Sistema de arranque de vehículos basado en el uso de supercapacitores

Marín Moyano, Diego Sebastián

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Sistema de arranque de vehículos basado en el uso de supercapacitores

dc.contributor.advisor	Lizana F., Ricardo A.
dc.contributor.advisor	Ramírez A., Guillermo E.
dc.contributor.advisor	Espinosa N., Eduardo E.
dc.contributor.author	Marín Moyano, Diego Sebastián
dc.date.accessioned	2026-08-19T19:47:45Z
dc.date.available	2026-08-19T19:47:45Z
dc.date.issued	2025
dc.description	Informe de habilitación profesional para optar al grado académico de LICENCIADO EN CIENCIAS DE LA INGENIERÍA y al título de INGENIERO CIVIL ELÉCTRICO.
dc.description.abstract	En la actualidad, la transición hacia una movilidad más limpia y la creciente demanda por sistemas vehiculares de mayor eficiencia están impulsando la búsqueda de soluciones que mitiguen el uso intensivo de las baterías de arranque convencionales. Entre las alternativas emergentes, los Supercapacitores (SCs) destacan por su capacidad de entregar peaks de corriente muy elevados en tiempos extremadamente breves, reduciendo así el estrés térmico y químico al que se somete la batería y alargando su vida útil. Esta tendencia se ve reforzada por los objetivos globales de descarbonización y por la necesidad de optimizar el aprovechamiento de la energía almacenada durante las múltiples maniobras de encendido a lo largo de la vida de un vehículo. En este contexto, el presente proyecto de título propone diseñar, simular, ensamblar y validar experimentalmente un sistema híbrido de arranque vehicular basado en SCs. El enfoque abarca desde la caracterización de la demanda de corriente real durante el encendido, utilizando perfiles medidos en automóviles convencionales, hasta la implementación física de un circuito capaz de gestionar el uso de supercondensadores, garantizando una operación segura y eficiente. La metodología se estructura en cuatro pilares complementarios: En primer lugar, modelado y simulación en MATLAB/Simulink de la interacción batería-SC, evaluando distintos escenarios de perfiles de corriente, distintas capacitancias y tamaño de banco. En segundo lugar, diseño del circuito de control y lógica de protección, empleando topologías de relés de alta corriente y supervisión por microcontrolador. Luego, en tercer lugar, ensamblaje físico del prototipo, que incluye la disposición optimizada de los componentes de potencia, la integración de la fuente electrónica Chroma 63700 para emular perfiles de carga y la instrumentación necesaria para registrar variables eléctricas críticas. Finalmente, en cuarto lugar, validación experimental. En el caso con el SC de 165 [F], durante el peak principal (𝐼𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎= 4.69 [A]) el SC aportó un 73 % de la corriente, de modo que la fuente sólo entregó 1.28 [A] en el máximo; además, el voltaje se mantuvo ≥ 11.0 [V] durante todo el transitorio. Con el banco electrolítico de 26.8 [mF] también se observó una mitigación significativa del peak y una recuperación de tensión más rápida respecto del caso sin almacenamiento. Estas evidencias, junto con la concordancia simulación–laboratorio en forma temporal, reparto de corrientes y evolución del voltaje, validan la viabilidad técnica del enfoque batería-SC y ofrecen lineamientos de dimensionamiento transferibles a plataformas de mayor potencia y operación intensiva (por ej., redes de 48 [V] en aplicaciones industriales).
dc.identifier.uri	https://tesis.ucsc.cl/handle/25022009/4578
dc.language.iso	es
dc.publisher	Universidad Católica de la Santísima Concepción
dc.subject	Arranque vehicular
dc.subject	Sistema híbrido
dc.subject	Batería-SC
dc.subject	Supercapacitores
dc.subject	Facultad de Ingeniería
dc.subject	Ingeniería Civil Eléctrica
dc.title	Sistema de arranque de vehículos basado en el uso de supercapacitores
dc.type	Thesis
dspace.entity.type	Publication