Terviklike energiasüsteemide uurimisrühm tegeleb energiasüsteemide tervikliku projekteerimise, mõõtmise, diagnostika ja eksperimentaalse uurimisega. Rühma tegevus ühendab elektrotehnika, mõõtetehnika, mehhaanika, infotehnoloogia ning bioressursside kasutamise üheks tervikuks. Uurimistöö keskendub eelkõige praktilistele energialahendustele, kus energia muundamine, salvestamine, transport ja kasutamine moodustavad ühtse mõõdetava süsteemi. Erilist tähelepanu pööratakse uudsete diagnostikameetodite, modulaarsete energiasalvestite, hajusate energiasüsteemide ning digitaalsete mõõte- ja seiresüsteemide arendamisele.