Riparazione caricabatteria veicoli elettrici

Riparazione caricabatteria per veicoli elettrici

Un mezzo elettrico fermo il lunedì mattina, con il display spento e la batteria a terra, viene quasi sempre attribuito al caricabatteria. A volte è vero. Molto più spesso, quando l'apparato arriva sul nostro banco, funziona: il problema era da un'altra parte e nessuno lo aveva cercato. Questa pagina serve a distinguere i due casi prima di smontare qualcosa, e a spiegare cosa facciamo quando il guasto è davvero nel caricabatteria.

Ripariamo caricabatteria per veicoli elettrici da lavoro, carrelli elevatori, piattaforme aeree, lavapavimenti e lavasciuga, golf car e imbarcazioni. Siamo centro di assistenza tecnica autorizzato Zivan e distributore SPE; su altre marche interveniamo dopo una diagnosi, e diciamo apertamente quando l'apparato non è riparabile in modo economicamente sensato o quando il costruttore non fornisce più i ricambi.

Prima di tutto: è davvero il caricabatteria?

Vale la pena spendere venti minuti su questa domanda, perché una spedizione inutile costa tempo e trasporto. Nella nostra esperienza una parte consistente degli apparati che riceviamo come "guasti" supera il test funzionale senza alcun intervento. I tre motivi ricorrenti sono sempre gli stessi.

Il pacco troppo scarico non fa partire la carica

Quasi tutti i caricabatteria professionali hanno una soglia di innesco: se ai morsetti non leggono una tensione minima coerente con il pacco che si aspettano di trovare, non erogano nulla. È una protezione, non un difetto, e serve a evitare che l'apparato si avvii collegato a un cortocircuito o a polarità invertita. La conseguenza pratica è che un pacco lasciato scarico per settimane, sceso sotto circa 1,5-1,7 volt per elemento, viene ignorato dal caricabatteria: su un impianto a 48 volt significa un pacco che misura meno di trenta volt circa e un caricabatteria che sembra morto.

Il controllo è semplice e si fa con un tester da pochi euro. Si misura la tensione del pacco a riposo, con il mezzo spento e il caricabatteria staccato. Se il valore è molto sotto la tensione nominale, il caricabatteria non c'entra: la batteria è stata scaricata oltre il limite, ed è quello il problema da affrontare. Nei pacchi al piombo una scarica profonda prolungata avvia la solfatazione, che riduce in modo permanente la capacità e in alcuni casi rende il pacco irrecuperabile.

Un solo elemento in corto sposta tutto il problema

Un pacco da 48 volt composto da otto monoblocchi da 6 volt continua ad accendere il mezzo anche con un elemento in corto, ma la tensione complessiva scende, la curva di carica non arriva mai al valore di fine carica atteso e il caricabatteria resta in ciclo per ore senza mai commutare in mantenimento. Chi guarda solo la spia interpreta il segnale come un caricabatteria che non termina la carica.

Anche qui la verifica è alla portata di chiunque abbia un tester: si misurano i singoli monoblocchi a pacco fermo, e si confrontano. Uno scostamento di qualche centesimo di volt è normale; mezzo volt in meno su un elemento è un pacco da sostituire, non un caricabatteria da riparare. Su questo tema abbiamo una pagina dedicata all'assistenza sulle batterie, dove spieghiamo come si legge un pacco squilibrato.

Connettori, fusibili e presa di rete

I connettori di potenza tipo SB, quelli grigi, rossi o blu con i due contatti a lama, sono il punto debole di ogni impianto. Le lame si ossidano, il contatto si scalda, la resistenza aumenta e la corrente disponibile crolla. Un connettore annerito o deformato dal calore va sostituito, non pulito: la deformazione ha già alterato la pressione di contatto. Lo stesso vale per i capicorda allentati, che si riconoscono al tatto perché dopo mezz'ora di carica sono caldi mentre il cavo è freddo.

Sul lato rete, un caricabatteria industriale alimentato da una prolunga sottile o da una linea già carica di altri utilizzatori può andare in protezione per caduta di tensione, soprattutto nei modelli trifase collegati per errore a due sole fasi. Prima di dichiarare guasto un apparato conviene provarlo su una presa diversa, possibilmente su un quadro dedicato.

Quando il guasto è reale: cosa troviamo davvero

Sui caricabatteria che arrivano in laboratorio con un guasto confermato, i modi di rottura si ripetono con una regolarità che dipende più dall'ambiente di installazione che dalla marca.

Umidità e condensa

È la causa più frequente in assoluto. Non si tratta quasi mai di un apparato immerso nell'acqua, ma di condensa che si forma all'interno dell'involucro quando il caricabatteria si raffredda dopo il ciclo di carica in un ambiente umido. L'acqua condensata si deposita sulla scheda, innesca correnti di dispersione fra piste vicine e, nel giro di qualche mese, corrode le saldature. I casi tipici sono le officine con lavaggi frequenti, i magazzini non riscaldati con forti escursioni fra giorno e notte, e le installazioni a bordo di imbarcazioni.

