Le sfide della sostituzione della batteria in un'auto elettrica
Daniel Öster di Dala's EV Repair mostra come aggiornare la batteria di una Nissan Leaf del 2012 a una del 2017, con costi e procedure dettagliati.
Lisandro Pardo|
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I veicoli elettrici sono stati (e sono ancora) presentati come "il futuro" dei trasporti, con particolare enfasi sulla loro efficienza e sullo zero consumo di combustibili fossili. Ma oltre ai pregi, i veicoli elettrici richiedono manutenzione come qualsiasi altro veicolo, inclusa la sostituzione del pacco batterie una volta che le prestazioni raggiungono valori minimi. Daniel Öster del portale Dala's EV Repair ci mostra il processo su una Nissan Leaf del 2012, con un aggiornamento a una batteria di un modello 2017, e alcune modifiche per portare a termine l'installazione.
Nissan Leaf
Il caso di scoodidabop
È una delle situazioni più complesse e impegnative per qualsiasi proprietario di un veicolo elettrico: sostituire il pacco batterie. Ricordo ancora bene il caso di «scoodidabop» su Imgur, a cui hanno chiesto 4.400 dollari per cambiare un'intera batteria, quando l'unica cosa necessaria era una pulizia dei connettori con aceto e una spazzola. Le batterie non sono eterne e con il tempo perderanno capacità, per non parlare di altri fattori che potrebbero influire sul loro funzionamento (ad esempio il clima).
ATTENZIONE: Queste immagini mostrano la riparazione di un sistema di batterie ad alta tensione. Devi indossare guanti adatti per alta tensione e rimuovere i gioielli quando verifichi tutti i collegamenti della batteria ad alta tensione. Siate prudenti! Questa roba può uccidere. Guanti. Protezione per gli occhi. Maniche lunghe. La sicurezza prima di tutto, sempre. Vai qui per maggiori informazioni: http://www.nist.gov/el/isd/mmc/upload/high_voltage_rules_revised.pdf
Ho lavorato come elettricista con mio padre (è un maestro elettricista) quando ero più giovane, quindi questo tipo di lavoro è nel mio campo. La sicurezza prima! Ora passiamo alla storia...
Sabato scorso è successo questo sulla strada di casa. Molte luci spaventose. Ho fatto qualche ricerca e ho scoperto che l'attuatore del freno della Camry poteva essere difettoso, ma sarebbe stato coperto da un richiamo/garanzia estesa Toyota. A patto che l'avviso "Controllare il sistema ibrido" fosse un falso errore... Quella è una riparazione costosa! Ero particolarmente nervoso perché avevo appena comprato questa macchina 2 settimane fa (non ho ancora le targhe!) da un concessionario di auto usate senza garanzia...
Ho portato l'auto al concessionario Toyota lunedì mattina e dopo circa 4 ore il centro di assistenza mi ha chiamato con la notizia. "Sei seduto?" disse. "Dovrei esserlo?" risposi. "Ehm. Sì, penso di sì" disse. "La tua batteria ibrida 'si è guastata' e deve essere sostituita. È un lavoro da 4.400 dollari."
Ho appena comprato questa macchina! 4.400 dollari? Sono più della metà di quanto ho pagato per l'intera auto. Che cavolo. Ho chiamato l'assistenza clienti aziendale della Toyota e dopo alcuni giorni hanno gentilmente offerto un credito di 500 dollari sulla riparazione. Il sistema ibrido della mia Camry è entro i limiti della garanzia per quanto riguarda gli anni, ma supera il limite di chilometraggio. Comincio a sentirmi male.
Poi mi sono ricordato di aver letto della sostituzione di singole celle di batteria difettose quando ho comprato la nostra prima Prius. Scommetto che questa Camry ha lo stesso pacco batteria (o simile)! C'è solo un modo per scoprirlo...
Prima ho guardato questo video: https://www.youtube.com/watch?v=HaPHfA6LyZY
Sentendomi sicuro di scollegare l'alimentazione ad alta tensione, ho proceduto.
ATTENZIONE: Questo è un sistema ad alta tensione! Prendi le dovute precauzioni di sicurezza!! Indossa i guanti. Usa un multimetro su tutte le connessioni per verificare che non ci sia tensione prima di toccare i collegamenti scoperti. State attenti!
Ho portato la pesante dentro casa e l'ho aperta. Sembra proprio le celle della Prius - in realtà sono compatibili! Quindi l'idea è che una (o più) di queste celle probabilmente sta leggendo una tensione inferiore fuori dal range nominale. Bassa tensione su una cella generalmente significa che la cella della batteria sta fallendo. La buona notizia è che puoi rimuovere le singole celle difettose e sostituirle per circa 45 dollari ciascuna. Così semplice! Sarà fantastico!
Rimuovo tutte le barre (le cose di plastica arancione - ci sono connettori di rame che collegano le batterie in coppie e in serie) e inizio a testare le batterie singolarmente...
8,11V, 8,10V, 8,10V, 8,11V... ecc... tutte le celle finora sembrano buone.
Queste piccole luci non erano abbastanza carico, quindi ho usato un rocchetto di filo di rame per magneti. Altro su questo tra un secondo...
Guardate quanto sono brutti quei collegamenti di rame. Tutti corrosi. Non può essere una buona cosa.
Ho testato ogni singola cella 3 volte. Tutte a tensione normale. Ho aspettato 2 ore e ho ritestato. Di nuovo - tutte normali. Cosa? È strano.
