Ikerketa eta Transferentzia taldeak

Energia biltegiratze sistemak

Energia Biltegiratzeari buruzko ikerketa taldeak energia biltegiratzearen arloko irtenbideak ikertu, garatu eta enpresa sareari transferitzea du helburu. Gaur egun, gure ikerketaren ardatz diren teknologiak biltegiratze elektrokimikoko sistemak dira, batez ere bateriak (litio-ioi, sodio-ioi eta berun azidozko bateriak), superkondentsadoreak eta hidrogenoan oinarritutako biltegiratze sistemak. Gaur egun, teknologia berriak ere aztertzen ari gara, hala nola, egoera solidoko bateriak.

512x262© malpetr. DepositPhotos. ID:445015392.

Taldeak 4 ikerketa lerro ditu ardatz, lehenengo hirurak bateriei eta superkondentsadoreei zuzenduak. Lerro bat sistema horiek modelatzeko eta simulatzeko, beste bat biltegiratze sistemarekin lotutako elektronikarako, eta hirugarren bat biltegiratze teknologiek eta horiek parte hartzen duten aplikazioek ondorioz dakarten algoritmiarako. Azkenik, hidrogenoaren teknologiari buruzko laugarren ikerketa lerro bat ere badugu.

 

Ikerketa lerroak

Modelaketa eta simulazioa

Lerro honetan, litio-ioi teknologia landu dugu orain arte. Parametro kontzentratuen ereduak eta eredu fisikoak egiten ditugu, biltegiratze sistemen portaera elektrikoa, elektrokimikoa, termikoa eta degradazioa modelatzeko. Gainera, modelo horien ordena murrizteko modua ere aztertzen dugu, BMS sistemako mikroprozesadoreetan azkarrago exekutatu daitezen. Bestalde, modelo horietako edozeinetan, parametrizazioa funtsezko alderdia da, eta, horretarako, biltegiratze sistemak karakterizatzeko teknikak ikertzen ditugu, gure metodologia propioak garatuz gure helburua lortzeko. Lerro honetan, Comsol Multiphysics edota Matlab-Simulink softwarea erabiltzen dugu.

Biltegiratze Sistemari lotutako elektronika

512x262© chesky_w. DepositPhotos. ID:102402582.

Lerro honetan, biltegiratze sistemak dituen aplikazio batean beharrezkoa den elektronika aztertzen dugu. Hasteko, battery management system, txartel horietan beharrezkoa den hardwarea, egin beharreko neurriak, orekatzeko sistema (aktiboa edo pasiboa), komunikazioak eta sistemaren segurtasuna bermatzen duten elementuak.

Bestalde, aplikazio horietan beharrezkoa den potentzia elektronika lantzen dugu. Bihurgailuko topologia interesgarriak aztertzen ditugu bateria kargadoreentzat, battery pack sendoak eta modularrak eraikitzeko bihurgailu serializagarri eta paralelizagarrientzat, eta kasu honetan battery pack modularra ezartzearen onura nagusiak aztertzen ditugu. Lan hori guztia kontrastatu egiten dugu beti, gure bihurgailuen eta gure battery packen benetako prototipoen bidez.

Algoritmia

Ikerketa lerro honetan, taldeak konponbideak eman nahi ditu biltegiratze eta aplikazio sistemaren mailan. Biltegiratze sistemari dagokionez, BMS sistemetan ereduak inplementatzeko moduak aztertzen ditugu (izan modelo murriztuak edo ordena altuagokoak), aldagaien estimazio algoritmoak garatzen ditugu, hala nola SOC, SOH eta SOF litio-ioizko baterietarako, eta MPC (Model Predictive Control) algoritmoak prestatzen ditugu potentzia banatzeko biltegiratze sistema hibridoetarako (superkondentsadore hibrido bateriadunak edo potentzia eta energia bateriadunak). Azkenik, bateria eredu fisiko aurreratuen bidez, algoritmoak aztertzen ari gara, degradazioa prebenitzeko edo minimizatzeko.

