Manex Larrañaga Eceiza ikasleak BIKAIN kalifikazioa lortu zuen, Industria Doktoretza aipatuta

Atzealdea

Manex Larrañaga Eceiza ikasleak BIKAIN kalifikazioa lortu zuen, Industria Doktoretza aipatuta

TESIA

Manex Larrañaga Eceiza ikasleak BIKAIN kalifikazioa lortu zuen, Industria Doktoretza aipatuta

2023·11·16

$titulo.getData()


  • Tesi titulua: Direct liquid cooling strategy for electric vehicles focused on lithium-ion pouch type battery cells

Epaimahaia:

  • Lehendakaritza: Maitane Berecibar Uribe (Vrije Universiteit Brussel)
  • Bokala: Bernhard Lechner (Virtual Vehicle Research GmbH)
  • Bokala: Peru Fdez. Arroiabe Txapartegi (Mondragon Unibertsitatea)
  • Bokala: Mohamed Ben-Marzouk (Total Energies)
  • Idazkaritza: Unai Iraola Iriondo (Mondragon Unibertsitatea)

Laburpena:

Ikerketa hau ibilgailu elektrikoei bereziki zuzendutako hozte likido zuzeneko estrategia berritzaile baten garapenean oinarritzen da, dimentsio handiko litio-ioizko pouch zeldetan arreta berezia jarriz. Ikerketa honen helburu nagusia baterien funtzionamendu tenperatura errendimendu eta segurtasun tarte optimoan mantentzeko gai den hozte estrategia garatzean datza, ibilgailu elektrikoen aplikazio modernoen eskakizun zorrotzei erantzunez. Modularitatean oinarritzen den diseinua erabiliz, proposatutako estrategiaren ezaugarri nabarmenetako bat baterien azalera zuzenean hozteko kapazitatean oinarritzen da. Honek, hozketa likido zuzenaren erreferentzia den murgiltze estrategiarekiko beharrezko likido kantitatea murrizten duelarik.

Estrategia honen garapena bermatzeko, lehenik eta behin, zelda mailako prototipo bat garatu da estrategiaren prestazioak prozedura esperimentalen bitartez sakonki aztertzeko. Horretarako, garatutako prototipoa korronte pultsuetan eta karga-deskarga sakonetan oinarritzen diren lan baldintza ezberdinetan analizatu da. Aztergai izan diren kasu guztietan proposatutako estrategiak bateriaren tenperatura funtzionamendu eremu optimoenean mantendu ahal izan du. Behin estrategia balioztatu ondoren, hozketa zirkuituaren geometriaren optimizazio numerikoa garatu da helburu anitzeko parametrizazio prozesu batean oinarrituz. Honen helburua, estrategiaren ezaugarri den energia dentsitatearen maximizazioarekin batera, tenperaturaren eta ponpatzen kontsumoaren minimizazioa lortzea izan delarik.

Azkenik, behin estrategia balioztatu eta optimizatu ondoren, lau zeldaz osatutako modulu mailako prototipo bat garatu da, zeinak energia dentsitate grabimetriko eta bolumetrikoen ezaugarriak merkatuko moduluen prestazio mailetan aurkeztu dituen. Modulu mailako prototipo honen erabilgarritasuna balioztatzeko, hozketa zuzenean oinarritzen den proposatutako estrategia, zeharkako hozketa erabiltzen duen modulu baliokide batekin alderatu da, azken hau gaur egun ibilgailu elektrikoen merkatuan aurki daitekeen erreferentziazko hozte estrategia izanik. Bi kasuistikei 1C korronte pultsuetan eta gidatze profil baliokideetan oinarritzen diren lan baldintzak definitu zaizkie. Korronte pultsuetako emaitzetan, proposatutako estrategiak moduluaren batez besteko tenperatura 8ºC baxuago definitzea lortu du, moduluko tenperatura heterogeneotasuna 7.9ºC-tik 2ºC-tara murriztuz. Bestalde, gidatze ziklo baliokideen emaitzetan, proposatutako estrategiak erantzun ahalmen azkarragoa duela frogatu du, bateria moduluaren tenperatura berehala hozte profilera murriztea lortuz, karga erdi azkarren ondoren.

Azterketa honek proposatutako estrategiaren errendimendu handiagoa nabarmentzen du, zeinak kudeaketa termiko zehatzagoa ematen baitu energia kontsumoa gutxituz eta energia dentsitate grabimetriko eta bolumetrikoak mantenduz. Ondorioz, ikerketa honek kapazitate handiko litio-ioizko pouch zeldatan oinarritutako ibilgailu elektrikoen aplikazioetarako bideratuta dagoen errendimendu handiko soluzio bideragarria eskaintzen du.