A i n v e s t i g a c i ó n - Ejemplo (1)

8/17/2019 A i n v e s t i g a c i ó n - Ejemplo (1)

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EQUIPOS DECOMPROBACIÓN

Código: F.TI.01

Mantenimiento de bateríashíbridas

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Fecha: 2015/07/03

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Carrera: INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

Nivel: 4 T Asignatura: Equipos de o!pro"ai#n

Estudiantes: $$$$ $$$% $$$%%

Tema:

Mantenimiento de baterías híbridas.

Resumen:

&e 'an lla!ado (')"ridos* a los auto!#viles que utili+an un !otor el,trio- . un!otor de o!"usti#n interna para reali+ar su tra"a/o% A di0erenia de losauto!#viles solo el,trios- 'a. ve')ulos ')"ridos que no es neesario onetar auna to!a de orriente para reargar las "ater)as- el generador . el siste!a de10renos regenerativos1 se enargan de !antener la arga de las !is!as%

Al utili+ar el !otor t,r!io para reargar las "ater)as- se neesitan !enor n2!erode estas por lo que el peso total del ve')ulo es !enor .a que el !otor t,r!iosuele ser peque3o%

os ')"ridos se equipan on !otores de o!"usti#n interna- dise3ados para0unionar on su !56i!a e0iienia% &i se genera !5s energ)a de la neesaria- el!otor el,trio se usa o!o generador . arga las "ater)as del siste!a% En otrassituaiones- 0uniona s#lo el !otor el,trio- ali!ent5ndose de la energ)aguardada en la "ater)a% En algunos ')"ridos es posi"le reuperar la energ)ain,tia al 0renar- que suele disiparse en 0or!a de alor en los 0renos-onvirti,ndola en energ)a el,tria% Este tipo de 0renos se suele lla!ar

1regenerativos1%

Abstrac: T'e. 'ave "een alled 1'."rid1 ars to using an eletri !otor and an internalo!"ustion engine to do its 7or8% Unli8e t'e single eletri ars- '."rid ars t'ereis no need to onnet to an eletrial outlet to re'arge t'e "atteries- generatorand t'e s.ste! o0 1regenerative "ra8ing1 are responsi"le 0or !aintaining t'e sa!e


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load%9. using t'e 'eat engine to re'arge t'e "atteries- 0e7er o0 t'ese so t'e total7eig't o0 t'e ve'ile is lo7er "eause t'e 'eat engine needed is usuall. s!all%

."rids are equipped 7it' internal o!"ustion engines designed to operate 7it'!a6i!u! e00iien.% I0 !ore energ. t'an neessar. is generated- t'e eletri !otor is used as a generator and 'arges t'e s.ste! "atteries% In ot'er situations- t'e

eletri !otor- 0eeding o00 t'e energ. stored in t'e "atter. runs onl.% In so!e'."rids an reover 8ineti energ. during "ra8ing- 7'i' is usuall. dissipated as'eat in t'e "ra8es- turning it into eletriit.% T'is t.pe o0 "ra8e is o0ten alled1regenerative1%

1.- Introducción:

a evolui#n tenol#gia propia de la industria auto!otri+- la preoupai#npor el !edio a!"iente- . la neesidad de tener ada ve+ ve')ulos !5se0iientes . sileniosos 'an originado el aparei!iento de los

ve')ulos ')"ridos%Es as) que una parte !u. i!portante de esta lase de ve')ulos es elsiste!a de "ater)as de alto volta/e- que se enarga de al!aenar laenerg)a neesaria para 'aer 0unionar los !otores el,trios%as "ater)as de alto volta/e tienen di0erentes ta!a3os- u"iaiones- pesos. densidad energ,tia- esto depende prinipal!ente del 0a"riante- de lasprestaiones . ta!a3o del ve')ulo- entre otros 0atores%;ara poder !onitorear . diagnostiar un siste!a de "ater)as de alto volta/ede un ve')ulo ')"rido o el,trio- se neesita un es5ner auto!otri+ queprovea aeso al ve')ulo en uesti#n- osilosopio- !ult)!etro- . ele!entosde protei#n personal- o!o son los guantes aislantes%El siste!a de "ater)as de alto volta/e se o!pone de sensores- atuadores- launidad de ontrol eletr#nio . las "ater)as propia!ente di'as%

