Riabilitazione delle batterie agli ioni di litio a bassa tensione nei veicoli ibridi

Le auto ibride sono una categoria di veicoli che si colloca a metà strada tra le auto completamente elettriche e le auto classiche con motore a combustione interna. Pertanto, il funzionamento e la riparazione delle auto ibride sono in parte simili a quelli dell'uno o dell'altro tipo. Tuttavia, esistono alcune sfumature che si manifestano solo nelle auto ibride, o prevalentemente in esse. Ad esempio, i problemi legati alle batterie a bassa tensione.

Gli ibridi non sono gli unici.

Di solito nel nostro portfolio forniamo esempi di riparazione di auto di un particolare modello. Questa volta riassumeremo i casi in un unico argomento: la riparazione delle batterie agli ioni di litio a bassa tensione nelle auto ibride. Siamo stati contattati dai proprietari di diversi veicoli con questo tipo di problemi.

• BMW X5 (G05)
• Audi A6 C8
• Mercedes-Benz Classe GLE (W167)

La natura dei problemi in tutti i casi era più o meno la stessa: la batteria era completamente scarica, ma l'elettronica non consentiva la ricarica dal sistema di bordo. Il fatto è che, non appena il livello di carica scende al di sotto del normale, il BMS invia un segnale a un relè che scollega il circuito della batteria per evitare possibili problemi con le batterie agli ioni di litio: surriscaldamento e persino incendio.

Il produttore non prevede la possibilità di ripristinare questo tipo di batteria, che deve essere sostituita. Tuttavia, il costo di questa batteria è molto elevato. Anche per una batteria LG da 12 volt per BMW, piccola e con un peso inferiore a 5 kg, usata, il prezzo parte da 500 euro. Tuttavia, può essere riparata dagli specialisti STS.

In questo modo non solo facciamo risparmiare denaro ai nostri clienti, ma contribuiamo anche alla tutela dell'ambiente, poiché non è ancora stato trovato un modo per riciclare il litio contenuto nelle batterie usate.

Come riparare una batteria LG 12V a bassa tensione di una BMW X5 Hybrid (G05)

Innanzitutto, parliamo di come solitamente si guastano le batterie a bassa tensione. Il più delle volte ciò accade a causa di un parcheggio prolungato, quando la batteria perde lentamente la carica e non riesce a recuperarla, oppure a causa di negligenza, dovuta all'illuminazione, ai dispositivi multimediali e alle apparecchiature di terze parti collegate alla presa dell'accendisigari quando il motore non è in funzione. Quando il motore non è in funzione, la ricarica della batteria a bassa tensione dalla rete elettrica viene bloccata per non scaricare la batteria di trazione. In seguito, la carica potrebbe non essere sufficiente.

Ora abbiamo rimosso la batteria dalla BMW: si tratta di una LG Chem Li-Ion 10Ah 132Wh coreana, con una tensione di 13,2 V. La prova che il produttore la considera usa e getta è il fatto che non è possibile smontarla. All'interno si trova il proprio BMS (Battery Management System), che ha già disenergizzato i terminali della batteria: quando vi si collega, il voltmetro indica quasi zero.

La tensione della batteria è quasi zero.

Per aprire il circuito e disattivare il relè, è necessario aprire la custodia. Farlo con cautela con un mini seghetto elettrico, aprire manualmente i contatti e caricare ciascuna batteria a turno con un dispositivo esterno, monitorando costantemente il livello di carica e la temperatura. Caricata la batteria, collegato il relè, la tensione ai terminali è di 13,32 volt. Atteso per vedere se il sistema si spegneva, controllato nuovamente la tensione, assemblato il case. La batteria è pronta per essere installata nell'auto.

Riparazione di batterie Li-Ion Audi e Mercedes-Benz da 48 V

Le due batterie successive sono le fonti di alimentazione negli ibridi “soft”. Sebbene spesso denominate batterie “di avviamento”, alimentano il generatore di avviamento del sistema MHEV e anche diversi altri dispositivi ad alto consumo energetico (come il sistema di climatizzazione e la pompa del liquido di raffreddamento). Gli starter «a freddo» e altri dispositivi che consumano 12 V sono alimentati da una batteria diversa.

Gli starter «a freddo» e altri dispositivi che consumano 12 V sono alimentati da una batteria diversa.

Vale la pena notare che, oltre alle cause caratteristiche delle batterie al litio da 12 volt, nelle auto ibride leggere la causa della scarica delle batterie da 48 volt può essere un malfunzionamento del generatore di avviamento o la perdita di comunicazione con esso. Inoltre, la batteria può spegnersi se riconosce un grave incidente stradale.

La batteria può anche spegnersi se riconosce un grave incidente stradale.

Un intervento non qualificato può anche portare al blocco della ricarica: apertura e modifica dei parametri. In questo caso, il convertitore o le unità BMS possono registrare un errore fatale e sostituire un'unità funzionante e costosa.

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Ma anche in questo caso il BMS blocca la possibilità di caricare le batterie agli ioni di litio, mentre smontare tali batterie è più facile. Non è necessario tagliarle e poi incollarle insieme, poiché è fornito il fissaggio standard della custodia.

La prima batteria da 9,5 Ah utilizzata nelle auto Audi è prodotta dalla stessa azienda LG Chem, quindi il processo di ricarica è simile al precedente: un dispositivo esterno e un monitoraggio costante. Al termine, la batteria deve essere riprogrammata e montata sull'auto.

La situazione con la batteria Mercedes-Benz è un po' più interessante. In questo caso abbiamo potuto avvalerci non solo dell'esperienza dei dipendenti STS, ma anche di attrezzature di nostra progettazione. Questa batteria è alloggiata in un involucro di alluminio, anch'esso facilmente smontabile, con un convertitore step-down - un blocco DCDC - installato nella parte superiore. Sotto ci sono dodici batterie, ciascuna da 4 V.

Saldando piccoli fili ai loro terminali, abbiamo collegato le celle al supporto MS800, progettato specificamente per la manutenzione e il ricondizionamento delle batterie agli ioni di litio. Questa apparecchiatura può lavorare contemporaneamente con 36 celle: carica, scarica e bilancia. Inoltre, è dotata di sensori di temperatura che spengono il canale in caso di surriscaldamento, quindi è molto sicura da usare.

Come nei casi precedenti, la batteria è stata completamente caricata e installata sull'auto. Non dovrebbero esserci problemi.

Quindi, la scarica completa delle batterie ibride a bassa tensione non è una questione di giudizio, ma solo un motivo per conoscere il team di tecnici qualificati di STS. Ci vorrà un giorno per eseguire uno qualsiasi dei lavori sopra indicati e il costo sarà sicuramente inferiore a quello di una batteria nuova.