183 CAPÍTULO 8: APLICACIÓN DE LA BATERÍA EN UN

Proyecto Fín de Máster:
Regulación Eólica con Baterías en Vehículos Eléctricos.
Ana Isabel Almendros Molina
CAPÍTULO 8: APLICACIÓN DE LA BATERÍA EN UN AEROGENERADOR.
A pesar de que el vehículo eléctrico supone una importante reducción del
consumo de petróleo y evita emisiones de CO2 a la atmósfera, este estudio
pone de manifiesto, que no es cero emisiones como lo anuncian las campañas
comerciales. Sólo sería cero emisiones si cada usuario lo complementa con un
miniaerogenerador. Las trabas de la inversión en energía minieólica es el coste
inicial (aproximadamente 40.000 euros, para un miniaerogenerador de 10 kW,
que sólo puede ser competitivo cuando se tienen en cuenta criterios de vida útil
ó reducción de costes evitados en la compañía eléctrica),la necesidad de viento
en la zona a instalarse ó el impedimento de comunidades y ayuntamientos a
construir edificaciones de torres altas.
Sin embargo, respecto a la problemática que se planteaba en el capítulo 3,
sobre la necesidad de almacenamiento de energía eólica por ser una fuente no
gestionable, viendo las características que ofrecen las baterías de litio, sería
una buena solución adaptar una batería a cada aerogenerador.
Si consideramos un aerogenerador de potencia 3 MW, se propone la siguiente
batería de almacenamiento. Como se requiere alta potencia, se elige la celda
de ión litio modelo VL 41M, de Saft, de tecnología ión litio polímero+ LiPF6, de
gran densidad de energía con las características técnicas que se presentan a
continuación:
 Voltaje: 4 V.
 Capacidad: 40 Ah
 Energía específica: 136 Wh/kg
Dimensiones:
 Altura: 222 mm.
 Diámetro: 54,3 mm.
 Peso: 1,07 kg.
 Volumen: 0,51 dm³.
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Condiciones límite de carga y descarga:
 Máxima corriente continua: 150 A.
 Máxima corriente pico, durante 30 s: 300 A.
La configuración propuesta es la siguiente:
Seis celdas en serie de 4 V, para obtener un módulo de 24 V, con capacidad de
40 Ah. Si colocamos 2 ramas de éstas en paralelo, aumentamos la capacidad a
80 Ah. Obtenemos 1 módulo de 24 V y 80 Ah.
Colocamos 29 módulos en serie, de modo que se obtiene una rama cuyo votaje
resultante es 696 V. Se añade un BMB (Battery Management Module), módulo
de control que controla el equilibrio en la carga y la descarga de todas las
celdas unitarias.
Se colocan 10 ramas en paralelo y se obtiene un contenedor de 700 V. y 800
Ah, es decir una energía de 560.000 Wh. Además contiene un módulo MBMM
(módulo máster de control de la batería), cuya función es controlar los demás
módulos de control BMB.
La potencia de 560 kWh es suficiente para un aerogenerador de 1,1 MW. De
modo que para el aerogenerador de 3 MW, se propone como solución 3
contenedores de 1,1 MW colocados en paralelo. La figura 96 muestra el
esquema de la formación de la batería a partir de la celda unitaria.
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Figura 96 – Diseño del contenedor de una batería de 1,1 MW
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