Objetivos:

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• >iagnostiar el 0uniona!iento de las "ater)as utili+adas en el a!po

auto!otri+- as) o!o ta!"i,n deter!inar sus arater)stias%

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os ele!entos que on0or!an la "ater)a ')"rida son si!pli0iados- losele!entos reali+an di0erentes 0uniones o!o el !onitoreo de la te!peratura por!edio de sensores envi5ndola se3al al M#dulo de la "ater)a = para que elventilador se ponga en 0uniona!iento- el sensor de orriente que ta!"i,nes !onitoreado por el !is!o!odulo . los rel,s que ontrolan el volta/e que la "ater)a = va su!inistrar alos !otogeneradores%

Cuando la "ater)a de un ve')ulo ')"rido est5 era de su 0inal- se eniendeun indiador en el uadro de !andos que advierte al ondutor . el ve')uloli!ita su potenia entrando en (!odo aver)a*% Esto suele sueder en un periodoque osila entre los . @J a3os- entre los B4J%JJJ . 4HJ%JJJ 8il#!etros-dependiendo del uso . el !anteni!iento que se 'a.a dado al ve')ulo%


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Clavija o jumper de seguridad. El /u!per de seguridad es un o!ponente i!portante en la "ater)a ')"rida-tiene la 0uni#n de dividir la alta tensi#n uando se lo desoneta- uandose desativa el /u!per divide el volta/e de la "ater)a = para poder reali+ar los !anteni!iento en el ve')ulo = es un o!ponente de seguridad% El

/u!per tiene un iruito en su interior uando no se enlava orreta!ente

la ECU !onitorea el "loque de "ater)as = no per!ite enender el ve')ulo%

Monitoreo de temperatura.


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os paquetes de la "ater)a onsta de K # 4 sensores de te!peratura de tipoter!istores los uales detetan la te!peratura . env)a la in0or!ai#n al!#dulo de la "ater)a de auerdo al a!"io de te!peratura !ediante loster!istores que var)a su resistenia- !ientras la te!peratura sea "a/a laresistenia del ter!istor ser5 alta . uanto !5s alta sea la te!peratura laresistenia ser5 "a/a%Mediante este !onitoreo la ECU de la "ater)a varia la antidad de aire que de"eenviar el soplador%

Sistema de refrigeración de las baterías híbridas.

>urante la arga el alor interior au!enta en la "ater)a- para su orreto0uniona!iento de"en operar dentro de unos rangos de te!peraturadeter!inados% As) por e/e!plo- las "ater)as NiM son apaes de operar endesarga on te!peraturas desde BJ LC 'asta J LC . en arga desde J LC 'asta4 LC apro6i!ada!ente%


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Comunicación CAN.

a Eu tiene dos pines para la o!uniai#n CAN Alta . CAN "a/a- o!o elprotoolo CAN es una o!uniai#n a alta veloidad que se ve re0le/ada en dosse3ales una es el espe/o de otra pero invertida- esta ontienen a toda lain0or!ai#n que viene deodi0iada inluida toda la in0or!ai#n del estadode Carga . desarga de la "ater)a- te!peratura de tal !anera que si 'a.alg2n pro"le!a que deteta la ECU de la "ater)a in!ediata!entenoti0ia a la ECU del siste!a ')"rido para que desative los rela.s depotenia para la etapa de ontrol de la ali!entai#n de alta tensi#n . de esta!anera proteger a la 9ater)a%

EC del Sistema de !atería "íbrida.


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En este siste!a la ECU de la "ater)a en o!uniai#n on la ECU del siste!a'i"rido !ediante la red CAN u!ple 0unione de ontrolar el estado de arga&OC- ontrol de la te!peratura . diagn#stio de 0allas%a o!putadora de este !odelo se di0erenia enor!e!ente del !odeloanterior so"retodo en ta!a3o ante ualquier da3o de esta se de"e proeder on el a!"io in!ediato .a que su reparai#n es !u. di0)il por loso!ponentes eletr#nios que lleva%;ara el ontrol del estado de arga es !u. i!portante la supervisi#n del volta/e

por paquetes que son ada dos pa8s- esto lo reali+a por la in0or!ai#n que to!ade 0or!a individual de ada paquete . de esta !anera por el so0t7are que llevaargado en esta le per!ite esta"leer la di0erentes se3ales de argas .desargas%

Sensor de corriente de la batería "#.