Ho collegato un rocchetto di filo di rame (per aggiungere resistenza/carico brevemente) e ho controllato di nuovo le tensioni. Questo test si fa anche su una singola cella alla volta e si misura la caduta di tensione quando viene applicato un carico. Se la tensione ha un calo estremo, probabilmente hai a che fare con una cella difettosa a causa dell'alta resistenza e della perdita di efficienza. Non ho trovato problemi in nessuna cella.
Lo ripeto: ho trovato zero problemi in ogni singola cella del mio pacco batterie ibrido. Cosa? Sostituire questo pacco sarebbe uno spreco, visto che opera entro tutti i valori nominali.
La corrosione su quei connettori è abbastanza grave da sconvolgere le tensioni operative dell'intero sistema? Beh, sembra abbastanza brutta. Rimuoviamo tutte queste e puliamole...
Ho immerso tutte le 34 barre in una soluzione di aceto e poi una leggera strofinata con lana d'acciaio prima di metterle in una soluzione di bicarbonato e acqua per neutralizzare l'acidità dell'aceto. Sto tenendo una barra pulita e una sporca. Questo processo è stato fatto anche sui dadi in acciaio che tengono in posizione le barre. Ci sono voluta circa un'ora per pulire tutto e reinstallare (con soluzione anticorrosione applicata) prima di rimontare la batteria.
Riparo il mio pacco ibrido per meno di 10 dollari
Prima della pulizia. Ci sono 34 piccole barre in totale, metà delle quali sul retro come si vede qui.
Ho rimontato rapidamente la batteria e l'ho rimessa nell'auto.
Tutti i codici di errore spariti. Quando i codici di errore sono comparsi lo scorso fine settimana, il motore a benzina girava al 100% del tempo e il sistema ibrido era non funzionante. Ora il pacco batterie si carica e si scarica correttamente, le spie sono sparite e tutto sembra fantastico grazie al miglioramento del flusso di corrente sulle barre! È una bomba!
Ah! Fatti fregare! Funzioni di nuovo, maledetto carrello da golf!
L'alta tensione può baciarmi il culo!
BAM! Funziona perfettamente. Una soluzione così semplice!
TLDR; Il concessionario voleva 4.400 dollari, io l'ho riparato per circa 7 dollari e qualche ora del mio tempo.
Toyota non esegue un'analisi completa della batteria e problemi come il mio vengono liquidati con una riparazione standard che è dispendiosa e costosa. Se mai avessi una singola cella morta/difettosa, mi sento completamente a mio agio con il sistema ora: costerebbe solo circa 50 dollari sostituire una cella.
Siate intelligenti! Fate i compiti a casa e approfondite il problema e a volte scoprirete che le cose possono essere semplici e divertenti da riparare. Buon lavoro a tutti!
"Nothin to it but to do it..." - Wayne White
Bonus della prima pagina di Reddit. Ho lavato la bestia. Pronta a ripartire!
Guardatemi su Twitter dove posti raramente o su Instagram dove pubblico più cose di auto e altri progetti: @scoodidabop
Ascoltate alcuni dei miei progetti musicali se vi annoiate o altro:
https://soundcloud.com/thenewtomorrowpeople
https://soundcloud.com/wardenclyffeband
https://soundcloud.com/officialcreedo
Grazie per aver guardato. Buona fortuna e buon lavoro!
(Per quelli che lo chiedono, ecco altri del mio Jurassic Explorer: http://imgur.com/a/DMJKl)
Il video di Daniel Öster
Per questo motivo il video pubblicato da Daniel Öster del portale Dala's EV Repair è così interessante: l'auto dell'azienda, una Nissan Leaf del 2012, ha una batteria che ha iniziato a sentire il peso delle battaglie quotidiane, e anche se non è danneggiata (il suo report di salute indica il 75%), può sicuramente essere sostituita. Daniel ha optato per una batteria per una Leaf 2017, quindi l'auto elettrica ha fatto un "piccolo" salto da 24 kWh a 30 kWh:
Il processo di sostituzione
Dopo aver scollegato la batteria standard da 12 V e rimosso i collegamenti ad alta tensione (identificati dal colore arancione), Daniel mostra la rimozione dell'enorme batteria della Leaf, che richiede utensili resistenti e di qualità a causa dei suoi 272,5 chilogrammi, mentre la batteria da 30 kWh è ancora più pesante, con 294 chilogrammi. Un altro dettaglio fondamentale è la porta di comunicazione per le batterie. Nel modello 2011 la porta ha 22 pin, mentre nella nuova versione ha 36 pin. Daniel offre un cavo convertitore tra le due generazioni (opzione consigliata), ma se l'idea è risparmiare denaro, esiste la possibilità di cambiare l'intero connettore utilizzando il pinout disponibile.
Infine, Daniel avverte che gli utenti dovranno adattare i paraspruzzi alla nuova batteria facendo fori aggiuntivi e modificando i punti di ancoraggio sull'auto. L'ultima fase è il collegamento di un CAN-bridge con il firmware corretto e altri elementi che migliorano le prestazioni elettriche delle Nissan Leaf. In sintesi, il processo non è affatto semplice, soprattutto considerando lo spazio e gli strumenti necessari, ma Daniel è riuscito a ridurre il costo totale dell'operazione a poco più di 2.100 euro, grazie alla vendita del vecchio pacco.
