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
Das Seminar stellt Lithium-Ionen Batterien umfassend vor und gibt einen Überblick über den Stand der Technik und die Trends moderner Energiespeicher mit dem Schwerpunkt Traktionsbatterien (Lithium-Ionen Batterien):
- neueste Aspekte aus der Batterieforschung (z. B. Lebensdauer verlängernde Ladetechnik, Batteriesicherheit, Markttrends)
- Anforderungen an die Batterien in verschiedenen Anwendungen
- Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien
- das Batteriepackdesign und thermisches Management
- die Modellansätze zur Simulation von Batteriespeichern
- die Batteriediagnostik und Zustandsbestimmung
- die Ladeinfrastruktur und Wechselwirkungen mit dem Stromnetz
- Besichtigung ISEA (Laborbesichtigungen für Online-Teilnehmer nur durch Vorträge)
Zum Thema
Für Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge (E-Fahrzeuge / Elektroautos) 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.
Zielsetzung
Sie erhalten wertvolle Hinweise, wie Sie entsprechende Batteriesysteme mit Li-Ionen Zellen auslegen und aufbauen.
- Anforderungen an Batteriespeicher (Batteriesysteme) in Fahrzeugen
- Grundlagen der Lithium-Ionen 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 (E-Fahrzeuge / Elektroautos / E-Autos) in das Stromnetz
Teilnehmerkreis
- Entwickler und Entscheider bei Automobil- und Zulieferfirmen
- Mitarbeiter von Batterieherstellern
- F&E-Einrichtungen
Auch wenn der Schwerpunkt im Automobilbereich (Elektromobilität / E-Mobilität; Hybridisierung und Elektrifizierung) liegt, wird die Veranstaltung auch für alle anderen Bereiche batteriegestützter Antriebe und Energieversorgungen wertvolle Informationen vermitteln.
Programm
Seminar Tag 1, 10:30 bis 18:15 Uhr
- Begrüßung, Vorstellung der Teilnehmer, Vorstellung des Programms
Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer
ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, RWTH Aachen
- 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
ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, RWTH Aachen
- Wichtige Grundlagen und Begriffsdefinitionen
Genereller Batterieaufbau, Lade-/Entladekennlinien, Ladeverfahren, Ladezustand, Wirkungsgrad, Ruhespannungskennlinien, Lade-/Entladeprozesse
Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer
ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, RWTH Aachen
- 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
ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, RWTH Aachen
- Laborbesichtigungen
Batterieprüffeld, Batteriemanagementsysteme, Komponenten von Batteriepacks verschiedener Fahrzeuge, HiL-Prüfstand für BMS, 5 MW stationäre Batteriespeicheranlage
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
ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, RWTH Aachen
- 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
- 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
Dr.-Ing. Weihan Li
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
- Abschlussdiskussion
Weitere Informationen entnehmen Sie dem Flyer-Download oder besuchen Sie uns im Digitalen Campus
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Referenten
Dr. Ing. Florian Ringbeck
Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer
ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, RWTH Aachen
Christopher Hecht, M. Sc.
Dominik Jöst, M. Sc.
Fabian Frie, M. Sc.
Philipp Dechent, M. Sc.
Stephan Bihn, M. Sc.
Informationen
Veranstaltungsorte:
Hinweise
Ab dem 22.08.2022 entfällt bis auf Weiteres die 3G-Regel mit Nachweispflicht. Das durchgängige Tragen eines medizinischen Mund-Nasen-Schutz in allen öffentlichen Bereichen wird empfohlen
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