Caracterización experimental del módulo de supercapacitores y simulación para su uso en fuentes hibridas

Abstract

Los supercapacitores son una tecnología emergente que ha probado su valía en sistemas de energía híbridos en múltiples aplicaciones de diversas áreas de la ingeniería eléctrica. El presente trabajo de grado presenta la caracterización experimental de dos módulos de supercapacitores del fabricante Maxwell Technologies con valores nominales de 16 V, 58 F. El procedimiento de caracterización consistió en la selección de un modelo eléctrico del supercapacitor a partir de la revisión en la literatura científica seguido de mediciones de tensión y corriente mediante pruebas experimentales para obtener los parámetros del circuito equivalente mediante el proceso de ajuste de curvas concluyendo con el análisis de la precisión de los resultados utilizando diversas métricas de error. Por último, se evalúa el comportamiento del modelo obtenido mediante simulación en una fuente híbrida que constó de una batería de ácido de plomo, los supercapacitores y un perfil de potencia demandada que representa el perfil de potencia de una ruta de bicicleta eléctrica de pedaleo asistido. Realizadas las simulaciones, se estudió el comportamiento de la potencia, la tensión, el estado de carga y las corrientes en cada dispositivo de la fuente híbrida. Los resultados demostraron que existen múltiples enfoques para abordar el problema de la caracterización de estos dispositivos, mientras que se evidenció el papel fundamental que tienen en el reparto de potencia.