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Batterietechnologie

(Modul inaktiv seit 18.01.2024)

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Batterietechnologie
Modulbezeichnung (engl.): Battery Technology
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Fahrzeugtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019
Code: FT64
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P242-0097
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
1V+1U (2 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
2
Studiensemester: 6
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 07.04.2017]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

EE-K2-552 (P242-0097) Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.04.2015 , Wahlpflichtfach, Engineering, Modul inaktiv seit 08.02.2024
FT64 (P242-0097) Fahrzeugtechnik, Bachelor, ASPO 01.04.2016 , 6. Semester, Wahlpflichtfach, allgemeinwissenschaftlich, Modul inaktiv seit 07.02.2024
FT64 (P242-0097) Fahrzeugtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019 , 6. Semester, Wahlpflichtfach, allgemeinwissenschaftlich, Modul inaktiv seit 18.01.2024
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 30 Veranstaltungsstunden (= 22.5 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 2 Creditpoints 60 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 37.5 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Hans-Werner Groh
Dozent/innen:
Dr.-Ing. Tatjana Dabrowski
Dr.-Ing. Matthias Puchta
Dr. rer. nat. Michael Schwalm
Mathias Thiele, B.Sc.


[letzte Änderung 18.01.2024]
Lernziele:
Kompetenzen:
- Funktionsweise verschiedener Batterietechnologien
- Methoden zur Charakterisierung und Parametrierung von Energiespeichern
- Physikalische und (elektro)chemische Transportprozesse und Wechselwirkungsmechanismen in Batteriespeichern
- Strategien und Techniken der (makroskopischen) Modellierung von Batteriespeichern
- Funktionsweise von BMS
- Batterieemulation und HiL Verfahren
- je nach Interessenlage: Grundlegende mathematische Methoden zur Lösung von Differentialgleichungen (Finite Differenzen und LU-Zerlegung)


[letzte Änderung 09.03.2017]
Inhalt:
1. Grundlagen:
- Funktionsweise und Anwendung verschiedener Batterietechnologien
- Grundbegriffe der Energiespeicher
- Charakteristische Parameter und Methoden zur Parametrierung von Energiespeichern (Bsp.: EIS - Electrochemical Impedance Spectroscopy)
  
2. Modellierung:
- Übersicht Modellierungsansätze
- Grundlagen der Thermodynamik mit Schwerpunkt Energiespeicher
- Mathematische Modellierung der Transportprozesse (Kontinuitätsgleichung Masse, Ladung, Energie) und Wechselwirkungen (Butler-Volmer-Gleichung und Doppelschicht) am Beispiel der Lithium-Ionen Batterie
  
3. Batteriemanagementsysteme (BMS):
- Steuerung und Kontrolle von Batteriesystemen mit Hilfe von Batteriemanagementsystemen
- Zustandsbestimmung von Energiespeichern
- Alterung von Energiespeichern
  
4. Batterieemulation:
- Anwendung der Simulationssoftware in Hardware-in-the-Loop (HiL) Verfahren
- Modellierungsansätze und Echtzeitanforderung
- Bussysteme und Kommunikation
  
5. ISET-LIB:
- Vorstellung und Anwendung der elektrochemischen Simulationssoftware ISET-LIB
- Praktische Anwendung der elektrochemischen Modellierung anhand von Beispielen
- Interpretation der Ergebnisse basierend auf den Kenntnissen der Transportprozesse, Wechselwirkungen und Funktionsweise der Energiespeicher


[letzte Änderung 09.03.2017]
Literatur:


[noch nicht erfasst]
[Thu Jun 20 11:05:43 CEST 2024, CKEY=fbc, BKEY=fz4, CID=FT64, LANGUAGE=de, DATE=20.06.2024]