La contromisura non è la riparazione, è la scelta del grado di protezione corretto in fase di acquisto. Un apparato IP20 montato a parete in un capannone asciutto lavora per anni; lo stesso apparato in un locale lavaggio dura una stagione. Per questi ambienti esistono versioni con grado di protezione superiore, come i caricabatteria Zivan IP 54, progettati per resistere a polvere e spruzzi.

Ventilazione ostruita e sovratemperatura

I caricabatteria switching dissipano calore e quasi tutti hanno una ventola. Nei magazzini polverosi, nelle segherie e nei reparti dove si movimentano materiali sfusi, la griglia si intasa in pochi mesi. Il primo effetto non è la rottura: è il derating, cioè la riduzione automatica della corrente erogata per proteggere i componenti. Il caricabatteria continua a funzionare ma impiega molto più tempo, e chi lo usa se ne accorge solo quando il turno del mattino trova il mezzo non completamente carico.

Se il derating va avanti a lungo, i condensatori elettrolitici lavorano sopra la temperatura di progetto e invecchiano rapidamente. Una griglia soffiata con aria compressa ogni tre o quattro mesi costa nulla ed evita la maggior parte di questi interventi.

Componenti che invecchiano

Nei caricabatteria con otto o più anni di servizio i guasti più comuni riguardano i condensatori del bus in continua, che perdono capacità e aumentano la resistenza interna, e i semiconduttori di potenza del secondario. Il sintomo tipico è un apparato che parte, eroga per qualche minuto e poi si ferma, oppure che va in errore solo quando la batteria è molto scarica, cioè quando gli viene chiesta la corrente massima. A vuoto sembra perfetto: è il motivo per cui il test finale, da noi, si fa sempre sotto carico reale e non a morsetti liberi.

La curva sbagliata dopo un cambio di batteria

Questo non è un guasto elettronico, ma produce esattamente gli stessi sintomi ed è più comune di quanto si creda. Quando si sostituisce un pacco al piombo aperto con uno al gel o AGM, oppure si passa al litio LiFePO4, il caricabatteria continua ad applicare la curva impostata per la tecnologia precedente. Le tensioni di fine carica non sono intercambiabili: un piombo aperto accetta e anzi richiede periodicamente valori di equalizzazione che su una batteria VRLA sigillata provocano perdita di elettrolita e rigonfiamento dell'involucro. Al contrario, una curva da gel applicata a un pacco aperto lascia il pacco cronicamente sotto carica e ne accorcia la vita.

Sui modelli programmabili la curva si cambia; su molti apparati economici no, e il caricabatteria va sostituito con uno adatto. Prima di ordinare un pacco di tecnologia diversa vale la pena verificare cosa è in grado di fare l'apparato già installato. Approfondiamo il tema nella guida sull'opportunity charging e i profili di carica.

Su quali apparati interveniamo

Le tensioni di lavoro coprono l'intera gamma della trazione leggera e industriale. Questa tabella riassume le applicazioni che vediamo più spesso e le pagine di riferimento se, invece della riparazione, serve un apparato nuovo.

Sulla marca Zivan siamo centro di assistenza autorizzato e lavoriamo con ricambi originali: i dettagli sul percorso di riparazione, sulla revisione generale e sulla lettura delle segnalazioni diagnostiche dei modelli a LED sono nella pagina dedicata alla riparazione dei caricabatteria Zivan. Se invece stai cercando di identificare un modello a partire dalla sigla riportata sull'etichetta, la tabella dei codici vecchi e nuovi risolve la maggior parte dei dubbi.

Come si svolge l'intervento

Il percorso è sempre lo stesso, indipendentemente dalla marca. Alla ricezione registriamo l'apparato e verifichiamo il comportamento descritto dal cliente: se il guasto non si ripresenta, lo diciamo subito invece di cercare qualcosa da sostituire. Segue la misura dei parametri in uscita, tensione e corrente confrontate con la curva che l'apparato dovrebbe erogare, e l'ispezione della scheda dopo la pulizia, perché polvere e residui oleosi nascondono i segni di surriscaldamento e le microfratture delle saldature.

Individuata la causa formuliamo un preventivo. Nessun intervento parte senza che il cliente lo abbia approvato, e se in corso d'opera emerge un secondo guasto che cambia il quadro economico ci fermiamo e richiamiamo. Al termine l'apparato viene ritarato secondo le specifiche del costruttore e provato sotto carico reale per un tempo sufficiente a portarlo in temperatura: molti difetti compaiono solo dopo venti o trenta minuti di funzionamento continuo, e un collaudo a vuoto li lascerebbe passare.

