monteras liggande vid brist på utrymme.

Trots sina fördelar har litiumbatterier vissa begränsningar. De är känsliga för kyla och kan inte ta emot laddning vid temperaturer under 0 °C. För att lösa detta problem är vissa modeller utrustade med ett inbyggt värmeelement som ser till att förvärma batteriet inför laddning. Ett annat alternativ är placera litiumbatteriet på en extern värmeplatta om intern uppvärmning saknas. En annan viktig aspekt är att alla celler i batteriet måste ha exakt samma spänning under drift. Detta övervakas och kontrolleras av ett inbyggt BMS (Battery Management System) som ska skydda mot överhettning eller i värsta fall brand. Den avancerade tekniken gör att litiumbatterier är avsevärt dyrare än traditionella blysyrabatterier.

På Work System lagerför vi idag Claytons LPS-system, där litiumbatteri är integrerat med inverter, laddare och övrig elektronik i en komplett lösning. Vi undersöker även möjligheten att i framtiden kunna erbjuda fristående litiumbatterier.

• Cirka 30 % bättre kapacitet

• Kan nyttja ca 100 % av sin kapacitet innan laddning

• Kan laddas upp extremt snabbt

• Cirka 300 % längre livslängd (2 000–2 500 laddningscykler)

• Avger ingen explosiv gas vid laddning

• Mycket låg vikt

• Högt pris

• Känslig för låga temperaturer utan hjälpvärme

Vi vill även lyfta fram vår batterilåda (art.nr 928-BATLÅDA), som levereras komplett med låda, fästen och spännrem. Den är en viktig komponent för att kunna montera ett extrabatteri i fordonet på ett enkelt, säkert och skyddat sätt. Eftersom batterier levereras utan infästningsdetaljer är batterilådan ett praktiskt och nödvändigt tillbehör för en korrekt installation.

Det klassiska elsystemet i bränsledrivna bilar (diesel/bensin) är konstruerat så att en generator övervakar startbatteriets laddningsnivå och laddar det vid behov. Vid behov av ett extrabatteri för att driva extrautrustning kopplades traditionellt ett skiljerelä in mellan startbatteri och extrabatteri. Skiljereläets funktion var att sammankoppla startbatteriet och extrabatteriet när generatorn laddade, vilket alltid skedde när motorn var igång. När bilen var avstängd och extrabatteriet användes för att driva exempelvis en inverter och spänningen sjönk snabbt kände skiljereläet av detta och bröt förbindelsen mellan startbatteriet och extrabatteriet för att förhindra att startbatteriet tömdes och därmed riskerade att bilen inte kunde startas. När bilen sedan startades igen och kördes i minst en halvtimme kunde generatorn vanligtvis återgenerera den energi som förbrukats.

När det gäller elbilar fungerar laddningen av bilens 12V-batteri lite annorlunda. Startbatteriet på 12V är oftast mindre än i bränsledrivna bilar, vilket gör behovet av extrabatteri ännu större. Eftersom elbilar saknar en traditionell generator sker laddningen istället via en växelriktare, som tar ström från bilens högspänningsbatteri och omvandlar den till 12V. Denna växelriktare levererar sällan mer än cirka 20 Ampere och därför gäller det att ta tillvara på så mycket extraström som möjligt. Det gör det särskilt viktigt att utrusta just elbilar med DC/DC-laddare.

När miljöklassningen Euro 6 infördes 2014 innebar det att alla nya bränsledrivna bilar inom EU behövde minska sina avgasutsläpp, vilket bland annat uppnåddes genom ökad bränsleeffektivitet. Detta påverkade även bilens generator, som nu styrs av mjukvara för att ladda startbatteriet mer sparsamt och minska belastningen på motorn och därigenom spara bränsle. Dessutom programmerades generatorn att aldrig fulladda startbatteriet. Detta för att lämna utrymme i batteriet till regenerering av energi från motorbromsning, där rörelseenergin omvandlas till 12V DC och används för att ladda batteriet.

Kort sagt: En "smart generator" innebär att fordonet inte lagrar ström på det sätt du kanske förväntar dig – därför krävs alternativa laddlösningar för att kunna ladda extrabatterier i moderna bilar.

