Alimentando la revolución electrónica – Mecánico de automóviles profesional


La oleada de avances tecnológicos en los automóviles de pasajeros requiere una nueva forma de pensar sobre la alimentación y la carga de los vehículos eléctricos. La capacitación de AutoMate analiza la tecnología de carga de batería inteligente para descubrir por qué la necesitamos y cómo funciona.


En la era moderna, el software, los sensores avanzados y el poder de procesamiento puro han reemplazado, en gran medida, el ingenio mecánico duro a la vanguardia del avance tecnológico. Este es particularmente el caso en el mundo automotriz, donde los objetivos simbólicos clave (autonomía, electrificación y conectividad) impulsan un ritmo de desarrollo asombroso, limitado solo por los límites del poder de cómputo y los límites de la imaginación humana.

Para los fabricantes de automóviles, el cambio ahora se aborda de manera diferente, una nueva base de clientes altamente exigentes y expertos en tecnología está transformando el mercado en un frenesí de innovación, donde se coordinan las últimas tecnologías móviles, de navegación, seguridad y entretenimiento.

En el mercado moderno, existen motores turbo de tamaño reducido y altamente eficientes que se complementan cada vez más con un propulsor híbrido suave, con apagado de cilindros según demanda y tecnología de arranque y parada para lograr la máxima eficiencia. Las transmisiones automáticas avanzadas de nueve e incluso diez velocidades controladas por computadora ocupan el 90 % del mercado, y la conectividad Bluetooth se considera un derecho humano básico. Luego está la red de seguridad a bordo. Los vehículos actuales están equipados con sistemas de seguridad activa hasta tal punto que incluso los vehículos más modestos rozan ya el terreno de la semiautonomía.

Por tanto, está claro que este profundo enriquecimiento tecnológico del parque de vehículos es beneficioso para los consumidores. Sin embargo, para los fabricantes de automóviles, la tarea de filtrar estos sistemas en sus líneas presenta un gran desafío. Por ejemplo, en una industria donde la reducción de peso es primordial debido a los estrictos estándares de emisiones, la carga del equipo puede causar estragos en las básculas. También requiere intensas pruebas de durabilidad para garantizar la longevidad de los componentes electrónicos frágiles incluso en los terrenos más difíciles.

Y luego está la carga pura colocada en el sistema eléctrico del vehículo. Si bien muchos vehículos continúan utilizando sistemas de 12 V con baterías de plomo-ácido, en el futuro, sin duda, las baterías de litio se popularizarán a medida que los fabricantes busquen soportar cargas cada vez más grandes con celdas más pequeñas y livianas. También estamos viendo un aumento dramático en la cantidad de vehículos equipados con sistemas eléctricos secundarios de 48 V, diseñados para admitir una gama de tecnologías que consumen mucha energía, como la propulsión híbrida suave, la turboalimentación electrónica, la suspensión activa y más.

Los autos tan comunes como el Hyundai Tuscon y el Mercedes-Benz C200 ya vienen con estos subsistemas de 48 V como estándar, y podemos esperar que una gran cantidad de seguidores lleguen al mercado durante los próximos 12 a 24 meses. Desde una perspectiva de servicio y mantenimiento, esta rápida evolución presenta una serie de desafíos vitales, especialmente en el área de carga.

De hecho, de la misma manera que el término «teléfono inteligente» reemplazó a «teléfono móvil», el término «cargador inteligente» se está volviendo más frecuente en el mercado de repuestos automotrices. En comparación con un cargador lineal de estilo antiguo, los «cargadores inteligentes» ofrecen un nuevo nivel de control, monitoreo y funcionalidad para los técnicos, equipándolos mejor para manejar tecnologías y sistemas eléctricos complejos de vehículos.

Como es sabido, en su forma más básica en una batería de plomo ácido inundada, la carga está destinada a regenerar los materiales activos a partir del sulfato de plomo formado durante el proceso de descarga, conocido como «sulfatación». Durante la descarga de una batería, los iones de sulfato del electrolito reaccionan con los electrodos de plomo para formar sulfato de plomo. Al recargarse, estos compuestos se disuelven y los iones de sulfato regresan al electrolito.

La carga de corriente constante de estilo antiguo mantiene una corriente preseleccionada hasta que se alcanza un voltaje específico en la batería. Sin embargo, sin una supervisión y un control cuidadosos del cargador, se puede producir una sobrecarga y un sobrecalentamiento de la batería, lo que provocaría daños a largo plazo o una falla inmediata de la batería. En resumen, esta tecnología tradicional ahora está obsoleta, por lo que no se recomienda su uso en las baterías actuales.

Impulsando la revolución electrónica

Por otro lado, los “cargadores inteligentes” tienen la capacidad de comunicarse con la batería durante el proceso de carga, lo que les permite regular el ritmo y la fuerza de la carga en función del nivel de la batería, la temperatura, etc. En la mayoría de los casos, logran esto operando en una serie de etapas, por lo que, si bien cada tipo de química de la batería debe manejarse de una manera ligeramente diferente, todas pueden cargarse, mantenerse y rejuvenecerse con un cargador de batería inteligente. Para entender cómo, es crucial explorar las diferentes fases del proceso de carga inteligente.

Para comenzar a cargar, un pulso de voltaje de alta frecuencia ayuda a regenerar una batería muy descargada. Este método de carga por pulsos también puede ayudar a reducir el exceso de cristales de sulfato que se pueden haber formado en las placas de la batería durante su estado de descarga.

Impulsando la revolución electrónica

A continuación, la fase de arranque suave prueba si la batería realmente puede aceptar una carga. Este paso evita que la carga continúe cuando la batería tiene una falla interna, lo que no ocurriría con un cargador de estilo lineal ordinario.

Una vez que se confirma que la batería puede aceptar una carga, comienza la etapa de carga principal. Es durante esta fase que el cargador opera a su máxima potencia, corriente y voltaje, hasta que la batería alcanza el 80% de su capacidad.

Después de esta etapa de carga masiva, los cargadores inteligentes comenzarán a reducir automáticamente su corriente de salida a medida que la batería se acerque a su capacidad máxima, manteniendo el voltaje requerido. Solo cuando se alcanza un nivel de corriente predeterminado, comienza la siguiente etapa.

El siguiente paso es que el cargador pruebe si la batería puede mantener una carga sostenida. Es en este punto que el cargador determinará si la batería está en buenas condiciones, y es posible que sea necesario reemplazar aquellas que no pueden mantener una carga predeterminada.

La mayoría de los cargadores también le permiten seleccionar un programa adicional llamado «Reacondicionar». Durante esta fase, el voltaje aumenta para crear una gasificación controlada en la batería. La gasificación mezcla el ácido de la batería y la vuelve a energizar, lo que lo convierte en un paso crítico para las baterías que requieren rejuvenecimiento.

Además, los cargadores inteligentes también cuentan con fases flotantes, que mantienen el voltaje de la batería al nivel máximo al proporcionar una carga de voltaje constante, mientras que una «fase de pulso» está diseñada para monitorear el voltaje de la batería y dar un pulso de vez en cuando para mantener la batería recargada.

Finalmente, un «modo de mantenimiento de pulso» permite que las baterías se autodescarguen naturalmente hasta cierto nivel, antes de volver a cargarse por completo. Esto no solo evita el riesgo de sobrecarga, sino que debido a que la batería se cicla como en un vehículo, la vida útil de la batería se prolonga significativamente. Comprender estas fases es una parte crucial de cualquier exploración de la tecnología de carga inteligente y habla de la creciente complejidad de los procesos de mantenimiento y reparación que alguna vez fueron simples.



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