El sensor de orriente de la "ater)a- que est5 !ontado en el lado del a"lenegativo del on/unto de la "ater)a =- deteta el a!pera/e que 0lu.e 'aia la"ater)a =% El sensor de orriente de la "ater)a introdue una tensi#n Fquevar)a de J a = en propori#n al a!pera/e en el ter!inal I9 de la ECU dela "ater)a%


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Control del estado de carga o S$C.

&e de0ine el estado de arga &OC o!o el nivel de arga de la "ater)a-nor!al!ente e6presado o!o un porenta/e del total de la apaidad!56i!a que tiene . viene e6presado en A!perios'ora FA' o ilovatios'oraF'% En un ')"rido on el ve')ulo detenido el !otor de o!"usti#n MCIse pondr5 en !ar'a para argar la "ater)a uando el estado de arga "a/e de un4J . se detendr5 uando llegue a un J% En 0uniona!iento el estado de argapodr5 llegar a un HJ- so"re todo en ondui#n en autopista%En un auto!#vil ')"rido la "ater)a se arga utili+ando la energ)a del !otorde o!"usti#n MCI- es deir que la "ater)a se arga a partir de la gasolina que seonsu!a en el !otor de o!"usti#n% El o"/etivo del siste!a on ve')uloen !ovi!ientos es !antener una "ater)a en un KP4 lleno- equivalente a un &OCde un J a %

Sistema de refrigeración de la !A%E&'A "#.


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Es el enargado de ontrolar la te!peratura de las eldas de Ni M !ediante @Jsensores de te!peratura uno para ada en0riador que son en total dos- uatropara el "loque dere'o . uatro para el "loque i+quierdo%

Conector de Servicio o (umper de Seguridad.

a 9ater)a = del ?ord Esape utili+a un ontrol de volta/e que es el


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en la "ater)a = para reali+ar el !anteni!iento . reparai#n a ontinuai#ntene!os los #digos de !al 0uniona!iento >TC on su desripi#n%

;JAA: a presenia de este #digo es uando e6iste un de0eto deaisla!iento del siste!a de volta/e de la "ater)a ')"rida- es deir la "ater)a= se enuentra deteriorada interna!ente- los a"les de los sensores dete!peratura-

los a"les ondutores de volta/e se enuentran 'aiendo ontato

on alg2n !etal . el on/unto de la 'apas !et5lias est5n o6idadas%

;JAJ>: Este #digo es o!2n- se presenta uando el iruito de la "ater)a= se enuentra a"ierto- el


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*2+32- El #digo de 0alla se presenta uando el pa8 n2!ero @K se vuelved,"il de"ido a los 0atores que la "ater)a .a no resiste la au!ulai#n deenerg)a en sus eldas . se desarga r5pida!ente%

+3A- El #digo de 0alla >TC se presenta uando se pierde lao!uniai#n entre la unidad eletr#nia de la "ater)a = . la unidadeletr#nia de todo el siste!a ')"rido%

Sistema de diagnóstico.

&i presenta alguna 0alla en el siste!a se ver5 re0le/ado in!ediata!ente en elta"lero de instru!entos para su noti0iai#n- vale la pena realar que todo eldiagn#stio es !ediante la red CAN que per!anente!ente est5 !onitoreando elo!porta!iento del siste!a para poder o"servar el o!porta!iento de laRE> es neesario la utili+ai#n de un osilosopio%

".- #iscisión:

MAN%EN4M4EN%$ 5 &E*A&AC46N )E 7A !A%E&'A


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"'!&4)A.

