Basiswissen Batteriemanagementsysteme (BMS) für stationäre und mobile Anwendungen
Veranstaltungsnummer: 02SE369
- Hardwareseitige Umsetzung von BMS-Konzepten
- Batterieinterne und batterieexterne Kommunikation
- Zustandsbestimmung und Lebensdauervorhersage der Zellen
Moderne Batteriesysteme werden in der Regel mit Lithium-Ionen-Zellen aufgebaut. Bei dieser Technologie ist es schon aus Gründen der Sicherheit unerlässlich, ein Batteriemanagementsystem (BMS) zu verwenden. Dies gewährleistet, dass jede einzelne Batteriezelle in einem sicheren Betriebsfenster betrieben wird. Darüber hinaus werden Funktionalitäten wie z. B. der Ladungsausgleich zwischen den Zellen sowie die Bestimmung der Batteriezustände im BMS verwirklicht. Neben der Lithium-Ionen Technologie werden auch Blei-Batterien berücksichtigt.
In diesem Seminar lernen Sie alle technischen Aspekte von Batteriemanagementsystemen (BMS) kennen und erhalten Einblick in die relevanten Details insbesondere im Bereich der Algorithmen zur Zustandsbestimmung (SOC, SOH, SOF, etc.) und der optimierten Lade- und Betriebsführungsstrategien für die einzelnen Batterietechnologien. Ferner wird die Herausforderung der Feldbuskommunikation zwischen den einzelnen Komponenten erläutert und ein Überblick zu Standardisierungsbemühungen gegeben.
Top-Themen
- Hardwareseitige Umsetzung von BMS-Konzepten
- Batterieinterne und batterieexterne Kommunikation
- Zustandsbestimmung und Lebensdauervorhersage der Zellen
- Optimierte Lade- und Betriebsführungsstrategien
- Intelligentes Thermomanagement
- Nationale und internationale Standardisierung
Programm
Diese Inhalte behandelt das Seminar "Batteriemanagementsysteme" im Detail:
1. Tag 10:00 bis 17:30 Uhr
2. Tag 9:00 bis 16:30 Uhr
Grundlagen Batterietechnologie
- Aufbau und Eigenschaften von Lithium-Ionen Batterien und Bleibatterien
- Erfahrungen aus Labor und Praxis
- Anforderungen an das Batteriemanagement
Batteriemanagement – Systemkonzepte und hardwareseitige Umsetzung
- Einführung in die verschiedenen Systemlösungen
- Vor- und Nachteile für verschiedene Anwendungen und
Technologien - Typische Bauelemente für Batteriemanagementsysteme
Batterieexterne und batterieinterne Kommunikation sowie BMS-relevante Bussysteme
- Marktverfügbare Bussysteme für die batterieinterne Kommunikation
- Kommunikation mit peripheren Komponenten wie Ladereglern, Batteriewechselrichtern und dem Energiemanagementsystem
- Nationale und internationale Standardisierungsbemühungen
Alterung entgegenwirken: Wellness für die Batterie
- Wesentliche Alterungsmechanismen
- Kalendarische und zyklische Alterung
- Unterschiedliche Zelltechnologien
- Optimaler Betrieb
Charakterisierung von Batteriezellen
- Verfahren zur elektrischen und elektrochemischen Charakterisierung: Coulombmetrie und Impedanzspektroskopie
- Verfahren zur thermischen Charakterisierung: Kalorimetrie↓
Lebensdauervorhersage und Zustandsbestimmung
- Überblick über Batteriemodelle
- Parametrisierung von Batteriemodellen
- Systemsimulation
- Ladezustandsbestimmung
- Alterungsbestimmung und Lebensdauervorhersage
- Bestimmung der betriebsbedingten Performance (Effizienz und Effektivität) des Batteriesystems
Optimale Lade- und Betriebsführungsstrategien
- Verfahren zur Ladung und Betriebsführung von Batterie-
speichern - Technologiespezifische Eignung der verschiedenen Verfahren
- Auswirkung von Betriebsführungsstrategien auf die Alterung von verschiedenen Batterietechnologien
Thermomanagement
- Anforderungen für Lithium-Ionen Batteriesysteme
- Verschiedene Konzepte für die Temperierung von Lithium-Ionen Batteriesystemen
- Fortschrittliche Betriebsführungsstrategien
Zielgruppe
- Fach- und Führungskräfte aus
- Automobilproduktion
- mobile Arbeitsmaschinen
- stationäre Energiespeicher
die sich grundlegend zum Thema Batteriemanagementsysteme informieren wollen.
Ihre Batteriemanagement-Experten
Dipl.-Ing. Stephan Lux leitet die Gruppe „Batterietechnologie“ am Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE. Nachdem er im Jahre 1994 mit dem Dipl.-Ing (FH) für Nachrichtentechnik an der Fachhochschule Offenburg abschloss arbeitete er in der Halbleiterforschung und auf dem Gebiet der Messtechnik und beendete 2008 sein Studium an der Fernuniversität Hagen mit dem Dipl.-Ing. Elektrotechnik. Seit dem Jahr 2007 ist er als Wissenschaftler am Fraunhofer ISE tätig.
Dr.-Ing. Matthias Vetter ist Elektroingenieur mit 20 Jahren Berufserfahrung am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Seit 2011 ist er Leiter der Abteilung „PV Inselanlagen und Batteriesystemtechnik“ mit den Schwerpunkten Autonome Systeme und Inselnetze, dezentrale netzgekoppelte PV-Batteriesysteme, Entwicklung und Optimierung von Batterie- und Energiemanagementsystemen sowie Betriebsführungsstrategien. Seit 2017 ist er Abteilungsleiter „Elektrische Energiespeicher“. Außerdem ist Herr Dr. Vetter die Kontaktperson für Batteriesysteme in der Fraunhofer Batterie-Allianz und Dozent an der Universität Freiburg zu den Themen „Energiespeicher“ und „Elektromobilität“.
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