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

mit Laborbesichtigungen

Lithium-Ionen-Batterien für die Elektromobilität – von der Zelle zur Anwendung
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Veranstaltungsnr.: VA23-01293

1. Ort & Termin

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19.09.2023 10:30 - 20.09.2023 17:30

Center for Ageing, Reliability and Lifetime Prediction (CARL)
Campus-Boulevard 89
52074 Aachen

3. Teilnehmer

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Das Seminar stellt Lithium-Ionen Batterien umfassend vor und gibt einen Überblick über den Stand... mehr

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

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

Referenten

Dr.-Ing. Weihan Li

RWTH Aachen, ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe

Dr. Ing. Florian Ringbeck

ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, Aachen

Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer

ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe, RWTH Aachen

Christopher Hecht, M. Sc.

Wissenschaftler, 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.

RWTH Aachen, ISEA - Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe

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

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