Lithium-Ionen-Batterien für die Elektromobilität – von der Zelle zur Anwendung

Programm

Hybrid-Seminar Tag 1, 10:30 bis 18:15 Uhr

• Begrüßung, Vorstellung der Teilnehmer, Vorstellung des Programms

  Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer
  Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen (Beirat)

• Anforderungen an die Batterien in verschiedenen Anwendungen

  Elektrofahrzeuge, Plug-in Hybrid Fahrzeuge, Busse, LKW, Schiffe, Flugtaxis, Flurförderzeuge – Belastungsprofile, Anforderungen, Auslegung, Aufladung

  Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer
  Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen (Beirat)

• Wichtige Grundlagen und Begriffsdefinitionen

  Genereller Batterieaufbau, Lade-/Entladekennlinien, Ladeverfahren, Ladezustand, Wirkungsgrad, Ruhespannungskennlinien, Lade-/Entladeprozesse

  Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer
  Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen (Beirat)

• Besichtigung ISEA mit dem Entwicklungslabor für Elektromobilitätskomponenten (eLAB)

• Grundlagen Lithium-Ionen-Batterien – Teil 1

  Elektrochemie, Leistungsdaten, Zelldesigns, unterschiedliche Lithium-Technologien, Ladeverfahren

  Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer
  Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen (Beirat)

• Laborbesichtigungen

  Batterieprüffeld, Batteriemanagementsysteme, Komponenten von Batteriepacks verschiedener Fahrzeuge, HiL-Prüfstand für BMS, 5 MW stationäre Batteriespeicheranlage

Hybrid-Seminar Tag 2, 08:15 bis 17:30 Uhr

• Grundlagen Lithium-Ionen-Batterien – Teil 2

  Sicherheit, Alterungseffekte, Lebensdauern, Materialbedarf, Recycling

  Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer
  Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen (Beirat)

• Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien

  Teil 1 - Transport und Betrieb von Hochspannungsbatterien, Gefährdungspotentiale, Sicherheit in Prüflabors
  

  Teil 2 – Sicherheit im Betrieb durch Batteriemanagementsysteme, Diagnostik und Konzepte zur funktionalen Sicherheit
  

  Philipp Dechent, M. Sc.
  RWTH Aachen, ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe

  Stephan Bihn, M. Sc.
  RWTH Aachen, ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe

• Batteriepackdesign und thermisches Management

  Design- und Integrationskonzepte, Vor- und Nachteile verschiedener Zelldesigns, Modellierung und Realisierung von thermischen Managementsystemen, Gewichtsanalysen von Komponenten

  Dr. Ing. Florian Ringbeck
  ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, Aachen

• Modellansätze zur Simulation von Batteriespeichern

  Physikalisch-basierte Modelle, impedanzbasierte Modelle, thermische Modellierung, Parametrierung physikalischer Parameter aus Labormessungen, Parametrierung mit Maschine Learning

  Fabian Frie, M. Sc.
  RWTH Aachen, ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe

• Batteriediagnostik und Zustandsbestimmung

  Hardware für Batteriemanagementsysteme und Sensorik (Strom, Temperatur, Druck, Ausdehnung); Algorithmen zur Ladezustandsbestimmung, Leistungsfähigkeit, Alterung und verbleibende Lebensdauer; Diagnostik in der Cloud; AI und Machine Learning Algorithmen für die Zustandsbestimmung

  Dominik Jöst, M. Sc.
  Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen

  Weihan Li, M. Sc.
  RWTH Aachen, ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe

• Ladeinfrastruktur und Wechselwirkungen mit dem Stromnetz

  Nutzung der Ladeinfrastruktur von der Wallbox bis zur Hochleistungsladung, Managementstrategien zur Vermeidung von lokaler Netzüberlastung, Netzintegration von Elektrofahrzeugen (Vehicle-to-grid, Vehice-to-home)

  Christopher Hecht, M. Sc.
  ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, Aachen

• Abschlussdiskussion

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