Entwicklung einer impedanzbasierten Regelung zum Schnellladen von Lithium-Ionen-Batterien

Institut

Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik

Typ

Semesterarbeit / Masterarbeit /

Inhalt

experimentell / theoretisch /  

Beschreibung

Bisherige Ansätze zum Schnellladen von Lithium-Ionen-Batterien beruhen auf der Vermeidung von Lithium-Plating als kritischen Alterungsmechanismus. Bisherige Ansätze greifen hierfür auf Modelle der Lithium-Ionen-Batterie zurück. Die Modelle besitzen jedoch auch zahlreiche Nachteile, weshalb die Schnellladung der Batterie auf Basis der gemessenen Zellimpedanz als alternativer Ansatz untersucht wird.

Im Rahmen dieser Arbeit soll eine impedanzbasierte Regelung zum Schnellladen von Lithium-Ionen-Batterien entwickelt werden. Zu Beginn der Arbeit wird eine Literaturrecherche durchgeführt, um den Stand der Technik aufzuarbeiten. Hierbei soll sich vor allem auf Ansätze zur Plating-Detektion mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie fokussiert werden. Im Anschluss soll eine Echtzeit-Regelung in Python aufgebaut werden, die eine Sollstromvorgabe auf Basis der gemessenen Impedanzwerte der Zelle generiert. Die entwickelte Regelung ist in einer geeigneten Versuchsreihe zu validieren.

Folgende Arbeitspakete umfasst die zu vergebende Studienarbeit:

• Aufarbeiten des Stands der Technik
• Entwicklung einer Echtzeitregelung zur impedanzbasierten Schnellladung von Lithium-Ionen-Batterien
• Validierung der Methodik
• Einordnung der Ergebnisse in den Kontext der Batterieanwendung
• Umfassende schriftliche Dokumentation und kritische Reflexion der Ergebnisse

Die Ausarbeitung soll die einzelnen Arbeitsschritte in übersichtlicher Form dokumentieren. Der Kandidat/Die Kandidatin verpflichtet sich, die Studienarbeit selbständig durchzuführen und die von ihm verwendeten wissenschaftlichen Hilfsmittel anzugeben.

Voraussetzungen

Folgende Voraussetzungen sind erwünscht:

• Begeisterung für die Elektromobilität
• Idealerweise Vorwissen zu Lithium-Ionen-Batterien
• Selbstständige, gründliche und strukturierte Arbeitsweise
• Sehr gute Deutsch- oder Englischkenntnisse

Bei Interesse bitte Lebenslauf sowie Notenauszüge (inkl. aktuellem Notenschnitt) aus Bachelor und ggf. Master der Bewerbung beifügen.

Verwendete Technologien

Elektrochemische Impedanzspektroskopie, Lithium-Ionen-Batterien, EIS, LIB

Tags

FTM Studienarbeit, FTM EV, FTM EV Powertrain, FTM Urban

Möglicher Beginn

sofort

Kontakt

Raphael Urban, M. Sc.
Raum: MW 3511
Tel.: 089 289 10332
raphael.urbantum.de

Ausschreibung