Optimierte Ladeverfahren für ultra-schnellladefähige Elektrofahrzeuge

Institut
Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik
Typ
Bachelorarbeit / Semesterarbeit / Masterarbeit /
Inhalt
experimentell / theoretisch /  
Beschreibung

Eine wichtige Komponente zur Dekarbonisierung des Mobilitätssektors stellt die Elektrifizierung des Antriebsstrangs dar. Hierbei spielen Fahrzeuge auf Basis von Lithium-Ionen-Batterien eine zentrale Rolle. Diese weisen jedoch in aktuellen Serienfahrzeugen lange Ladezeiten auf, was die Attraktivität der Elektromobilität gegenüber konventionellen Fahrzeugen beeinträchtigt. Aus diesem Grund gewinnen Schnellladeverfahren zunehmend an Bedeutung, die eine deutlich kürzere Ladezeit ermöglichen, was jedoch auch mit einer gesteigerten Alterung einhergeht. Deshalb werden optimierte Ladeverfahren benötigt, um den Zielkonflikt zwischen Ladezeit und Lebensdauer zu bewältigen.

In dieser Studienarbeit soll anhand experimenteller Versuche und eines bestehenden Batteriemodells in Matlab/Simulink ein Optimierungsverfahren implementiert werden, um Ladeprofile zu generieren, die Schnellladevorgänge in unter 15 Minuten bei reduzierter Alterung gegenüber herkömmlichen Ladeprofilen ermöglichen. Das entwickelte Optimierungsverfahren wird im Anschluss sowohl auf Zellebene, als auch auf das Modul angewendet, um entstehende Unterschiede zu untersuchen. Abschließend wird das entwickelte Schnellladeprofil experimentell validiert, sowie in den Kontext der Fahrzeuganwendung eingeordnet. Dabei sollen die Ergebnisse insbesondere mit Schnellladeprofilen aus der Literatur verglichen werden.

Folgende Arbeitspakete umfasst die zu vergebende Studienarbeit

  • Literaturrecherche und Aufzeigen des Standes der Technik von Schnellladeverfahren für Lithium-Ionen-Batterien und den dazugehörigen Optimierungsverfahren auf Zell- und Systemebene
  • Entwicklung eines Optimierungsverfahrens zur Generierung von Schnellladeprofilen mit reduzierter Batteriealterung
  • Analyse des entwickelten Verfahrens auf Zell- und Modulebene, sowie experimentelle Validierung der Ergebnisse
  • Einordnung der Ergebnisse in den Kontext der Fahrzeuganwendung
  • Umfassende schriftliche Dokumentation und kritische Reflexion der Ergebnisse im Vergleich zur Literatur
Voraussetzungen
  • Interesse an und Vorkenntnisse mit Lithium-Ionen-Batterien
  • Eigeninitiative und Zuverlässigkeit
  • Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
Verwendete Tools
Matlab/Simulink
Tags
FTM Studienarbeit, FTM EV, FTM EV Powertrain, FTM Abo Gamra
Möglicher Beginn
sofort
Kontakt
Kareem Abo Gamra, M.Sc.
Raum: MW 3511
Tel.: +4989 289 10335
kareem.abo-gamratum.de
Ausschreibung