DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE UN CONVERTIDOR PARA EL MANEJO DE UN SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA HÍBRIDO

Abstract

Este trabajo tiene como objetivo demostrar en forma practica las ventajas de utilizar un sistema de almacenamiento hbrido de energa, enfatizando en la diferencia entre las dinamicas de bateras y supercapacitores. En una primera parte se realiza una recopilacion de variados metodos y dispositivos de almacenamiento de energa, los cuales se encuentran en funcionamiento actualmente. Se realiza una clasicacion de almacenamiento energetico, distinguiendo la naturaleza de cada dispositivo, dividiendolos en mecanicos, electroqumicos, termicos y electricos, mencionando sus principales caractersticas y fabricantes o desarrolladores asociados. Luego se repasan algunas aplicaciones en donde se utilizan estos dispositivos, para saber en que rubros es necesario el almacenamiento energetico. Posteriormente se procede a realizar una recopilacion bibliograca de los sistemas de almacenamiento de energa hbrido, concentrandose especcamente en los elaborados con bateras y supercapacitores. Estos sistemas hbridos tienen la particularidad de que se busca aprovechar las ventajas de mas de una tecnologa de almacenamiento, teniendo los supercapacitores gran densidad de potencia y las bateras mayor densidad de energa, esto permite un sistema de almacenamiento que responda rapidamente a necesidades de alimentacion y que pueda perdurar en el tiempo. Se analiza el rol del convertidor en este tipo de sistemas y nalmente algunas aplicaciones en dos de los ambitos que hoy en da se utiliza esta tecnologa, como lo son automoviles electricos y energas renovables. Finalmente se implementa un prototipo de pruebas para llevar a la practica un dise~no que implemente almacenamiento energetico hbrido para proveer energa a una carga determinada. Un rol primordial en este dise~no lo posee el convertidor, el cual es el encargado de controlar el ujo de potencia entre las diferentes partes de este circuito y cargar o descargar bateras y supercapacitores cuando sea necesario, para mantener un suministro constante a la carga. Luego de implementar se obtienen resultados experimentales, contrastando las dinamicas resultantes de la bateras y supercapacitores a una misma perturbacion en la entrada. El control utilizado es de corriente, ya que el objetivo es mantener un suministro constante de esta a la carga, mediante su medicion y realimentacion en los lazos de control de la batera y supercapacitor respectivamente. Mediante este trabajo se logra demostrar el buen complemento que existe entre bateras y supercapacitores, siendo los primeros el principal dispositivo de entrega de energa cuando hay una alteracion en el suministro, dejando como apoyo a los supercapacitores, que gracias a su alta densidad de potencia, puede responder de forma mucho mas rapida que las bateras a los requerimientos de corriente, suministrando energa en los instantes previos a que la batera se estabilice para mantener corriente constante a la carga.