A maioria dos veículos utilizam baterias comuns, mas sabemos que existem outros tipos de baterias sendo utilizadas nos veículos com mais tecnologia como o sistema Start & Stop, que necessita de mais energia disponível para acionar o motor de partida automaticamente, sempre que o carro parar em semáforos ou congestionamentos.
Com as baterias evoluindo e o consumo de energia nos veículos aumentando, foi necessário desenvolver um sistema que pudesse monitorar as condições de carga da bateria durante o funcionamento e uso do carro.
A GM é uma das montadoras que utilizam este sistema inteligente, instalando um sensor para medir a corrente através do cabo negativo da bateria e enviar o sinal para o módulo de controle do chassi (BMC) ou módulo de controle do trem de força (PCM), sendo que os dois módulos usam o sinal para regular a saída de carga do alternador, conforme a necessidade de energia solicitada pelos sistemas do veículo.
O sensor utilizado pela GM é do tipo pinça amperimétrica, no qual o cabo negativo da bateria passa por dentro dele. Outros modelos de sensores ficam instalados no polo negativo da bateria.
A bateria é apenas um dos componentes do sistema de carga do veículo e quem alimenta este sistema é o alternador, que também recebeu inovações tecnológicas e é bem diferente dos modelos anteriores que funcionavam de forma independente dos demais componentes do carro. Os alternadores mais modernos só carregam se os módulos de controle do carro permitirem.
O uso de lâmpada de teste ou voltímetro, para analisar os alternadores modernos, pode não dar certo e será necessário o uso de um scanner para identificar possíveis falhas neste componente.
Este sistema de gerenciamento de energia elétrica do veículo envolve todos os componentes, incluindo a bateria, o alternador, o sensor da bateria e os módulos de controles (BMC e PCM).
Este sistema foi desenvolvido para monitorar o consumo de energia do veículo e carregar a bateria apenas quando necessário, isso reduz o consumo de combustível e prolonga a vida útil da bateria porque além de controlar a forma de carregamento de energia, a temperatura dela também é monitorada, principalmente durante o período de carga, que provoca uma reação química e eleva a temperatura e quanto mais controlada, maior será a eficiência do sistema.
Durante o funcionamento do veículo, o sistema executa algumas funções:
• Avalia os parâmetros de funcionamento e monitora a tensão da bateria.
• Conforme a necessidade de energia, faz correções das rotações do motor, alterando a rotação da marcha lenta e controlando a tensão da bateria.
• Informações do sistema aparecem no painel para avisar o motorista sobre possíveis anomalias.
Eliminando a necessidade de ir até um eletricista só para saber se o sistema de carga está funcionando corretamente, o sistema de gerenciamento testa a bateria toda vez que a ignição é ligada e desligada.
Nós sabemos que no carro, a partir do momento que foi desligada a chave de ignição, muitos sistemas continuam ativos e consumindo energia, o sistema de gerenciamento também considera este consumo de energia com o carro desligado por algumas horas e somente após este tempo é que será feita a medição da tensão de circuito aberto para determinar o estado da carga.
Durante o funcionamento do motor, o sensor de corrente da bateria, que está conectado ao cabo negativo, monitora as condições da bateria e este mesmo sensor de corrente também avalia a temperatura para determinar o valor da carga e a taxa de carga mais adequada para a condição de funcionamento do veículo.
Como o sistema de gerenciamento de energia funciona em rede com o Módulo de Controle (BCM) e o Módulo de Controle do Motor (ECM) por meio de um barramento de dados, o BCM é quem determina a saída do alternador e envia essa informação ao ECM para que ele possa controlar o sinal de ativação do alternador.
O BCM monitora a corrente do sensor da bateria, a tensão positiva da bateria e a temperatura dela, para determinar as condições de carga.
O sensor de corrente da bateria possui três fios e gera um sinal de 5 volts modulado por largura de pulso (PWM) com um ciclo de trabalho de 0 a 100%, sendo que o ciclo de trabalho normal é considerado entre 5 e 95%.
Durante a partida o alternador tem as suas funções inibidas para reduzir o esforço e consumo de energia pelo motor de partida. Após a partida e quando o motor estiver funcionando, o ECM vai enviar um sinal de ativação para o alternador. Na sequência o ECM recebe informações do BCM para avaliar a temperatura da bateria e as informações sobre o estado da carga.
O conjunto formado pelo ECM, BCM, bateria e alternador funcionam como um sistema de gerenciamento de energia e tem seis modos de operações:
1 - Modo de sulfatação da bateria - determina o protocolo de carga correto para corrigir a condição de sulfatação da placa. O BCM entra neste modo se a tensão de saída do alternador for inferior a 13,2 V por 45 minutos. O BCM entrará no modo de carga por 2 ou 3 minutos e determinará em qual modo entrar, dependendo dos requisitos de tensão.
2 - Modo de carga - O BCM entrará no modo de carga quando detectar uma das seguintes condições:
• Os limpadores ficam LIGADOS por mais de 3 segundos.
• Solicitação de modo de aumento de tensão de controle do ar-condicionado quando for ativado.
• Ventilação ativada em alta velocidade, desembaçador traseiro.
• A temperatura da bateria está abaixo de zero.
• O BCM determina que o estado de carga da bateria está abaixo de 80%.
• A velocidade do veículo está acima de 150 Km/h.
• O sensor de corrente da bateria está mostrando uma falha.
• A tensão do sistema está abaixo de 12,56 V.
Quando qualquer uma dessas condições for atendida, o sistema definirá a tensão de saída do alternador desejada para 13,9 até 15,5 V, dependendo do estado de carga e da temperatura da bateria.
3 - Modo de economia de combustível - O BCM entrará no modo de economia de combustível quando a temperatura da bateria estiver entre 3 e 80° Celsius, quando a corrente calculada da bateria for menor que 15 amperes e o estado de carga estiver abaixo de 80%. Nestas condições, o BCM ajusta a saída do alternador para atuar entre 12,5 a 13,1 V.
4 - Modo farol - O BCM aumenta a saída do alternador para 13,9 a 14,5 V sempre que os faróis são ligados.
5 - Modo de inicialização - O BCM comanda uma tensão de 14,5 volts por 30 segundos após a inicialização.
6 - Modo de redução de tensão - Para aumentar a vida útil da bateria, o BCM reduzirá a tensão do sistema sob certas condições. Para quem não conhece este sistema, pode pensar que o alternador tem um problema, mas isso ocorre de forma controlada pelo sistema e permite gerar apenas 12,9 volts no modo de redução de tensão.