Verfügbarkeit: Methode zur Parameterbestimmung und -prädiktion von Lithium-Ionen-Traktionsbatterien

Methode zur Parameterbestimmung und -prädiktion von Lithium-Ionen-Traktionsbatterien:

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Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Baumann, Michael (VerfasserIn)
Format:	Hochschulschrift/Dissertation Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	München Dr. Hut 2020
Ausgabe:	1. Auflage
Schriftenreihe:	Fahrzeugtechnik
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Umfang:	XVIII, 109, xl Seiten Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 251 g
ISBN:	9783843944120 3843944121

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS ABKUERZUNGSVERZEICHNIS ....................................................................................................... XIII FORMELZEICHEN .......................................................................................................................XV 1 EINLEITUNG ........................................................................................................................... 1 1.1 MOTIVATION ................................................................................................................ 1 1.2 ZIELSETZUNG .............................................................................................................. 4 1.3 INHALT UND AUFBAU DER ARBEIT .................................................................................. 4 2 STAND DER WISSENSCHAFT ................................................................................................... 7 2.1 BISHERIGE LOESUNGSANSAETZE .................................................................................... 7 2.1.1 PROJEKTE IM DIREKTEN KONTEXT VON BATTERY SECOND-LIFE ........................................ 7 2.1.2 PROJEKTE AUS ANDEREN BEREICHEN ......................................................................... 8 2.1.3 KRITIK AN DEN BISHERIGEN LOESUNGSANSAETZEN .......................................................... 9 2.2 ELEKTRISCH-THERMISCHE MODELLIERUNG VON LITHIUM-IONEN-ZELLEN UND BATTERIESYSTEMEN ................................................................................................................ 10 2.2.1 MODELLIERUNG DES ELEKTROCHEMISCHEN VERHALTENS .............................................. 10 2.2.2 MODELLIERUNG DES THERMISCHEN VERHALTENS.. ....................................................... 14 2.2.3 GEKOPPELTE ELEKTRISCH-THERMISCHE ZELL- UND SYSTEMMODELLE ............................. 18 2.2.4 KRITIK AM STAND DER WISSENSCHAFT ...................................................................... 19 2.3 MODELLBASIERTE PARAMETERBESTIMMUNG AUF BATTERIEMANAGEMENTSYSTEMEN .21 2.3.1 KAPAZITAETSBESTIMMUNG ....................................................................................... 21 2.3.2 IMPEDANZBESTIMMUNG ........................................................................................ 22 2.3.3 KRITIK AM STAND DER WISSENSCHAFT ...................................................................... 23 2.4 ALTERUNGSMODELLIERUNG VON FAHRZEUGBATTERIEN ............................................... 24 2.4.1 ALTERUNGSMECHANISMEN UND EINFLUSSGROESSEN ................................................... 24 2.4.2 MODELLIERUNGSANSAETZE DER BATTERIEALTERUNG FUER LITHIUM-IONEN-ZELLEN ............... 27 2.4.3 ALTERUNGSVERHALTEN AUF BATTERIE-SYSTEMLEVEL .................................................... 30 2.4.4 CHARAKTERISIERUNG DER BATTERIEBELASTUNG ........................................................... 31 2.4.5 KRITIK AM STAND DER WISSENSCHAFT ...................................................................... 32 2.5 HERLEITUNG DER AUFGABENSTELLUNG ....................................................................... 33 3 LOESUNGSANSATZ ............................................................................................................... 35 4 VORGEHEN ......................................................................................................................... 37 IX 4.1 ELEKTRISCH-THERMISCHE MODELLIERUNG VON FAHRZEUGBATTERIEN ......................... 37 4.1.1 VORGEHEN ZUR ELEKTRISCH-THERMISCHEN SYSTEMIDENTIFIKATION, MODELLIERUNG UND PARAMETRIERUNG ................................................................................................................. 