La importancia de una correcta alimentación... eléctrica

Uno de los efectos derivados de la profusión de unidades de control en los vehículos actuales es la importancia que ha adquirido la carga eléctrica en el funcionamiento de los distintos sistemas.

Los nuevos componentes de confort y seguridad han ido aumentado la exigencia del sistema de carga eléctrica. Para afrontar este aumento, los fabricantes se han visto obligados a perfeccionar la acumulación/suministro de energía y el elemento generador de corriente.

Así, la dinamo, que generaba corriente continua en función de la velocidad de giro, fue sustituida por el alternador, que genera corriente alterna trifásica rectificada y convertida en contínua mediante un puente de diodos, con una intensidad suficiente aun con niveles bajos de revoluciones.

En los primeros alternadores, la regulación de corriente estaba encomendada a un regulador electromecánico. Paulatinamente, se fue extendiendo la presencia de componentes electrónicos en la función de estabilización de tensión, como el diodo Zener y el regulador de voltaje e intensidad.

Las baterías, por su parte, también se han visto obligadas a mejorar su potencial de acumulación de carga y suministro. Las baterías iniciales de Antimonio y Plomo fueron sustituidas por las de Calcio y Plata, de menor resistencia interna, y por lo tanto, menor autodescarga y mayor duración.

Las necesidades de eficiencia energética impulsaron la aparición de las baterías de gel y fibra de vidrio AGM, que posibilitan la recuperación de energía durante las fases de retención del motor y permiten el funcionamiento de varios consumidores eléctricos con el motor parado.

La amplia variedad de tipos de batería y de sistemas de carga existentes aconsejan disponer de una base de datos solvente como la de www.averiasresueltas.com en la que se describan ejemplos de procesos completos de diagnóstico y reparación de averías de las distintas generaciones de sistema de carga.

En las últimas generaciones de vehículos, la evolución del componente generador se ha centrado en los nuevos sistemas de gestión de la intensidad de carga eléctrica:

• Gestión de la excitación y del encendido del testigo de carga de batería desde la unidad de control de la red de abordo, en comunicación multiplexada con el cuadro de instrumentos.
• Las tradicionales cajas de fusibles y relés son complementadas por las unidades de alimentación de red de abordo o similares, que incorporan la gestión de la alimentación eléctrica de los consumidores para, en caso de avería en el suministro de carga, otorgar prioridad a la alimentación eléctrica de aquellos sistemas que influyen en la seguridad del vehículo frente a otros de confort o infoentretenimiento.
• Información del porcentaje de carga a la unidad de control motor.
• Incorporación de las unidades de control/sensores IBS que realizan una medición precisa de los parámetros de tensión, corriente y temperatura de la batería.
• Gestión del porcentaje de la carga desde la unidad de control motor, que recibe una información de las necesidades puntuales de consumo por Bus CAN y envía una solicitud de carga al regulador electrónico del alternador. La unidad de control motor puede enviar la solicitud de mando por medio de una comunicación multiplexada, LIN o BSD en algunos casos, o mediante anchos de pulso variable en otros. Generalmente, este tipo de gestión incluye la función de diagnóstico y confirmación de carga.
• Se populariza la función de Start-Stop en los semáforos, que exige una carga y descarga muy rápidas, así como una batería con una importante capacidad de almacenamiento para desempeñar su función.
• En algunos modelos de última generación, el alternador y el motor de arranque forman un solo elemento, con aparentes ventajas a nivel de volumen del componente, rendimiento eléctrico y potencia de arranque.

La sintomatología más habitual en las averías del sistema está relacionada con la necesidad de mantener un nivel de carga por encima del umbral mínimo para evitar la pérdida de los valores de ajuste básico, codificación y adaptación de las unidades de control. Por ello, el estado y la carga de la batería son muy importantes.

• Un caso típico es la pérdida de los valores memorizados de codificación que se da en algunos vehículos al sustituir la batería, como se comentaba en una entrada anterior, en los que se deberán volver a efectuar los aprendizajes para resolver la anomalía.
• Una carga de la batería por debajo del umbral mínimo no solamente puede afectar a los datos memorizados en la unidad de control, sino que además influye en la capacidad de autodiagnosis de la misma; muchas herramientas multimarca de diagnóstico fijan en 12,50 V el nivel mínimo de carga para establecer la comunicación.
• En el procedimiento de sustitución de la batería, los tiempos y el orden de las acciones son importantes. A las recomendaciones clásicas, como la de desbornar siempre por negativo, se añaden otras, como esperar unos minutos hasta que se duerman las unidades de control que conforman las redes multiplexadas. Así, el consumo eléctrico disminuye a valores de reposo y se evitan los picos de tensión que se pueden producir al desenchufarlas. Con este objetivo, incluso, se puede utilizar el salvapicos o conectar el cargador de baterías para mantener la tensión del sistema durante la sustitución.
• Algunas de las anomalías más documentadas son las relacionadas con el consumo excesivo de batería, provocado por un cortocircuito o por un defecto interno en una de las unidades de control de una línea de alimentación protegida por un fusible, que puede estar fundido. La dificultad del diagnóstico reside en aislar la línea afectada, para, a continuación, provocar el circuito abierto desenchufando componentes escalonadamente y poder determinar, por descarte, cuál es la unidad de control o el tramo afectados.

Adicionalmente, en los siguientes enlaces se facilitan tres casos representativos de la sintomática habitual de los vehículos actuales, extraidos de la plataforma www.averiasresueltas.com, provista con más de 20.500 averías con sus procesos de diagnóstico y reparación verificados, clasificados por marcas y modelos de vehículo.

• https://www.averiasresueltas.com/que-hacer-cuando-la-unidad-de-control-de-micromodulo-de-potencia-pwm-se-averia-a-causa-del-agua/
• https://www.averiasresueltas.com/que-hacer-cuando-la-bsi-no-recibe-la-informacion-del-estado-de-carga/
• https://www.averiasresueltas.com/caida-de-tension-en-la-caja-de-fusibles-del-vano-motor/

Como se ha tratado de reflejar, la importancia de las baterías, cuyo cometido inicial fue tan solo el suministro de corriente para el arranque, aumenta a medida que se imponen nuevos usos: el taller se está preparando para la eclosión de todo tipo de vehículos de propulsión eléctrica, que ha empezado con los modelos híbridos, seguirá con la generalización de los híbridos enchufables y, finalmente, se universalizará con la popularización de los eléctricos puros y los impulsados con pila de combustible.

La tecnología de impulsión eléctrica se perfila como la única manera de superar la cada vez más estricta normativa de emisiones y la necesidad de ahorro de combustible. Estas exigencias, unidas a la disminución de costes de fabricación de las baterías, constituyen un buen aliciente para el consumidor final, que encuentra cada vez más incentivos para dar el paso a la movilidad eléctrica.