Aplikazioari dagokionez, biltegiratze sistemak eta beste energia iturri batzuk (jatorri berriztagarrikoak edo zuzenean sare elektriko nagusikoak) dauden inguruneak aztertzen ditugu, sistema osoaren energia kudeaketa optimizatzen saiatzeko. Horretarako, machine learning teknikak erabiltzen ditugu, aplikazioak sortzen duen berriztagarriaren edo kontsumoaren kalkuluak egiteko.

Hidrogenoa

512x262© aa-w. DepositPhotos. ID:377425830.

Ikerketa lerro berri honetan, bateriak eta superkondentsadoreak oinarri dituzten biltegiratze sistemetan eskuratutako ezagutza osatu nahi dugu. Lantzen ari garen gaietako bat elektrolisia da, hidrogenoa erregai garbi gisa lortzeko. Gainera, erregai pilen gaia ere aztertzen ari gara, egungo baterien alternatiba gisa, mugikortasun elektriko astuneko aplikazioetarako eta industria aplikazioetarako.

Azkenik, hidrogeno sistema batean beharrezkoak diren sentsorizazioa, monitorizazioa eta eragingailuak ikertzen ari gara, bai eta gai horren arriskua eta segurtasuna aztertzen ere; izan ere, hidrogenoa biltegiratzeko eta baliatzeko baldintzek sistema sendoa eta segurua behar dute etorkizunean masiboki jarduteko.

 

 

512x262© plahotya. DepositPhotos. ID:330481056.

Hauek dira ikerketa taldearentzat interesgarriak diren aplikazioak: mugikortasun elektrikoa, sare elektrikoen eta mikrosareen aplikazioak, aplikazioak osasunaren arloan, industria aplikazioak eta biltegiratzea egoitza aplikazioetan.

Inguruko eta beste herrialde batzuetako enpresekin lan egiteaz gain, ikerketa taldeak elkarlaneko ikerketa proiektuetan ere parte hartzen du EAEn, Espainian zein Europan.

Ikerketa taldeak lankidetza harreman estua du Ikerlan Zentro Teknikologikoa-rekin eta Somorrostro Lanbide Heziketako Zentroa-rekin, eta baditu baita ere bestelako kolaborazioak CIC Energigune-rekin, Zaragozako Unibertsitatea-rekin edo Colorado Springs Unibertsitatea-rekin besteak beste, guztiak ere gai hauetan erreferentziazko zentroak direlarik.

 

PROIEKTU NABARMENAK

 LIBERTY: Lightweight Battery System for Extended Range at Improved Safety. Europako Batzordeak finantziatu du.

 

 

 SEABAT: Solutions for large batteries for waterborne transport. Europako Batzordeak finantziatu du.
 CICE2020: Investigación en materiales y sistemas estacionarios de almacenamiento de energía para la transición energética. Eusko Jaularitzako Industria Saila finantziatu du.

 

 SIBALI: Simulación de Baterías de Litio-ion. Zientzia eta Berrikuntzako Ministeritzak finantziatu du.

 

pdf

Taldearen fitxa 

 

 

 

 

Harremanetarako
pertsona


 

 

 

 


Nueva metodología para la estimación in situ del estado de salud de baterías para aplicaciones de ascensor = New methodology to on-site estimate the state of health of batteries for elevator applications

ARTICULO  |  Dyna. Vol. 94. Pp. 650-655. November,

Urtea: 2019

Egilea: IRAOLA IRIONDO, UNAI   ALACANO LOITI, ARGIÑE   AIZPURU LARRAÑAGA, IOSU   GOIKOETXEA ARANA, ANDER   SÁNCHEZ MORÁN, ROBERTO   GIL, IÑIGO   GARMENDIA ELORZA, MAITANE  

Electronic on Load Tap Changer Transformer for DC Electrical Railway Power Supply Systems

COMUNICACION_CONGRESO  |  IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), Hanoi, Vietnam. Pp. 1-6,

Urtea: 2019  |  ISBN/ISSN: Online 978-1-7281-1249-7

Egilea: CANALES SEGADE, JOSE MARIA   SERRANO JIMENEZ, DANIEL   BARRENETXEA IÑARRA, MANEX   BARRENA BRUÑA, ION ANDONI   GOIKOETXEA ARANA, ANDER   ANZOLA GARCIA, JON  

Battery second life : Hype, hope or reality? A critical review of the state of the art

ARTICULO  |  Renewable and Sustainable Energy Reviews. Vol. 93. Pp. 701-718. Elsevier. October,

Urtea: 2018  |  ISBN/ISSN: 13640321

Egilea: GOIKOETXEA ARANA, ANDER   SARASKETA ZABALA, ELIXABET   BADEDA, J.   STROE, D. I.   SWIERCZYNSKI, M.  

