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.
© 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
© 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
© 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.
© 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
Taldearen fitxa
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 |