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Batteriemanagementsysteme für Lithium-Ionen-Batteriezellen


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Batteriemanagementsysteme für Lithium-Ionen-Batteriezellen

Nach der Erörterung der Grundlagen und Funktionsweise von Batteriesystemen werden die Aufgaben von Batteriemanagementsystemen bei der Verschaltung von Batteriezellen zur Kapazitäts- und Spannungserhöhung dargestellt.

Neben der Vorstellung verschiedener Managementtopologien beim Aufbau und der Realisierung von Batteriemanagementsystemen wird auf besondere Aspekte der Modellierung von BMS eingegangen.

Zuletzt wird die Ladezustandsprognose als wichtigste Methode eines modellbasierten Echzeitbatteriemanagements präsentiert.

 

Zum Thema

Die stete Weiterentwicklung der Batterietechnologie veranlasst viele Hersteller und Anwender, sich mit der Entwicklung von Batteriemanagementsystemen (BMS) zu befassen. Moderne Batteriesysteme werden in der Regel mit Lithium-Ionen-Zellen aufgebaut. Die Verschaltung von Batteriezellen erfordert eine elektronische Steuerung, die einen sicheren und effizienten Betrieb ermöglicht. Dies wird durch Batteriemanagementsysteme erreicht. 

Im Fokus des Batteriemanagements stehen die optimale Nutzung der Restladung, der Schutz vor Tiefenentladungen und Überspannungen, die optimale Ladegeschwindigkeit sowie die Betriebssicherheit.

 


Programm

09:00 Uhr 
Grundlagen und Funktionsweise von Batteriesystemen

  • Zellchemie
  • technologische Realisierung
  • verschiedene Batterietypen und deren Anwendung
  • Grundschaltungen
  • Gefahren beim Betrieb und in Ruhestellung

 

11:00 Uhr 
Kaffeepause

11:15 Uhr 
Verschaltung von Batteriezellen zur Kapazitäts- und Spannungserhöhung, Notwendigkeit von Batteriemanagementsystemen

  • Schutzkreise
  • Balancing
  • Lade- und Entladestrategien
  • Aufgaben des Batteriemanagementsystems

 

13:15 Uhr 
Mittagessen

14:15 Uhr 
Aufbau und Realisierung von Batteriemanagementsystemen

  • verschiedene Managementtopologien
  • Aspekte der Modellierung

 

15:15 Uhr 
Kaffeepause

15:30 Uhr 
Ladezustand und seine Prognose

  • Kalmanfilter
  • Extrapolationsmethoden
  • modellbasiertes Echzeitbatteriemanagement

 

16:30 Uhr 
Verfügbare Hardware, Einsatzbeispiele, Literatur

17:00 Uhr 
Abschlussdiskussion und Ende der Veranstaltung

 

Zielsetzung

Den Teilnehmern wird Grundlagenwissen im Bereich Lithium-Ionen-Batteriezellen und deren Betrieb im Verbund, zum Beispiel in Traktionspacks für den automotiven Einsatz, vermittelt.

Neben der grundlegenden Funktionsweise von Batteriemanagementsystemen werden auch Verfahren und Technologien zur Ladezustandsprognose erläutert und der aktuelle Stand von Forschung und Technik vorgestellt und diskutiert.

 

Teilnehmerkreis

Fach- und Führungskräfte aus Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung, die Lithium-Ionen-Batterien als Speichertechnologie einsetzen und Know-how zur Weiterentwicklung und Optimierung der Batteriemanagementsysteme benötigen.

 

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Referenten

Prof. Dr. Alexander Struck

Hochschule Rhein-Waal, Fakultät Technologie und Bionik

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