Flexibilidad en distritos energía cero

COMUNICACION_CONGRESO  |  8º Congreso Europeo sobre eficiencia energética y sostenibilidad en Arquitectura y urbanismo (EESAP). 1º Congreso Internacional sobre construcción avanzada (CICA). San Sebastián. 5-7 Julio,

Urtea: 2017

Egilea: LARRINAGA BARRENECHEA, FELIX   ALTUNA ARANZASTI, ANE MIREN   RODRÍGUEZ ZARZA, JAVIER   GOIKOETXEA ARANA, ANDER  

Comparative Study and Evaluation of Passive Balancing Against Single Switch Active Balancing Systems for Energy Storage Systems

COMUNICACION_CONGRESO  |  Proceedings of the International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management (PCIM Europe). 10-12 May. Nuremberg. VDE,

Urtea: 2016  |  ISBN/ISSN: 9783800741861

Egilea: AIZPURU LARRAÑAGA, IOSU   GOIKOETXEA ARANA, ANDER   CANALES SEGADE, JOSE MARIA   IRAOLA IRIONDO, UNAI  

Balancing Current and Efficiency Modelling of Single Switch Active Balancing Systems for Energy Storage Systems

COMUNICACION_CONGRESO  |  Proceedings of PCIM Europe, International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management. Nuremberg. 10-12 May. VDE,

Urtea: 2016  |  ISBN/ISSN: 9783800741861

Egilea: IRAOLA IRIONDO, UNAI   IRAOLA IRIONDO, UNAI   AIZPURU LARRAÑAGA, IOSU   GOIKOETXEA ARANA, ANDER  

Working with students' diversity toward high-level skills by means of PBL

COMUNICACION_CONGRESO  |  SEFI 42th Annual Conference. Educating engineers for Global Competitiveness. Birmingham. 15-19 September,

Urtea: 2014  |  ISBN/ISSN: 9782873520045

Egilea: MUXIKA OLASAGASTI, EÑAUT   PEREZ LAZARE, JOSE MARIA   GOIKOETXEA ARANA, ANDER   VELEZ DE MENDIZABAL GONZALEZ, IÑAKI   VELEZ DE MENDIZABAL GONZALEZ, IÑAKI  

DC versus AC in residential buildings: efficiency comparison

COMUNICACION_CONGRESO  |  IEEE EUROCON. Zagreb. Pp. 1 - 5. 1-4 July,

Urtea: 2013  |  ISBN/ISSN: 9781467322300

Egilea: GOIKOETXEA ARANA, ANDER   SANCHEZ, R.   CANALES SEGADE, JOSE MARIA   ZUMETA, P.  

Frequency restoration in insular grids using Ultracaps ESS

COMUNICACION_CONGRESO  |  International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion (SPEEDAM). Pisa, 14-16 June. Pp. 1280-1285. Proceedings,

Urtea: 2010  |  ISBN/ISSN: Online 9781424479191

Egilea: GOIKOETXEA ARANA, ANDER   BARRENA BRUÑA, ION ANDONI   RODRÍGUEZ, MIGUEL ÁNGEL   CHIVITE, F. J.  

Active substation design to maximize DG integration

COMUNICACION_CONGRESO  |  PowerTech Conference. Bucharest. 28 June-2 July,

Urtea: 2009  |  ISBN/ISSN: Online 9781424422357

Egilea: BARRENA BRUÑA, ION ANDONI   GOIKOETXEA ARANA, ANDER   ABAD BIAIN, GONZALO   RODRÍGUEZ VIDAL, MIGUEL ÁNGEL  

Benefits of distributed energy storage working in parallel to distributed energy resources

COMUNICACION_CONGRESO  |  International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ'09).Valencia. 15-17 April. RE and PQJ, Vol. 1. Nº 7. Pp. 739-743. April,

