REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NUEVA ESPARTA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA

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1 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NUEVA ESPARTA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA DESARROLLO DE UN MÓDULO PROTOTIPO CAPAZ DE ENCENDER EL MOTOR DE UN VEHÍCULO CON LA FINALIDAD DE MANTENER LA CARGA DE BATERÍA AL USAR UN SISTEMA DE SONIDO Y/O INVERSORES DE CORRIENTE DE ALTO RENDIMIENTO Tutor: Ing. Hernández, Juan Trabajo de grado presentado por: Br. Shabelev, David C.I.: Para optar por el título de: Ingeniero Electrónico Diciembre 2009 Caracas, Venezuela

2 UNIVERSIDAD NUEVA ESPARTA Resumen FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA Título: DESARROLLO DE UN MÓDULO PROTOTIPO CAPAZ DE ENCENDER EL MOTOR DE UN VEHÍCULO CON LA FINALIDAD DE MANTENER LA CARGA DE BATERÍA AL USAR UN SISTEMA DE SONIDO Y/O INVERSORES DE CORRIENTE DE ALTO RENDIMIENTO. Autor: Br. David Shabelev C.I.: Tutor: Ing. Juan Hernández. Palabras Clave: Sistema de Encendido, Monitoreo, Control, Batería, Micro-controlador, Inversor de Voltaje, Sistema de Audio. Resumen: En la actualidad, la producción de vehículos, tanto rústicos como para uso en la ciudad, no siempre prevé la inclusión de sistemas de sonido de alto desempeño o de inversores de corriente en el diseño de su sistema de carga de batería, esto causa, que al momento de realizar la implementación de alguno de los dos sistemas, o ambos, se produzca un déficit en el control de carga de la batería de los automóviles. Las baterías utilizadas actualmente en los automóviles poseen una tecnología utilizada desde hace muchos años, de hecho, proviene del siglo pasado, y aunque se han realizado modificaciones en su producción para asegurar un dispositivo de mejor calidad, todavía no se ha logrado domar el desgaste por descargas profundas, así como por ciclos de carga.

3 Las fallas en los acumuladores, o baterías, previenen que el usuario del vehículo pueda encender este, una vez que se halla detenido el motor y la batería se encuentre vacía, lo que trae como consecuencia una situación de peligro o auxilio vial. Una vez estudiado el impacto de la contaminación ambiental por el desecho de las baterías, así como de los riegos personales que están involucrados al quedarse accidentado se propuso la creación de un sistema de control capaz de minimizar dicho efecto. Por esto, el presente trabajo es el resultado del estudio de parámetros y sistemas de control electrónicos para asegurar un mantenimiento óptimo del voltaje de la batería. Por esto, se propone el desarrollo de un módulo prototipo capaz de realizar el monitoreo de ciertas variables, y a través de estas, encender o apagar el motor del vehículo de forma que se mantenga la carga de la batería y no se incurran en situaciones de peligro o se produzca un agotamiento en la vida útil del acumulador, todo esto mientras se utilizan inversores de corriente así como sistemas de sonido de alto rendimiento. Todo el sistema estará compuesto por un módulo de control provisto con un micro-controlador, así como entradas y salidas necesarias para ejercer las acciones de monitoreo y control. Entre las variables a monitorear se observaran el nivel del tanque de combustible, estado del freno de mano, voltaje de la batería y voltaje de carga, lo que le permitirá al módulo ejercer o no la acción necesaria. Su confiabilidad ofrece una seguridad al operador de que su vehículo no quedará accidentado por fallos en el sistema de carga, o por falta de voltaje en la batería del vehículo, brindando seguridad mental, y otorgando así un sistema que ayuda a reducir el costo de mantenimiento, tomando en cuenta el precio de un acumulador de automóvil actualmente. En conclusión, se determina que el uso de este dispositivo es de gran utilidad en la preservación de la vida útil de los componentes del sistema de carga y que incurre en un corto

4 gasto de combustible por parte del vehículo. También, se concluye que el sistema de monitoreo es de una gran precisión en la determinación de las condiciones que actúan como gatillo o trigger de la función de encendido.

5 UNIVERSIDAD NUEVA ESPARTA Abstract FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA Título: DEVELOPMENT OF A PROTOTYPE MODULE CAPABLE OF STARTING A VEHICLE S ENGINE IN ORDER TO MAINTAIN BATTERY VOLTAGE WHEN USING A HIGH PERFORMANCE SOUND SYSTEMS OR CURRENT INVERTERS. Author: Br. David Shabelev C.I. : Tutor: Ing. Juan Hernández. Keywords: Starter System, Monitoring, Control, Battery, Micro-controller, Current Inverter, Sound System. Resumen: Actually, vehicle production of SUV s and passenger cars does not always prevent the inclusion of high performance sound systems or current inventers in the design of their battery charging circuit. When one or both of these systems are implemented in the vehicle, this produces a charging circuit control deficit in the vehicle. The batteries used recently on vehicles are produced using old technology from about a century ago and even if new technologies breakthroughs have been developed in their production cycle to ensure a better quality product, things like deep cycle and charging cycles are not dominated yet. Battery accumulator failure prevents the end user from starting the vehicle s engine once it has been stopped and the battery has no charge, bringing in consequence a road hazard condition, or a hazardous condition to the vehicles occupants.

6 Once the environment impact produced by accumulator pollutants and the personal hazards involved in having an emergency stop because of a dead battery has been studied, the proposal of a control system to minimize those effects was made. This is why this dissertation is product of the studies of parameters and electronic control systems to ensure an optimal maintenance of vehicle battery voltage. Taking in account the previous affirmations it is proposed to develop a prototype module capable of monitoring certain variables and by monitoring these, to start or stop a vehicle s engine in a way that is capable of maintaining a battery s charge, by thus, reducing hazardous situations and enlarging accumulator life cycle. All of this while still enjoying high performance sound system s and current inverters. The whole system would be conform by a control module, integrated by microcontrollers and also the inputs and outputs needed to perform the monitor-control actions needed in order to maintain system control and variables in the desired range. The variables that the control system would be able to monitor are various, such as gas tank level, Handbrake status, battery voltage, charging voltage and steady votage. This will allow the device to take the necessary control action. Its reliability will offer safety to the vehicle s end-user, ensuring that He or She won t be in a hazardous situation produced by a faulty accumulator, or by problems in the charging circuitry, such as a low voltage condition on the battery. This will ofer mental relief to the end-user and by the same way delivering a system that is capable of reducing maintenance costs, if the value of the accumulator is taken into account. Concluding, it s determined that the use of this device will be of great utility, while preserving the life cycle of the components of the charging circuit and that it produces a low cost on fuel due to vehicle s engine use. It s also concluded that the monitoring system has a great precision in the determination of values that acts as trigger for engine start.