htw saar QR-encoded URL
Zurück zur Hauptseite Version des Moduls auswählen:
XML-Code

flag


Battery System Technology

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Battery System 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).
Wirtschaftsingenieurwesen, Bachelor, ASPO 01.10.2021
Code: WIB21-WPM-T-103
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..
P450-0361
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).
3
Studiensemester: laut Wahlpflichtliste
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Englisch
Prüfungsart:


[noch nicht erfasst]
Prüfungswiederholung:
Informationen bzgl. der Prüfungswiederholung (jährlich oder semesterweise) finden Sie verbindlich in der jeweiligen ASPO Anlage.
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

WIB21-WPM-T-103 (P450-0361) Wirtschaftsingenieurwesen, Bachelor, ASPO 01.10.2021 , Wahlpflichtfach

geeignet für Austauschstudenten mit learning agreement
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 3 Creditpoints 90 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 67.5 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Frank Ulrich Rückert
Dozent/innen: Prof. Dr. Frank Ulrich Rückert

[letzte Änderung 03.03.2022]
Lernziele:
After successful completion of the module, students will have a basic knowledge of the physical principles and system technology of battery storage systems. Topics of material selection, electrochemistry and thermodynamics are explained. Furthermore, the methodology of modeling and simulation of battery cells in terms of electrolyte movement, charging and discharging is trained. The lecture deals with current applications, such as battery systems for electromobility or smart phones. These include lithium iron phosphate (LFP) batteries and lithium nickel cobalt manganese (NCM) batteries, as well as novel cobalt-free batteries (NMX). The production processes and quality assurance during manufacture are presented.


[letzte Änderung 12.03.2022]
Inhalt:
Special battery designs in the familiar prismatic, cylindrical and pouch styles will be addressed.
  
Contents are:
 - Electrochemistry and thermodynamics
 - materials and heat transfer processes
 - thermal management and thermal behavior of batteries
 - occurring power losses, aging and possible defects
 - battery integration, applications and design for vehicle applications
 - charge and discharge behavior (Butler-Volmer equation) and SOC (state-of-charge)
 - Battery monitoring, battery management and battery characterization
 - Stationary applications and material topics
 - Production process and quality management
  
The user-friendly simulation tool Matlab/Simulink will be introduced and the basic handling of Matlab will be explained on the basis of a diffusion problem and a battery model. (Easy handling; previous knowledge is not necessary.) The resulting technical solutions as well as possible design alternatives will be discussed together in the group and presented in a project work.

[letzte Änderung 12.03.2022]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
The teaching method offered is a hybrid lecture and exercise. During the course, students will work independently in teams on the design of a battery storage system. For this purpose, each team will perform the simulation calculations with the battery model and document the results in a project paper. The students should also be able to independently apply the topic to their own battery designs.
  
Students expand their ability by completing the module:
 - Students will be able to discuss in small groups and work out a solution
 - Students can independently define tasks, build up the necessary knowledge for this and implement it.
 - Students are proficient in the software tool Matlab/Simulink which is commonly used in industry
 - take responsibility in a team and discuss problems with experts.
  
Technical and methodological competence 60%, social competence 15%, self-competence 25%.
  
The battery cell is examined in detail in a project work by different teams on the basis of the software tool Matlab/Simulink. Knowledge questions and exercises will be tested in a written exam.

[letzte Änderung 12.03.2022]
Sonstige Informationen:
Script & guide to the lecture / beamer / slides / online on moodle
Simulation exercises in the PC pool with Matlab/Simulink
  
Through occasional critical reading and discussion of technical papers, students are introduced to scientific work.


[letzte Änderung 12.03.2022]
Literatur:
Schäper, C., Sauer, U. 12. Batteriesystemtechnik. MTZ Motortechnik Z 74, 416–421 (2013). https://doi.org/10.1007/s35146-013-0106-6

[letzte Änderung 12.03.2022]
[Wed Feb 28 05:01:47 CET 2024, CKEY=wbst, BKEY=wi3, CID=WIB21-WPM-T-103, LANGUAGE=de, DATE=28.02.2024]