Mobiele testwerkplek met energiesysteem voor Europees Ruimteagentschap ESA

1. Achtergrond

Het Europees Ruimteagentschap ESA is verantwoordelijk voor het ontwikkelen en uitvoeren van het Europese ruimtevaartprogramma. ESA ontwikkelt onder andere satellieten die bedoeld zijn om meer te weten te komen over de aarde, de ruimte eromheen, het zonnestelsel en het heelal. Daarnaast ontwikkelt ESA technologieën en diensten die gebruik maken van deze satellieten en bevordert ze de concurrentiepositie van de Europese industrie. In 2019 heeft het technisch centrum van ESA in Noordwijk een nieuwe Volkswagen Crafter 4Motion bestelwagen aangeschaft bij het Wittebrug Bedrijfswagencentrum, waarmee zowel op de weg als op het strand gereden kan worden. Een jaar later werd het Wittebrug Ombouwcentrum benaderd om twee volwaardige werkplekken in deze bestelwagen in te bouwen. Deze werkplekken moesten eenvoudig opgeklapt kunnen worden, om voldoende ruimte te creëren voor het vervoer van een maanlandingsvoertuig.

2. Uitdaging

Wittebrug Ombouwcentrum verzorgt alle in- en opbouw van kleine bedrijfswagens. Van de werkplaatsinrichting t/m de montage van extra verlichting en/of de integratie van een omvormersysteem. “In de Volkswagen Crafter van ESA hebben wij twee opklapbare bureaus ingebouwd”, vertelt servicemanager Daniel van Iperen. “Hierop staan vier 28" beeldschermen. Ook hebben we een voorziening toegevoegd, zodat ook buiten onder de luifel gewerkt kan worden. Omdat veelal off-grid gewerkt en getest moet worden op het strand of in het veld, is bovendien een off-grid energiesysteem ingebouwd die gedurende 3-4 uur voldoende energie levert voor de computerapparatuur, koelbox en alle andere componenten die ESA gebruikt om het maanlandingsvoertuig te testen. De volledige ombouw is in circa 65 uur uitgevoerd.”

3. Oplossing

De keuze voor Top Systems
Voor de engineering en levering van het energiesysteem heeft Wittebrug Ombouwcentrum contact opgenomen met vaste leverancier Top Systems. “Top Systems onderscheidt zich door een uitstekende technische dienstverlening”, aldus Van Iperen. “Het bedrijf is bovendien de nummer één leverancier van Victron in Nederland; een merk waar wij graag mee werken. Bijvoorbeeld omdat de Victron-systemen goed communiceren en nagenoeg geen onderhoud vragen. Behalve deze in- en verkoop produceert Top Systems ook zelf. Hierdoor heeft zij veel kennis van zaken en is zij een goede sparringpartner in projecten. Samen met monteur Jeffrey Deinum heb ik de Top Systems vestiging in Bodegraven bezocht om alle specificaties voor het ESA-project door te nemen.”

Specifieke wensen voor het energiesysteem
Belangrijkste eis was een betrouwbaar, compact, lichtgewicht, snel te laden én veilig energiesysteem, vertelt hij. “Al gauw kwam toen de EConnect DC bus controle- en monitoringsunit op tafel; een nieuw energiemanagementsysteem van Top Systems waarin alle componenten voor controle en monitoring slim geïntegreerd zijn.” De EConnect bevond zich op dat moment nog in de testfase: zagen Wittebrug Ombouwcentrum en ESA het zitten om dit systeem in te bouwen?

De oplossing
Van zekeringhouders, zekeringen en relais tot accumonitor, isolatiebewaker en afstandsbediening: waar normaal gesproken circa tien losse componenten nodig zijn om een energiesysteem te controleren en monitoren, vangt de EConnect dit in één compleet energiemanagementsysteem. De all-in-one controle- en monitoringsunit beschikt onder andere over ingebouwde zekeringhouders, een isolatiebewaker om veilig te kunnen werken en een DC Battery Protect om de DC-verbruikers veilig af te kunnen schakelen. Bovendien is standaard een Buck-Boost 800 DC/DC-omvormer opgenomen, om snel te kunnen laden tijdens het rijden. Een ingebouwde en in eigen beheer ontwikkelde accumonitor met dubbele shunt én minishunt kan zelfs de kleinste stromen meten, waardoor de State of Charge van de accu realtime en tot achter de komma nauwkeurig wordt weergegeven. Een softwaretool maakt het mogelijk om ook klantspecifieke instellingen vast te leggen.

