Dipl.-Ing. Julia Badeda
Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen
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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
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.
Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen
CEO, ACCURE Battery Intelligence GmbH, Aachen
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Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen (Beirat)
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