37 4.1.2 ELEKTRISCHE MODELLIERUNG ..................................................................................... 39 4.1.3 THERMISCHE MODELLIERUNG .................................................................................... 47 4.1.4 SYSTEMMODELLIERUNG ........................................................................................... 53 4.1.5 MODELLVALIDIERUNG ............................................................................................... 55 4.2 ALGORITHMEN ZUR PARAMETERBESTIMMUNG .......................................................... 56 4.2.1 KAPAZITAETSBESTIMMUNG ....................................................................................... 56 4.2.2 IMPEDANZPARAMETERBESTIMMUNG ....................................................................... 58 4.3 LEBENSDAUERPROGNOSE FUER FAHRZEUGBATTERIEN ................................................ 61 4.3.1 MODELLAUFBAU ZUR ALTERUNGSPRAEDIKTION ............................................................... 61 4.3.2 LASTKOLLEKTIVBESTIMMUNG UND SEMI-EMPIRISCHE ALTERUNGSMODELLE ................... 63 4.3.3 EREIGNISBASIERTE CHARAKTERISIERUNG UND LITHIUM-PLATING ................................... 64 4.3.4 ZUSAMMENFASSUNG: SMP-METHODE UND PROTOTYPISCHE UMSETZUNG ................... 66 4.3.5 ANALYSE DES ZELLVERHALTENS IM PARALLELSTRANG ................................................... 67 5 ERGEBNISSE ....................................................................................................................... 73 5.1 VALIDIERUNG DER ELEKTRISCH-THERMISCHEN MODELLIERUNG .................................... 73 5.1.1 VALIDIERUNG DES ELEKTRISCHEN MODELLKERNS .......................................................... 73 5.1.2 VALIDIERUNG DES THERMISCHEN MODELLKERNS ......................................................... 74 5.1.3 VALIDIERUNG DER ELEKTRISCH-THERMISCHEN KOPPELMODELLE ..................................... 82 5.2 VALIDIERUNG DER PARAMETERBESTIMMUNG ............................................................ 84 5.2.1 VALIDIERUNG DER KAPAZITAETSBESTIMMUNG .............................................................. 84 5.2.2 VALIDIERUNG DER IMPEDANZBESTIMMUNG ............................................................... 88 5.2.3 KRITISCHE BETRACHTUNG GEKOPPELTER ELEKTRISCH-THERMISCHER MODELLE .................. 90 5.3 LEBENSDAUERPROGNOSE UND AUSWIRKUNGEN VON PARALLELSCHALTUNGEN .......... 93 5.3.1 ALTERUNGSPRAEDIKTION UND LEBENSDAUERPROGNOSE MIT DER SMP-METHODE .......... 93 5.3.2 AUSWIRKUNGEN VON PARAMETERSTREUUNGEN AUF DAS ELEKTRISCH-THERMISCHE UND ALTERUNGSVERHALTEN VON PARALLELSCHALTUNGEN .................................................................... 95 6 DISKUSSION .................... 103 6.1 ELEKTRISCH-THERMISCHE MODELLIERUNG ....................................... 103 6.2 MODELLBASIERTE PARAMETERBESTIMMUNG ........................................................... 104 6.3 LEBENSDAUERPROGNOSE ...................................................... 105 7 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................................................ 107 7.1 BEANTWORTUNG DER FORSCHUNGSFRAGEN ............................................................. 107 7.2 NUTZEN FUER DIE INDUSTRIE ..................................................................................... 108 ABBILDUNGSVERZEICHNIS ............................................................................................................. I X TABELLENVERZEICHNIS ............................................................................................................... VII 8 LITERATURVERZEICHNIS ......................................................................................................... IX VERZEICHNIS EIGENER VEROEFFENTLICHUNGEN ...........................................................................XXV STUDENTISCHE ARBEITEN ....................................................................................................... XXVII 9 ANHANG ..........................................................................................................................XXIX XI
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