La riparazione è coperta da garanzia sull'intervento eseguito. La garanzia riguarda il lavoro svolto e i componenti sostituiti, non l'apparato nel suo complesso: su un caricabatteria di dieci anni nessuno può ragionevolmente garantire i componenti che non sono stati toccati, e preferiamo dirlo prima.

Riparare o sostituire: come lo decidiamo

Non esiste una regola valida per tutti, ma esiste un criterio che applichiamo con coerenza e che spieghiamo al cliente caso per caso.

La riparazione ha senso quando il costo dell'intervento resta ampiamente sotto la metà del prezzo di un apparato nuovo equivalente, quando i ricambi sono ancora disponibili dal costruttore e quando il caricabatteria ha caratteristiche che oggi costerebbero care da ritrovare, per esempio una potenza elevata, un grado di protezione alto o una configurazione multitensione. Un apparato industriale di fascia alta guasto per un condensatore è un pezzo da riparare senza discutere.

La sostituzione conviene quando il guasto interessa lo stadio di potenza di un apparato di fascia bassa, quando il costruttore non fornisce più i ricambi, quando l'apparato ha già subito più riparazioni negli anni, e soprattutto quando l'impianto sta cambiando tecnologia di batteria. In quest'ultimo caso riparare un vecchio caricabatteria da piombo per poi scoprire che non gestisce il pacco al litio è denaro speso due volte.

C'è poi un fattore che entra raramente nei conti e che invece pesa: il fermo macchina. Se il mezzo è in produzione tutti i giorni e non esiste un secondo caricabatteria di scorta, il tempo di riparazione ha un costo che va sommato al preventivo. In diversi casi la scelta più razionale è acquistare l'apparato nuovo per rimettere subito in servizio il mezzo e far riparare quello guasto come muletto di riserva.

Litio e CAN bus: quando la riparazione non basta

Sui pacchi al litio il caricabatteria non è più un componente autonomo. Deve dialogare con il BMS della batteria, che decide quando interrompere la carica, come bilanciare le celle e a quale temperatura fermarsi. La comunicazione avviene su bus CAN, e la compatibilità non è garantita dal semplice fatto che le tensioni coincidano: contano il protocollo, gli identificativi dei messaggi e la logica di handshake fra i due dispositivi.

La conseguenza pratica è che un caricabatteria per piombo, anche perfettamente funzionante e con la tensione giusta, non è adatto a un pacco al litio. Nei casi peggiori porta il pacco fuori dai limiti di sicurezza previsti dal costruttore. Quando riceviamo in riparazione un apparato destinato a un impianto che nel frattempo è passato al litio, lo segnaliamo prima di intervenire. Abbiamo raccolto la parte tecnica in due pagine specifiche: i caricabatteria con sistema CAN bus e i caricabatteria LiFePO4, oltre all'approfondimento sul CAN bus nei caricabatteria.

Cosa preparare prima di inviarci l'apparato

Una diagnosi rapida dipende quasi interamente dalle informazioni che arrivano insieme al caricabatteria. Quattro dati fanno la differenza fra una lavorazione di due giorni e una di due settimane.

• La targhetta completa. Modello, codice, tensione e corrente nominali. Una fotografia leggibile dell'etichetta è sufficiente e vale più di qualsiasi descrizione.
• Che batteria sta caricando. Tecnologia, tensione, capacità in ampere ora e numero di elementi. Senza questo dato non possiamo verificare se la curva impostata è quella corretta.
• Il sintomo, descritto come si presenta. Non parte mai, oppure parte e si ferma dopo pochi minuti, oppure carica ma non termina. Sono tre guasti diversi.
• Dove è installato. Ambiente interno o esterno, presenza di lavaggi, polvere, salsedine. È l'informazione che più spesso spiega il guasto e che quasi nessuno pensa di comunicare.

L'apparato va imballato con cura: il peso concentrato dei trasformatori e dei dissipatori fa danni se la scatola non è adeguata. Consigliamo di spedire senza cavi di rete e senza connettori di potenza, che vanno tenuti dal cliente, salvo il caso in cui il sospetto riguardi proprio quelli.

Manutenzione preventiva: quello che evita l'intervento

Un caricabatteria professionale non richiede quasi nulla, ma quel poco va fatto. Soffiare la griglia di ventilazione con aria compressa a bassa pressione ogni tre o quattro mesi, o più spesso negli ambienti polverosi. Controllare una volta l'anno il serraggio dei capicorda e lo stato dei connettori di potenza, sostituendo quelli anneriti. Verificare che l'apparato non sia stato spostato in un punto dove non circola aria, cosa che succede spesso quando si riorganizza un magazzino. Tenere il caricabatteria sollevato da terra nei locali soggetti a lavaggio.

Nelle flotte con più mezzi è utile numerare i caricabatteria e registrare gli interventi: dopo un paio d'anni il registro dice da solo quali postazioni hanno un problema ambientale e quali no. È lo stesso approccio che applichiamo alle nostre attività di assistenza sui veicoli elettrici.

Domande frequenti