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Masterarbeit: Kompensation von Störeffekten zur hochpräzisen Vermessung von EV-Batterien

08.08.2017, Abschlussarbeiten, Bachelor- und Masterarbeiten

Batterien spielen in der Zukunft eine enorme Rolle, sei es in der Elektromobilität oder der Energiewende. Batterietestgeräte nehmen dabei als wichtigstes Werkzeug für die Herstellung und den Betrieb eine Schlüsselposition ein. Mit der Innovation von Li.plus ist eine schnelle, präzise und einfache Bestimmung der Impedanzen von Energiespeichern möglich. Für noch mehr Präzision soll die Temperatur, als wichtigste Einflussgröße auf die Impedanzen, kompensiert werden.

Hintergrund: Batterien, insbesondere Li-Ionen-Batterien, spielen in der Zukunft eine enorme Rolle, sei es in der Elektromobilität oder der Energiewende. Dementsprechend nehmen Batterietestgeräte, das wichtigste Werkzeug für die Herstellung und den Betrieb von Batterien, eine Schlüsselposition ein. Bisher gab es auf diesem Feld kaum Innovation und im Prinzip nur zwei Methoden zur Charakterisierung der Impedanzen einer Batterie: die Impedanzspektroskopie und die Anregung einer Batterie mit Strompulsen. Das Projekt Li.plus ist ein Spin-Off der TUM, das sich auf die technische und wirtschaftliche Umsetzung eines neuen Batterietestverfahrens fokussiert. Dabei wird die Batterie im Zeitbereich mit einem neuartigen Pulsprofil belastet und die Spannungsantwort der Batterie mit rein analytischen Formeln ausgewertet.

Aufgabenstellung: Um eine hochpräzise und vor allem eine robuste Bestimmung der Impedanzen zu garantieren, sollen eventuell auftretende Störgrößen kompensiert werden. Zu den Störgrößen zählt vor allem die Temperatur. Folgende Schritte sind dabei angedacht:

+ Recherche und Verständnis zur Temperaturabhängigkeit von Li-Ionen-Batteriezellen

+ Entwurf einer Testmatrix zum praktischen Vermessen von EV-Batteriemodulen

+ Betreute Durchführung der Messreihe an EV-Batteriemodulen im Batterielabor

+ Auswertung und Interpretation der Messergebnisse

+ Ausgleichsfunktion entwerfen um Temperaturabhängigkeiten der Impedanzen zu charakterisieren

+ Optional: Implementierung der Temperaturkompensation in einem Mikrocontroller

Vorteile: Die Arbeit findet in einem dynamischen und hochmotivierten Team mit klarem Bezug zu Elektrofahrzeugen von deutschen Automobilherstellern statt. Die Arbeit und ihre Ergebnisse sind nicht nur wissenschaftlich relevant sondern zeigen einen klaren praktischen Nutzen für die Industrie.

Kontakt: martin.brand@tum.de

Mehr Information

http://www.li.plus

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