4. Eindresultaat

De ‘mobiele testwerkplek’ van ESA is in december 2020 in gebruik genomen. Wittebrug Ombouwcentrum is enorm tevreden over het EConnect systeem. “Niet voor niets hebben we dit systeem inmiddels ook aan een andere grote klant voorgesteld”, aldus Van Iperen. “We bouwen regelmatig mobiele werkplaatsen voor een onderhoudsbedrijf in zwaar grondverzetmaterieel. In het verleden bouwden we een ‘traditionele’ opstelling, maar wel zodanig dat het complete systeem overbouwbaar is naar een volgende bus. Afgelopen jaar hebben we circa 25 van deze systemen gerealiseerd. Komend jaar echter stapt het bedrijf over op de EConnect unit. Inmiddels hebben we al 28 EConnect systeemaanvragen ontvangen. Omdat Top Systems eenvoudig in de software kan instellen hoe lang het systeem bijvoorbeeld nog stroom mag afgeven nadat de motor is uitgezet, speelt de EConnect nóg beter in op de specifieke klantwensen.”

Voor het onderhoudsbedrijf is een vergelijkbaar systeem uitgewerkt als voor ESA, maar dan met een andere accu (Victron lithiumaccu 12,8V/100 Ah Smart) en omvormer/ladercombi (Victron MultiPlus 12/3000/120-32, 230V).

5. Voordeel

“De EConnect unit is een eenvoudig en zeer compleet systeem dat veel ruimte én tijd bespaart”, aldus Deinum. “Waar normaliter zeven tot tien losse onderdelen ingepast, bekabeld en verbonden moeten worden, zijn nu álle componenten voor controle en monitoring reeds samengevoegd in één compacte en complete unit, waarop ook de accu, omvormer/ladercombi en zonnepanelen eenvoudig en snel aangesloten kunnen worden. Ik schat dat met de EConnect zeker vijftig procent montagetijd bespaard kan worden. Dankzij de zelf instelbare interne zekeringen kunnen 12 Volt accessoires apart afgezekerd worden, wat de veiligheid ten goede komt. Doorslaggevend voor ESA was bovendien het lage verbruik in stand-by-stand (< 2mA).”


Het EConnect energiebeheersysteem biedt significante veiligheids- en efficiëntie-voordelen voor mobiele toepassingen:

Verhoogde veiligheid: De isolatiebewaker monitort continu verbindingen met aarde en schakelt automatisch uit bij isolatiefouten, wat cruciaal is in voertuigen zonder betrouwbare aarding.

Geïntegreerde bescherming: Ingebouwde zekeringen voor serviceaccu, omvormer en startaccu elimineren de noodzaak voor extra beveiligingscomponenten, met instelbare waarden voor automatische zekeringen.

Flexibele besturing: Dankzij talrijke digitale in- en uitgangen kunnen diverse belastingen (met timer) worden geschakeld zonder extra circuits, te bedienen via de optionele ECR-afstandsbediening.

Ultra-efficiënt energieverbruik:
Met slechts <2mA in stand-by (versus 1A in conventionele systemen) dankzij FET-technologie, wat acculevensduur drastisch verlengt bij voertuigen die langere tijd stilstaan.

Nauwkeurige energiemonitoring:
De dubbele shunt-technologie zorgt voor zeer accurate accustatus-weergave, zichtbaar via het VRM-portaal voor monitoring op afstand.

Intelligent laadsysteem:
De volledig programmeerbare Buck-Boost DC/DC-omvormer zorgt voor optimale laadspanning tussen start- en serviceaccu's.

Intelligente motordetectie:
Voorkomt diepe ontlading van de startaccu door detectie van motortrilling of signalen, zelfs wanneer het voertuig onvoldoende spanning afgeeft.

Volledige aanpasbaarheid:
Eenvoudige configuratie via een gebruiksvriendelijke Setup Wizard met USB-aansluiting op PC.

USP’S van de EConnect all-in-one unit

• Eén geïntegreerde controle- en monitoringsunit.
• Compacte vormgeving.
• Eenvoudige installatie.
• Flexibel in accucapaciteit en omvormervermogen.
• Ook hergebruik van bestaande systemen is mogelijk.
• Eenvoudige monitoring vanaf één paneel.
• Het complete systeem kan op afstand (remote) worden uitgelezen.
• Laag verbruik in stand-by-stand.