Lithium Ionen Batterien für Bordnetze, Hybrid- und Elektrofahrzeuge SeminarHaus der Technik

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Veranstaltungsnr.: H010098501

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16.09.2021 – 17.09.2021

Beginn: 10:30 Uhr

Ende: 17:15 Uhr

E.ON Energy Research Center - RWTH Aachen University - Aachen
Mathieustr. 6
52074 Aachen

Artikel-Nr.: H010098501

Inhalt • Anforderungen an Batteriespeicher (Batteriesysteme) in Fahrzeugen • Grundlagen der... mehr

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Lithium Ionen Batterien für Bordnetze, Hybrid- und Elektrofahrzeuge

Inhalt

• Anforderungen an Batteriespeicher (Batteriesysteme) in Fahrzeugen
• Grundlagen der Lithium-Inonen Batterien bzw. von SuperCaps
• Alterungseffekte und Lebensdauern von Batterien (Lithiumbatterien)
• Sicherheitsaspekte bei Transport und Betrieb von HV-Batterien
• Batteriepackdesign und thermisches Management
• Simulation und Modellierung von Batteriespeichern
• Batteriemanagementsysteme – Aufbau und Funktion
• Zertifizierung von Zellen und Batterien
• Verfahren für die Batteriediagnostik
• Entwicklungstrends bei der Hybridisierung und Elektrifizierung
• Integration von Elektrofahrzeugen in das Stromnetz
• Highlight: Besichtigung ISEA

Zum Thema

Für Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge und elektrische Antriebssysteme sind Energiespeicher eine zentrale Komponente in Bezug auf Kosten, Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit. Ein grundlegendes Verständnis über Batterietechnologien (insbesondere Lihium-Ionen-Batterien) sowie SuperCaps, Batteriemanagementsysteme und Simulationsmodelle sowie die Auslegung von Batteriesystemen ist die Grundlage für erfolgreiche Produktentwicklungen. Die Anforderungen an Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit des elektrischen Bordnetzes von modernen Autos steigen kontinuierlich. Im Gesamtkonzept spielt der Speicher für elektrische Energie die zentrale Rolle.

Programm

Tag 1 - im E.ON Energy Research Center, Mathieustrasse 10

10:30 Uhr
Begrüßung, Vorstellung der Teilnehmer, Vorstellung des Programms
Dipl.-Ing. Bernd Hömberg, Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer

10:45 Uhr
1. Anforderungen an Speicher in Fahrzeugen
Aufgaben der Speicher, Lebensdaueranforderungen in verschiedenen Hybridisierungskonzepten, mögliche Technologien
Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer

12:00 Uhr
Kaffeepause

12:15 Uhr
2. Wichtige Grundlagen und Begriffsdefinitionen
Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer

13:00 Uhr
Gemeinsames Mittagessen

13:45 Uhr
3. Grundlagen zu Doppelschichtkondensatoren
Stand der Technik, Alterung, Selbstentladung, Anwendungen, Ladungsausgleichselektronik
Dipl.-Ing. Moritz Teuber

14:30 Uhr
Kaffeepause

14:45 Uhr
4. Grundlagen Lithium-Ionen-Batterien
Elektrochemie, Leistungsdaten, Lebensdauerdaten, unterschiedliche Lithium-Technologien, Ladeverfahren
Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer

16:00 Uhr
Besichtigung ISEA mit dem Entwicklungslabor für Elektromobilitätskomponenten

17:00 Uhr
5. Lithium-Ionen-Batterien: Sicherheit, Alterungseffekte und Lebensdauern
Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer

18:15 Uhr
Ende erster Tag

Am Abend: gemeinsames Abendessen in Aachen

Tag 2 - Standort Hüttenstrasse

08:30 Uhr
6. Sicherheitsaspekte bei Transport und Betrieb von Hochspannungsbatterien von Lithium-Ionen-Batterien
Transportvorschriften, Sicherheitskonzepte in Prüflabors, Gefährdungspotential
Philipp Dechent M.Sc.

09:15 Uhr
7. Sicherheit von Batteriepacks inkl. Batteriemanagement- und Batteriediagnosesysteme für Lithium-Ionen-Batterien
Sicherheitsanforderungen, Konzepte zur funktionalen Sicherheit, Batteriemanagementsystemhardware
Philipp Dechent M.Sc.

10:00 Uhr
Kaffeepause

10:15 Uhr
8. Batteriepackdesign und thermisches Management
Designüberlegungen, Konzepte, Modellierung und Realisierung von thermischen Managementsystemen, Gewichtsanalysen von Komponenten
Florian Ringbeck M.Sc.

11:30 Uhr
Laborbesichtigung
Batterieprüffeld, Batteriemanagementsysteme, Komponenten von Batteriepacks verschiedener Fahrzeuge, HiL-Prüfstand für BMS, 5 MW stationäre Batteriespeicheranlage

13:00 Uhr
Gemeinsames Mittagessen vor Ort

13:45 Uhr
9. Modellansätze zur Simulation von Batteriespeichern
Physikalisch-basierte Modelle, impedanzbasierte Modelle, thermische Modellierung, impedanzbasierte Diagnoseverfahren
Fabian Frie M.Sc.

14:45 Uhr
Kaffeepause

15:00 Uhr
10. Konzepte und Verfahren zur Batteriediagnostik im Fahrzeug
Verfahren zur Ladezustandsbestimmung, Startfähigkeit, state of health, State of function, Verfügbarkeit, unterschiedliche Batterietechnologien
Dipl.-Ing. Matthias Kuipers

16:00 Uhr
Kaffeepause

16:15 Uhr
11. Integration von Elektrofahrzeugen in das Stromnetz
Kosten, Potentiale und Managementstrategien, Schnellladung, Flottenmanagement
Kai-Philipp Kairies M.Sc.

17:00 Uhr
Abschlussdiskussion

17:15 Uhr
Ende der Veranstaltung

Zielsetzung

Die Teilnehmer erhalten einen umfassenden Einblick in den Stand der Technik und die Trends moderner Energiespeicher mit dem Schwerpunkt Traktionsbatterien (Lithium-Inonen Batterien). Sie erfahren, welche Anforderungen an die elektrischen und mechatronischen Funktionsweisen von Traktionsbatterien existieren und was dies für Materialauswahl, Design und die Integration von Lithium-Ionen-Zellen bedeutet. Letztendlich erhalten Sie wertvolle Hinweise, wie Sie entsprechende Batteriesysteme mit Li-Ionen Zellen auslegen und aufbauen. Als Ergänzung werden alle wichtigen Batterietechnologien und anwendungsspezifischen Aspekte vorgestellt.

Teilnehmerkreis

Entwickler und Entscheider in Entwicklungs-, Automobil und Zulieferfirmen, sowie Mitarbeiter von Batterieherstellern und F&E-Einrichtungen. Auch wenn der Schwerpunkt im Automobilbereich liegt, wird die Veranstaltung auch für alle anderen Bereiche batteriegestützter Antriebe und Energieversorgungen wertvolle Informationen vermitteln.