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Batterietechnologie

Modulbezeichnung: Batterietechnologie
Studiengang: Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.04.2015
Code: EE-K2-552
SWS/Lehrform: 1V+1U (2 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 2
Studiensemester: laut Wahlpflichtliste
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur
Zuordnung zum Curriculum:
EE-K2-552 Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.04.2015, Wahlpflichtfach, Engineering
FT64 Fahrzeugtechnik, Bachelor, ASPO 01.04.2016, 6. Semester, Wahlpflichtfach, allgemeinwissenschaftlich
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 30 Veranstaltungsstunden (= 22.5 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 2 Creditpoints 60 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 37.5 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Hans-Werner Groh
Dozent: Prof. Dr. Hans-Werner Groh

[letzte Änderung 09.03.2017]
Lernziele:
Kompetenzen:
- Funktionsweise verschiedener Batterietechnologien
- Methoden zur Charakterisierung und Parametrierung von Energiespeichern
- Physikalische und (elektro)chemische Transportprozesse und Wechselwirkungsmechanismen in Batteriespeichern
- Strategien und Techniken der (makroskopischen) Modellierung von Batteriespeichern
- Funktionsweise von BMS
- Batterieemulation und HiL Verfahren
- je nach Interessenlage: Grundlegende mathematische Methoden zur Lösung von Differentialgleichungen (Finite Differenzen und LU-Zerlegung)


[letzte Änderung 09.03.2017]
Inhalt:
1. Grundlagen:
- Funktionsweise und Anwendung verschiedener Batterietechnologien
- Grundbegriffe der Energiespeicher
- Charakteristische Parameter und Methoden zur Parametrierung von Energiespeichern (Bsp.: EIS - Electrochemical Impedance Spectroscopy)
  
2. Modellierung:
- Übersicht Modellierungsansätze
- Grundlagen der Thermodynamik mit Schwerpunkt Energiespeicher
- Mathematische Modellierung der Transportprozesse (Kontinuitätsgleichung Masse, Ladung, Energie) und Wechselwirkungen (Butler-Volmer-Gleichung und Doppelschicht) am Beispiel der Lithium-Ionen Batterie
  
3. Batteriemanagementsysteme (BMS):
- Steuerung und Kontrolle von Batteriesystemen mit Hilfe von Batteriemanagementsystemen
- Zustandsbestimmung von Energiespeichern
- Alterung von Energiespeichern
  
4. Batterieemulation:
- Anwendung der Simulationssoftware in Hardware-in-the-Loop (HiL) Verfahren
- Modellierungsansätze und Echtzeitanforderung
- Bussysteme und Kommunikation
  
5. ISET-LIB:
- Vorstellung und Anwendung der elektrochemischen Simulationssoftware ISET-LIB
- Praktische Anwendung der elektrochemischen Modellierung anhand von Beispielen
- Interpretation der Ergebnisse basierend auf den Kenntnissen der Transportprozesse, Wechselwirkungen und Funktionsweise der Energiespeicher


[letzte Änderung 09.03.2017]
Literatur:


[noch nicht erfasst]
[Fri Dec 14 17:37:53 CET 2018, CKEY=fbc, BKEY=ee2, CID=EE-K2-552, LANGUAGE=de, DATE=14.12.2018]