Electrónica de control

Aunque el sistema no requiere de ningún tipo de manipulación, se ha incorporado un interruptor en el habitáculo para poder activarlo o desconectarlo a voluntad. Dicho interruptor actúa sobre un relé que incorpora el circuito de control. Por ello la línea de control puede ser un cable de sección reducida. Es complicado encontrar una comunicación del vano del motor al habitáculo para pasar el cable, todo está completamente sellado y de difícil acceso. Pude encontrar un resquicio detrás del guardabarros en la rueda delantera izquierda, junto al pilar que sujeta la puerta del mismo lado y perforando unos tapones de plástico que comunicaban con el interior.

Quitando el guardabarros de la rueda delantera izquierda y a través del pilar que sujeta la puerta podemos comunicar el alojamiento del motor con el habitáculo.

Es necesario quitar elementos del tapizado y el tirador de la apertura del capó para hacerse hueco hasta localizar unos tapones de plástico que se pueden ver en el interior de la aleta.

Como guía he utilizado un pequeño retal de cable que nos permitirá encaminar la manguera definitiva. Hay que tener cuidado a la hora de perforar el tapón exterior para evitar hacer el agujero demasiado grande (peligro de filtraciones), solo lo necesario para pasar la manguera. En el caso del tapón interior, cuanto más grande hagáis el agujero menos trabajo costará pasar el cable. No está de más sellar con masilla el paso de cable en el tapón exterior de la aleta. El recorrido final se realiza por la parte trasera del faro pegado al guardabarros y se puede guiar fácilmente hasta la caja de control localizada junto al depósito de electrolito. En el lado del habitáculo canalizo el cable junto al resto de mangueras y sitúo el interruptor detrás del cenicero.

Terminada esta primera línea de control, es necesario canalizar la alimentación de potencia desde la batería hasta nuestra electrónica. En este caso es necesario ser generosos con la sección del cable ya que estamos manejando corrientes por encima de los 10A. Con 4mm de sección tendremos garantizada la seguridad de la instalación. La toma de alimentación la cogeremos de uno de los fusibles que está sin uso (el perteneciente a la caja manual comandada) del grupo situado en la parte superior de la batería. El negativo lo tomo directamente del chasis, en uno de los tornillos de la viga que sujeta nuestro depósito.

La toma de alimentación en este punto es limpia y de fácil acceso. El amperaje del fusible original está sobredimensionado por lo que hay que tener presente el sustituirlo por uno lo más aproximado a 15A. La interconexión con la electrónica la realizaremos con grupos de conectores faston.

Un último cable es necesario para controlar la producción de HHO. Cuando el inyector no está metiendo combustible a la cámara de combustión no es necesario producir hidrógeno ya que este no se aprovecha (no se quema), esto sucede cuando deceleramos o tenemos el motor parado. Como medida de seguridad extra viene perfecto para evitar que se esté produciendo hidrógeno y se acumule cuando tenemos el contacto puesto con el motor parado. Para conocer si se está inyectando combustible tomaremos la actividad de uno de los inyectores a través de la inducción producida en el cable que lo alimenta. Con un pequeño número de espiras junto al cable del inyector podremos tomar la señal que lo controla y evitaremos manipular líneas activas. Esta señal la llevaremos a la electrónica de control con un cable apantallado de sección reducida. Dada la proximidad de elementos del motor con temperatura elevada evitaremos que el cable esté próximo a estas zonas.

Con solamente uno de los hilos que alimenta el inyector podremos tomar una muestra de señal que nos servirá para comprobar la actividad del motor.

Una pequeña clema de electricista nos servirá para unir el cable esmaltado con la línea coaxial.

La inteligencia del sistema recae en la electrónica de control que se encarga de las siguientes funciones: Activación del sistema en remoto. El interruptor utilizado para activar el sistema puede ser de reducidas dimensiones y/o baja potencia y alojarse discretamente en cualquier lugar del habitáculo. La entrega de potencia la realizan el relé de la electrónica. Regulación de corriente de la célula mediante PWM. El consumo de corriente por la célula varía dependiendo de la densidad del electrolito y su temperatura. Por esto es importante tener continuamente supervisada la corriente que circula y regular mediante PWM. Cuando se llena por primera vez el depósito con agua se introduce poco a poco las pastillas de potasa hasta que alcanzas un consumo de 8A a temperatura ambiente. Es necesario respetar un tiempo de reposo e ir añadiendo día a día la cantidad necesaria de potasa hasta alcanzar la corriente mencionada. Aunque por programación se ha optado por un consumo de 10A, estos se alcanzan fácilmente cuando se calienta el electrolito después de permanecer un tiempo funcionando. A partir de ese momento el sistema PWM nos regulará la corriente y evitará que el consumo se incremente excesivamente. Supervisión de la inyección de combustible. Mantendremos el sistema produciendo hidrógeno solamente cuando el motor este inyectando combustible. El hidrógeno es peligroso y conseguiremos cortar la producción en los momentos que no son necesarios. Monitorización de corriente y tensión. Continuamente se supervisa la corriente consumida por la célula y la tensión. Estos datos son enviados a un smartphone junto con la información de la actividad de la célula (si se ha cortado la producción de HHO) y el porcentaje de regulación PWM. El circuito de control está montado sobre una placa estándar de prototipos. Hay que respetar unas secciones mínimas entre las conexiones de entrada de alimentación y la salida hacia la célula. Para el resto del conexionado se ha utilizado cable de puentes. Lo primero que nos encontramos es el conjunto de relés en cascada que activan el sistema. El RL1 es importante que soporte 20A. La entrada RA0 del PIC16F886 nos medirá la corriente consumida por la célula y en patilla RA1 se toma una muestra de la tensión de alimentación. El diodo BY251 junto con el filtro formado por L1 y C9 y C10 nos evitan tener fuertes sobrecorrientes y picos de tensión que generan gran cantidad de ruido eléctrico y pueden llegar a ser dañinas para el resto de los sistemas. La salida de potencia está formada por los MOS IRFZ44N que es necesario protegerlos con un radiador para mejorar la disipación de potencia. También al regulador de tensión 7805 es necesario añadirle un pequeño disipador. Como enlace bluetooth se ha utilizado el módulo hibrido HC-06 que nos servirá de medio para el envío de información vía radio. La captación de la señal del inyector es tomada a través de la pequeña bobina L2 que tras amplificarla y filtrarla por U5 y U6 se la entregamos al PIC en la entrada RB0.

Esquema eléctrico encargado de controlar la producción de HHO.

Las reducidas dimensiones del circuito hace posible alojar el conjunto fácilmente.

El firmware del PIC se encarga de cuantificar los niveles de tensión y corriente, controlar el módulo PWM acorde al límite que hemos establecido de corriente “Imax”, “Imin” y transmitir en texto plano los datos que tiene que mostrar en el smartphone.