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

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

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

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

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

Teilnahme online oder vor Ort sofern die Corona-Lage es erlaubt, Laborbesichtigungen für Online-Teilnehmer nur durch Vorträge

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

10:45 Anforderungen an die Batterien in verschiedenen Anwendungen
Elektrofahrzeuge, Plug-in Hybrid Fahrzeuge, Busse, LKW, Schiffe, Flugtaxis, Flurförderzeuge – Belastungsprofile, Anforderungen, Auslegung, Aufladung
Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer

12:00 Kaffeepause

12:15 Wichtige Grundlagen und Begriffsdefinitionen
Genereller Batterieaufbau, Lade-/Entladekennlinien, Ladeverfahren, Ladezustand, Wirkungsgrad, Ruhespannungskennlinien, Lade-/Entladeprozesse
Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer

13:00 Gemeinsames Mittagessen

14:00 Besichtigung ISEA mit dem Entwicklungslabor für Elektromobilitätskomponenten (eLAB)

14:45 Kaffeepause

15:00 Grundlagen Lithium-Ionen-Batterien – Teil 1
Elektrochemie, Leistungsdaten, Zelldesigns, unterschiedliche Lithium-Technologien, Ladeverfahren
Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer

16:30 Kaffeepause

16:45 Grundlagen Lithium-Ionen-Batterien – Teil 2
Sicherheit, Alterungseffekte, Lebensdauern, Materialbedarf, Recycling
Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer

18:15 Ende des 1. Tages

 

2. Tag (Hüttenstrasse)


08:30 Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien
Teil 1 - Transport und Betrieb von Hochspannungsbatterien, Gefährdungspotentiale, Sicherheit in Prüflabors
Philipp Dechent, M.Sc.

Teil 2 – Sicherheit im Betrieb durch Batteriemanagementsysteme, Diagnostik und Konzepte zur funktionalen Sicherheit
Stephan Bihn, M.Sc.

10:00 Kaffeepause

10:15 Batteriepackdesign und thermisches Management
Design- und Integrationskonzepte, Vor- und Nachteile verschiedener Zelldesigns, Modellierung und Realisierung von thermischen Managementsystemen, Gewichtsanalysen von Komponenten
Florian Ringbeck, M.Sc.

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

13:00 Gemeinsames Mittagessen vor Ort

13:45 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.

14:45 Kaffeepause

15:00 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., Weihan Li, M.Sc.

16:00 Kaffeepause

16:15 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.

17:00 Abschlussdiskussion

17:15 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.

Weiterführende Links zu "Lithium-Ionen-Batterien für die Elektromobilität – von der Zelle zur Anwendung"

Referenten

Christopher Hecht, M.Sc.

ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, Aachen

Dominik Jöst, M.Sc.

Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen

Fabian Frie M.Sc.

Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen

Philipp Dechent M.Sc.

Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen

Stephan Bihn, M.Sc.

Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen

Weihan Li, M.Sc.

Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen

M.Sc. Florian Ringbeck

Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen

Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer

Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA), RWTH Aachen (Beirat)

Hinweise

Weitere Angebote finden Sie unter

www.hdt.de/elektromobilitaet-batterie-brennstoffzellen

Zur großen Tagung Advanced Battery Power - Kraftwerk Batterie geht es hier:

www.battery-power.eu

 

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