Definition eines Anwendungsprofils für eine Li-Ionen Leistungszelle unter Berücksichtigung des elektrischen und thermischen Zellverhaltens

Publikation: Hochschulschrift/AbschlussarbeitDiplomarbeit

Beitragende

  • David Günther - (Autor:in)

Abstract

Lithium-Ionen Hochleistungsbatterien in Hybridfahrzeugen unterliegen zyklischen Strombelastungen während des Betriebs, die sie altern lassen. Es ist notwendig dieses Alterungsverhalten mittels Lastprofile nachzubilden, um Lebensdauerbetrachtungen durchzuführen. Dabei dürfen die Betriebsgrenzen der Batterie nicht verletzt werden. Ziel dieser Arbeit ist die rechnergestützte Definition eines solchen Profils anhand eines Ausgangsprofils sowie der Aufbau eines elektrisch thermischen Modells in Matlab/Simulink zur Beschreibung des Zellverhaltens. Die Zelltemperatur wurde durch die freigesetzte Verlustleistung unter Berücksichtigung der Wärmeabführungspozesse berechnet. Zur Simulation der Zellspannung wurde auf ein zwei RC-Glieder-Modell zurückgegriffen, das mittels Pulstests für diverse Ladezustände und Temperaturstufen parametriert wurde.
Für die Temperaturabhängigkeit der Zellparameter wurden thermisches und elektrisches Modell gekoppelt. Das Modell wurde durch Lastprofile validiert und zeigte gute Übereinstimmung mit den gemessenen Größen. Die Definition des Zyklisierungsprofils fand unter Anwendung eines BMS für eine neue und eine gealterte Zelle statt. Zudem wurde ein Anwendungsprofil anhand der EoL-Kriterien durch Extrapolationsverfahren generiert.

Details

OriginalspracheDeutsch
QualifizierungsstufeDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer:in / Berater:in
  • Schinke, Lars, Betreuer:in
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2012
Extern publiziertJa
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Schlagworte

Schlagwörter

  • Li-Ionen, Leistungszelle, Zellverhalten