Gestión térmca de sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías litio-ion

Resumen

En la presente tesis se propone una metodología para la gestión térmica optimizada de sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías de tecnología Litio-ion. La metodología planteada implica inicialmente el conocimiento íntegro de todos los agentes que intervienen en el medio térmico que rodea al sistema de almacenamiento energético. Para ello, se deben analizar las propiedades y parámetros térmicos propios de una batería de tecnología Litio-ion y examinar aquellos elementos periféricos del módulo que intervienen en el balance térmico del sistema; estos últimos serán acordes al diseño del módulo energético planteado (inter-conexionados entre celdas, uniones térmicas entre elementos, Battery Management System). Siendo necesario a su vez, evaluar la sensibilidad térmica específica de la batería Litio-ion seleccionada para la integración de dicho módulo. Posteriormente, se plantea el desarrollo de diferentes herramientas de simulación basadas en modelos matemáticos (electro-térmicos, comportamentales y numéricos) que permiten simular y predecir el comportamiento térmico de las celdas y los módulos energéticos; ya sea frente a una situación de ensayo establecida como frente a una potencial variación de diseño térmico del propio módulo. Finalmente, se debe analizar el efecto de los sistemas de refrigeración seleccionados sobre la gestión térmica suministrada al módulo. Para ello, se evalúa el efecto de la estrategia y de los parámetros propios del sistema de refrigeración. En el caso de esta tesis han sido empleados para dicho análisis los sistemas de refrigeración denominados convencionales (refrigeración líquida y refrigeración por aire).