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<title>HiL-Systeme in der E-Fahrzeugentwicklung</title>
<cid>FTM-HSEF</cid>
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<cp>3</cp>
<semester>2</semester>
<mandatory>nein</mandatory>
<language>Deutsch</language>
<exam>Klausur</exam>
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<cid>E2939</cid>
<branch>Elektro- und Informationstechnik</branch>
<semester>2</semester>
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<branch>Fahrzeugtechnik</branch>
<semester>2</semester>
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<branch>Fahrzeugtechnik</branch>
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Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 30 Veranstaltungsstunden (= 22.5 Zeitstunden). Der Gesamtaufwand des Moduls beträgt bei 3 Creditpoints 90 Stunden (30 Stunden/ECTS Punkt). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 67.5 Stunden zur Verfügung.
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<convenor>Prof. Dr. Hans-Werner Groh</convenor>
<convenor-person-key>hwg</convenor-person-key>
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<lecturer>Prof. Dr. Hans-Werner Groh</lecturer>
<lecturer-person-key>hwg</lecturer-person-key>
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<objectives>Die Studierenden kennen und verstehen die:
- Methode der Modellierung von elektrochemischen Energiespeichern
- Charakterisierung von zugehörigen Modellen über Parameter
- Herausforderungen einer effizienten Modellimplementierung im Hinblick auf Echtzeitfähigkeit

Die Studierenden sind in der Lage:
- einfache Modelle eigenständig zu erstellen
- die zugehörigen Parameter zu bestimmen
- die Modelle unter Nutzung von Lösungsalgorithmen für Differentialgleichungssysteme auf einfachen Mikroprozessor-Plattformen effizient zu implementieren
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<content>Modellbildung und Parametrierung (Michael Schwalm):
- Modelle mit konzentrierten und verteilten Parametern
- Ersatzschaltbildmodelle für technische und elektrochemische Systeme
- Analyse und Parameterbestimmung mittels Impedanzspektroskopie
- Praktischer Teil: Entwicklung eines einfachen Ersatzschaltbildmodells für eine Batterie und Bestimmung der Parameter

Numerische Lösungsverfahren für Anfangswertprobleme (Tatjana Dabrowski):
- LU-Zerlegung zur Lösung linearer Gleichungssysteme
- Spezialfall: LU-Zerlegung einer Tridiagonalmatrix
- Implizites Newton-Verfahren zur Lösung partieller Differentialgleichungen
- Praktischer Teil: Implementierung der Verfahren (bevorzugt in C) und Test am Beispiel der Diffusionsgleichung

Programmierung (Mathias Thiele):
- Effiziente Implementierung von Verfahren zum Lösen von LGS (in C/C++)
- Praktischer Teil1: Programmierung des Batteriemodells auf Ersatzschildbildbasis (in C/C++)
- Praktischer Teil2: Ansteuerung von Schnittstellen zu Leistungsperipherie zur Abbildung des Batterieklemmenverhaltens (Arduino Board, in C/C++)

Integration (Matthias Puchta):
- Anwendungen von HiL Systemen in der Industrie entlang des V-Modells
- Praktischer Teil Verbinden der Leistungsperipherie mit elektronischen Lasten/ Verbrauchern im Kfz
- Abschätzung der Reproduzierbarkeit und des Geschwindigkeitsgewinns durch HiL-Systeme</content>
<media>- Skript
- Implementierungsübungen
- Kleine, in die Vorlesung integrierte messtechnische Laborteile zur Vertiefung
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<literature>Teil Tatjana Dabrowski:
Danilov, D., Niessen, R. A. H., und Notten, P. H. L. (2011)
Modeling All-Solid-State Li-Ion Batteries
Journal of Electrochemical Society, 158:A215-A222

Newman, J. und Thomas-Alyea, K. E. (2004)
Electrochemical Systems
Electrochemical Society series. John Wiley &amp; Sons

Smith, K. und C.-Y., W. (2006)
Solid-state diffusion limitations on pulse operation of a lithium ion cell for hybrid electric vehicles
Journal of Power Sources, 161(1):628-639</literature>
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