En el diagn#stio de la "ater)a =- de"e!os de utili+ar di0erentes !,todos- o!oel !onitoreo de volta/e de los pa8s on el uso del es5ner auto!otri+ &CAN GIT-el uso del osilosopio auto!otri+ OTC para el an5lisis de las gr50ias delventilador- el dise3o de un progra!a para veri0iar el estado en que se enuentrala "ater)a =- donde se detalla a ontinuai#n ada uno de ellos%

El To.ota ig'lander del BJ@J que tiene una ilindrada de K KJJ ent)!etros2"ios- on una disposii#n de ilindros en = . direi#n 'idr5ulia ;ara eldiagn#stio se utili+# un es5ner espeiali+ado G&CAN GIT para reali+ar el!onitoreo de los pa8 de la "ater)a =- se lo oneto a los pines del ve')ulo quese enuentra en la parte in0erior del volante del ondutor- se enendi# el !is!o .se esogi# la opi#n de TOQOTA Í9RI>O& . se reali+# el proeso

&e reali+a el !onitoreado a su !56i!o rendi!iento veri0iando la di0erenia detensi#n que e6iste en los pa8 de la "ater)a = . su arga- donde tres pa8 ten)anuna !a.or di0erenia de tensi#n . despu,s de un tie!po deter!inado el ve')ulopresenta"a un !al 0uniona!iento- relaiona!os los valores de volta/e on sus

respetivos pa8 que se presentan a ontinuai#n%


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Co!o pode!os o"servar los tres 2lti!os pa8 presentan una di0erenia de tensi#nde asi @- voltios en el an5lisis es "astante la di0erenia . por ese !otivo

anota!os los volta/es para ser o!parados- veri0iando la u"iai#n de ada unopor !edio del "ano de prue"as para reali+ar el !anteni!iento . en su lugar sureparai#n%

Co!o el "loque K tiene una a)da de tensi#n !a.or a @- voltios- eso nos quieredeir que tiene da3os en las eldas- retira!os todos los !#dulos del "loque pararee!pla+arlos%

Utili+a!os un taladro que nos sirve para per0orar los re!a'es que son'e'os de una !aterial de aero%


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&e da una 0uer+a en el e6tre!o para que los !#dulos del "loque se e6tiendan-veri0ia!os el negativo . positivo de los !#dulos%

E6trae!os ada !#dulo on sus separadores de pl5stio poniendo enorden en una !esa de tra"a/o que no ontenga ning2n ele!ento evitandoque sean !ovidos para tener una re0erenia en el !o!ento del a!"io delos !#dulos

os !#dulos del "loque .a se enuentran separados de la arasa%

Reali+a!os el !onitoreo en el "ano de prue"as de un "loque quepertenei# a una "ater)a = que 0ue a!"iada anterior!ente en otrove')ulo de la !is!a !ara . !odelo%

=eri0ia!os uales !#dulos se enuentran en "uen estado- reali+a!os laarga 'asta un volta/e de @@4 = . proede!os a desargar el "loque dondepode!os veri0iar la a)da de tensi#n e6istente


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;or !edio del "ano de prue"as los pa8s B- . tienen una a)da de tensi#n de@-@4 voltios- se enuentra en los rangos nor!ales de 0uniona!iento !enor a @-voltios%

&eleionados los pa8s B- . que van 'aer ensa!"lados en la arasadel "loque K- proede!os a utili+ar un taladro para per0orar los re!a'esde aero%


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&e sustra/o los pa8s B- . proede!os a u"iarlos en 0or!a ordenada- en una!esa de tra"a/o- teniendo o!o re0erenia el ori0iio de respirai#n de los gasesde ada !#dulo%

Cada !#dulo tiene tensi#n al!aenada- se de"e desargarlos utili+ando un0oo @B = att 'asta que tenga un volta/e de @ o B voltios%

;roede!os a ensa!"lar en la arasa

del "loque K los !#dulos on susseparadores de pl5stios queseleiona!os

Utili+a!os una prensa !anual u"i5ndola en el lado in0erior del ensa!"le del

"loque K- se utili+# unos tornillos o!o seguros para que soporten presiones en el!o!ento de la arga . desarga- donde los !#dulos per!ane+an esta"les-reali+a!os el !is!o proeso para el lado superior del "loque

=eri0ia!os el estado en que se enuentran las 'apas !et5lias%


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as 'apas !et5lias se enuentran on #6ido- utili+a!os una li/a n2!eroJJ%

• U"ia!os todos los a"les ondutores en su lugar de origen en el "loque-veri0ia!os que no e6ista alg2n a"le !ovido que pueda reali+ar ontatoon alg2n !etal%


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• Qa se enuentran u"iados todos los o!ponentes del "loque K- perode"e!os de reali+ar una peque3a inspei#n en todo el nuevo "loque% Conel "ano de prue"as lo arga!os 'asta un volta/e de -J@ = . losdesarga!os veri0iando si e6iste una di0erenia de tensi#n !a.or a @-voltios

