Determinación de los parámetros de la caracterización DLC del supercondensador del laboratorio de Micro-Red
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Date
2025-09-24
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
Supercapacitors are key devices in modern energy storage applications, particularly in backup systems, electric vehicles, and microgrids, due to their high power density and long service life. This work presents the identification of parameters for two equivalent circuit models applied to a supercapacitor bank with over a decade of usage. The first model, based on the structure proposed by the manufacturer, fails to accurately reproduce the terminal voltage evolution, even after numerical parameter adjustment, revealing its limitation in representing the actual behavior of the aged bank. The second model, based on Zubieta’s proposal, incorporates the nonlinear dependence of capacitance on voltage and was obtained based on the manufacturer’s model output. However, it also required numerical tuning, which yielded significantly different parameters consistent with an advanced aging state of the device. The results suggest a loss of conduction capability, a reduction in total capacitance, an increase in leakage resistance, and a slower dynamic response, considering that the bank is approaching the end of its useful life.
Resumen
Los supercapacitores son dispositivos clave en aplicaciones modernas de almacenamiento de energía, especialmente en sistemas de respaldo, vehículos eléctricos y microredes, gracias a su alta densidad de potencia y larga vida útil. En este trabajo se determinan los parámetros de dos modelos de circuito equivalente aplicados a un banco de supercapacitores con más de una década de uso. El primer modelo, basado en la estructura propuesta por el fabricante, no logra reproducir adecuadamente la evolución del voltaje en terminales, incluso tras un ajuste numérico de sus parámetros, lo que evidencia su limitación para representar el comportamiento real del banco. El segundo modelo, correspondiente a la propuesta de Zubieta, incorpora la dependencia no lineal de la capacitancia con el voltaje y fue obtenido sobre los resultados del modelo del fabricante. Sin embargo, también requirió un ajuste numérico, que resultó en parámetros significativamente distintos y coherentes con un estado de envejecimiento avanzado del dispositivo. Los resultados sugieren una pérdida de capacidad de conducción, una reducción de la capacitancia total, un aumento de la resistencia de fuga y una respuesta más lenta, teniendo en cuenta que el banco se encuentra próximo al final de su vida útil.
Keywords
Electricidad, Modelamiento dinámico, Circuito equivalente
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Código de tesis
TE; 540
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Eléctrico
Director de tesis
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