Oavsett storlek eller typ på dina batterier krävs det att de hinner bli fulladdade innan nästa användning. Precis som med en mobiltelefon funkar det inte att ladda i 10 minuter och sedan tro att batteriet ska hålla hela dagen. Laddningen kan ske genom körning, vilket laddar batterierna med en viss mängd ampere, men:

• Batteriladdare är det absolut bästa sättet att säkerställa att batteriet alltid är fulladdat vid morgonstart

• Solceller fungerar bra som stödladdning, men att ladda upp dem helt tar lång tid (dagar). 

• Batteriets ålder och hälsa kan påverka drifttiden

• Den maxspänning som biltillverkaren tillåter från bilens generator kan påverka laddning och drifttid

1. DC/DC-laddare: Det här är basen i alla moderna installationer och säkerställer korrekt och full laddning även i fordon utrustade med smarta generatorer (EURO6+)

2. Landströmsladdare: Används när bilen står parkerad över exempelvis natten och ser till att full ladda batteriet. Kan även fungera som backup vid hög förbrukning. 

3. Solceller: Ett perfekt komplement till övriga system och håller batteriet fräscht genom stöd- eller toppladdning.

4, Skiljerelä (otillräckligt): Går att använda på äldre fordon, men ger inga garantier för fulladdat batteri i moderna installationer. 

Ett skiljerelä (även kallat batteriskiljerelä) är en elektrisk komponent som automatiskt kopplar samman eller separerar två batterier – vanligtvis startbatteriet och ett extrabatteri – beroende på spänningsnivån. OBS! Denna lösning fungerar ofta dåligt i moderna fordon med smarta generatorer och styrsystem och rekommenderas därför inte av oss.

När motorn är igång och generatorn laddar, kopplas start- och förbrukningsbatteriet automatiskt ihop, vilket gör att båda batterierna laddas samtidigt. När motorn stängs av bryts kopplingen, så att förbrukningsbatteriet inte riskerar att ladda ur startbatteriet. Denna process styrs vanligtvis av batterispänningen – exempelvis sluter reläet vid cirka 13,3 volt och bryter igen när spänningen sjunker till omkring 12,8 volt.

• Skyddar startbatteriet

• Automatisk drift

• Prisvärd lösning

• Enkel installation

Nackdelar

• Enkel logik – ingen smart laddning

• Begränsad funktion i moderna fordon

• Inte lämpligt för hög elförbrukning eller där snabb laddning krävs

• I enklare installationer med två batterier

• För användare som vill ha grundläggande skydd från onödig urladdning av startbatteriet

• När budgeten är begränsad och DC/DC-laddare inte är ett krav

En landströmsladdare – eller ett landströmssystem – gör det möjligt att ansluta fordonet till ett externt elnät. Det används för att ladda batterier, driva elektrisk utrustning och försörja bilutrustning med el utan att motorn behöver vara igång. Detta är särskilt användbart för arbetsfordon som står still under längre perioder eller där någonting i bilen behöver vara igång under natten exempelvis laddare för batteridrivna verktyg.

Fordonet ansluts via en eluttagspanel till ett vanligt 230V-uttag, och strömmen leds därefter till en batteriladdare i fordonet som omvandlar 230V växelström till 12V likström.

• Laddar batterier när fordonet står still

• Driver utrustning utan att bilen är igång

• Sparar bränsle och minskar utsläpp

• Ökar säkerheten

• Håller värme/kyla igång i exempelvis skåpet

En DC/DC-laddare, även kallad batteriladdare från generator, används för att ladda ett extrabatteri via fordonets elsystem på ett kontrollerat och effektivt sätt. Den är kompatibel med både fordon som har traditionella generatorer och moderna bilar utrustade med intelligenta laddsystem, som till exempel Euro 6-motorer och start/stopp-teknik.

En DC/DC-laddare installeras mellan startbatteriet och extrabatteriet och aktiveras automatiskt när fordonet är i drift. Den optimerar laddningen baserat på faktorer såsom batterityp, temperatur och aktuell spänning.

• Stabil och effektiv laddning

• Kompatibel med moderna bilar (Euro 6 och uppåt)

• Förlänger batteriets livslängd

• Säker och kontrollerad drift

• Dyrare än skiljerelä

• Mer komplex installation

• Kräver rätt dimensionering (20A, 30A, 50A)

• I moderna fordon med smarta generatorer/start-stoppfunktion

• Vid hög elförbrukning (verktyg, kylskåp, inverter eller liknande

• Vid användning av AGM, GEL eller litiumbatterier

• När du vill maximera batteriets livslängd