Reali+ando el !onitoreo de los pa8s- tienen una a)da de tensi#n de @-JDvoltios- ese volta/e nos da o!o re0erenia que los pa8s del nuevo "loque K seenuentran 0unionando orreta!ente%Co!o en el an5lisis los "loques @- B . K se enuentran interna!ente en "uenestado- utili+ando los guantes de nitrilo volve!os a oloar ada "loque en


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el o!parti!iento de la "ater)a =- reali+a!os la one6i#n de los a"les delos sensores de te!peratura- los a"les que sirven para poner en serie a lostres "loques- la one6i#n a los rel,s de ontrol de volta/e . ada onetor a laentrada de la ECU de la "ater)a =%Co!o el siste!a ')"rido deteta a sus o!ponentes- se de"e oloar elprotetor de !etal on algunas tueras para evitar alg2n #digo de 0alla >TC .enlava!os el /u!per de seguridad%

Reali+a!os una 'o/a de ruta donde el a!ino que se reorrer5 tenga urvas-pendiente . a!inos errados- la v)a para la prue"a es Suitoalder#n-oneta!os el es5ner G&CAN GIT veri0ia!os si e6iste alg2n #digo de 0alla- sepresent# el #digo ;JAJ> esto se de"e por el enlava!iento del


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os volta/es del "loque K se est5n !anteniendo en un rango !e!ora"le-

donde el pa8 n2!ero @J tiene un volta/e !56i!o de B@-DK = . el pa8 n2!ero @tiene un volta/e de BJ-D =- teniendo una di0erenia de tensi#n !56i!a deJ-DH=- en la prue"a de ruta que se reali+# durante un lapso de J !inutos no segener# ning2n #digo de 0alla >TC%El "loque reparado 0uniono orreta!ente- durante toda la prue"a que se lereali+o%


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a "ater)a = uando se 0inali+# el !anteni!iento . reparai#n alan+a unvolta/e de KBK- voltios . uando presentada el #digo de 0alla ten)a BH-HKvoltios- la di0erenia que e6iste es de K- H voltios- esta di0erenia nos garanti+aque la "ater)a ')"rida !e/oro su estado de arga &OC . desarga >O>-nos garanti+a que el ve')ulo ')"rido va poder reali+ar su 0uniona!ientode rendi!iento !56i!o en ualquier a!ino o pista que se le presente sin generar alg2n #digo de 0alla%

Co!o pode!os o"servar la "ater)a de0etuosa tiene un estado de salud-K . la "ater)a = reparada de HH-4D de salud tene!os una elevai#n delrendi!iento uando la "ater)a = se enuentra reparada- 'e!os reuperadoB@-@B logrando que el ve')ulo 0unione en su !56i!o rendi!iento%


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$.- %onclusiones & Recomendaciones:

%onclusiones:

• &e deter!in# o!o es el !anteni!iento de una "ater)a 'i"rida . uales sonsus prinipales ele!entos- donde pode!os ver u5les son los ele!entosque !5s su0ren da3os%

• &e pudo onluir que el !anteni!iento de estas "ater)as es !u. i!portante.a que sino su0rir)an un degaste pre!aturo . su arga no ser)a la su0iiente-. on su tie!po se tendr)a que reali+ar un a!"io total de la "ater)a o unreparai#n lo ual ser)a !u. ostoso%

Recomendaciones:

• &e tiene que reali+ar el !anteni!iento de las "ater)as ')"ridas ada a3o o

BJ JJJ 8il#!etros- evitando que las pa8s sigan perdiendo su apaidadpara al!aenar volta/e en sus eldas . las 'apas !et5lias se deteriorenpor la te!peratura%


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• El uso del es5ner auto!otri+ es una 'erra!ienta prinipal para reali+ar el

diagn#stio iniial . 0inal de la "ater)a ')"rida !ediante el !onitoreo detodos sus pa8s%

'ibliora(ía:

Augeri- ?% FBJ@B% Introducción al funcionamiento y diagnóstico de bateríasHíbridas. Cise Eletr#nia% 9uenos Aires: Cise Eletr#nia%

G#!e+- ?% F

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