Urtea: 2009

Egilea: ABAD BIAIN, GONZALO   RODRÍGUEZ VIDAL, MIGUEL ÁNGEL   BARRENA BRUÑA, ION ANDONI   GOIKOETXEA ARANA, ANDER  

Design of control strategies to improve grid integration in fixed speed wind energy systems with battery storage

COMUNICACION_CONGRESO  |  Proceedings of the International Conference On Renewable Energy and Power Quality (ICREPQ'08). Santander. 11-14 March. RE and PQJ. Vol. 1. Nº 6. Pp. 493-499. March,

Urtea: 2008  |  ISBN/ISSN: 9788461192908

Egilea: BINDNER, H.   GOIKOETXEA ARANA, ANDER   RODRÍGUEZ VIDAL, MIGUEL ÁNGEL   MILO URKIOLA, AITOR  

Dynamic power flow tool development for low voltage networks analysis with high penetration level of distributed generation

COMUNICACION_CONGRESO  |  International Conference On Renewable Energy and Power Quality (ICREPQ'08). Santander. 11-14 March. RE and PQJ, Vol. 1. Nº 6. Pp. 324- 328. March,

Urtea: 2008  |  ISBN/ISSN: 9788461192908

Egilea: RODRÍGUEZ VIDAL, MIGUEL ÁNGEL   GOIKOETXEA ARANA, ANDER   MARTÍNEZ, A.  

Nuevas herramientas para el diseño y control de redes de distribución híbridas ac/dc

COMPETITIVO

Hasiera Data:  2018-03-01  |  Amaiera Data:  2019-12-31

Finantzaketa: Gobierno Vasco

Parte-hartzea: FUNDACIÓN DEUSTO;FUNDACIÓN TECNALIA RESEARCH & INNOVATION;IKERLAN, S.COOP.;INGETEAM R&D EUROPE, S.L.;MONDRAGON GOI ESKOLA POLITEKNIKOA JOSE Mª ARIZMENDIARRIETA, S. COOP.

Egilea: ABAD BIAIN, GONZALO (INVEST)   ALACANO LOITI, ARGIÑE (INVEST)   BARRENA BRUÑA, JON ANDONI (INVEST)   Barrenetxea Iñarra, Manex (INVEST)   CANALES SEGADE, JOSE MARIA (INVEST)   GOIKOETXEA ARANA, ANDER (INVEST)   MILIKUA URZELAI, ARITZ (INVEST)   Unamuno Ruiz, Eneko (INVEST)  

11 Tecnologias Almacenamiento

CONTRATO

Hasiera Data:  2018-01-01  |  Amaiera Data:  2018-12-31

Finantzaketa: Proyectos al exterior

Parte-hartzea: ELECTRA VITORIA, S.COOP.;ORONA, S.COOP.

Egilea: CANALES SEGADE, JOSE MARIA (INVEST_PRINCIPAL)   GOIKOETXEA ARANA, ANDER (INVEST)   IRAOLA IRIONDO, UNAI (INVEST)  

13 Vigia componentes y sistemas

CONTRATO

Hasiera Data:  2018-01-01  |  Amaiera Data:  2018-12-31

Finantzaketa: Proyectos al exterior

Parte-hartzea: ORONA, S.COOP.

Egilea: GOIKOETXEA ARANA, ANDER (INVEST)  

Egindako tesiak

Integración de la Generación Distribuida utilizando Sistemas de Almacenamiento de Energía

Irakurtze data:  2011-05-05

Zuzendaria: Jon Andoni Barrena Bruña

Egilea: GOIKOETXEA ARANA, ANDER  

Zuzendutako tesiak

Lithium-Ion Batteries for Second Life Applications

Irakurtze data:  2017-09-21

Egilea: Martinez Laserna, Egoitz

Zuzendaria: GOIKOETXEA ARANA, ANDER  

Energy efficiency improvement of Li-ion battery packs via balancing techniques

Irakurtze data:  2015-07-01

Egilea: Aizpuru Larrañaga, Iosu

Zuzendaria: GOIKOETXEA ARANA, ANDER  

 

IRAOLA IRIONDO, UNAI

uiraola@mondragon.edu