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BERUFS- UND STUDIENORIENTIERUNG · AUSBILDUNG · WEITERBILDUNG · STUDIUM Energieversorgung Tag 4 1.

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1 BERUFS- UND STUDIENORIENTIERUNG · AUSBILDUNG · WEITERBILDUNG · STUDIUM Energieversorgung Tag 4 1

2 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Gliederung 1. Akkutechnologien 2. Traktionsbatterie am Beispiel Porsche Cayenne 3. Batteriemanagementsystem und Aufgaben 2

3 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Abkürzungsverzeichnis BMS BATTERIEMANAGEMENTSYSTEM CCCONTROL CURRENT CVCONTROL VOLTAGE HVHOCHVOLT Li-IonLITHIUM ION LIALITHIUM ION AKKU NiCdNICKEL CADMIUM NiMhNICKEL METALL HYDRID PFCPOWER FACTOR CORRECTION USVUNTERBRECHUNGSFREIE SPANNUNGSVERSORGUNG VKM VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINE ZEBRAZERO EMISSION BATTERY RESEARCH ACTICITY 3

4 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | 1. AKKUTECHNOLOGIEN 4

5 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Super Kondensatoren Konden- satoren Ragonediagramm - Energiespeicher allgemein 5 Ragonediagramm der Energiespeicher [1] Spezifische Energie [Wh/kg] Spezifische Leistung [W/kg] 1 h 1 min 1 s s Energiebereitstellung Spezifische Energie und Leistung elektrischer Speicher Batterien Brenn- stoff- zellen

6 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Elektrochemische Spannungsquellen 6 Bleisehr preiswert; leicht herstellbar; aber umweltschädlich 150 Jahre alt  bewährt  wird bleiben Hagenakkufabrik gebaut wartungsunabhängiger Bleiakku, wenig später 1. wartungsfreier Akku NiCdlange Lebensdauer (ein Autoleben lang); LadespannungungleichNutzspannung >12V12V großer Innenwiderstand  schlechtes Startverhalten im Kfz nicht einsetzbar ZnBrZn muss gewechselt werden, umweltschädlich NaSzu hohe Kosten, Betrieb bei 300°C Na/ NiCl 2 auch Zebra’ genannt, robust und im Militär eingesetzt, kein Memory Effekt; Zellen haben eine begrenzte Lebensdauer aufgrund des Aufbaus. Li-ion Wird in Verbindung mit anderen Metallen sehr viel eingesetzt. Einsatz erweitert sich auf Traktionsakkumulatoren und Zwischenspeicher.

7 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Ragone-Diagramm (Chemische Energiespeicher) 7 Gravimetrisches Ragone-Diagramm für Traktionsbatterien [3] h Entladedauer: 5 h 2 h 1 h Li/Ion Na/NiCl ² Ni/MH Pb Spezifische Leistung [W/kg] Spezifische Energie [Wh/kg]

8 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Einteilung verschiedener Batteriesysteme nach ihren Einsatzgebieten 8 Einsatzgebiete verschiedener Batteriesysteme [2]

9 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Energiedichten und Volumenvergleich 9 Volumenvergleich der meist verwendeten Technologien [4]

10 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Akkutechnologien  ZEBRA-Batterie Akkutechnologien  ZEBRA-Batterie 10

11 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Allgemeiner Aufbau 11 1: Stahlgehäuse 2: neg. Elektrode: Natrium (flüssig) 3: Festelektrolyte 4: Schmelzelektrolyte NaAlCl 4 5: Nickel-Ableitkontakt 6: Positive Elektrode Nickelclorid/Nickel Allgemeiner Aufbau einer ZEBRA Batteriezelle [5]

12 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | ZEBRA-Batteriesystem 12 Aufbau eines Batteriesystems für ZEBRA Akkumulatoren [6]

13 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Funktionsweise 13  Das flüssige Natrium auf der negativen und Nickelclorid auf der positiven Seite reagieren bei Stromfluss miteinander durch das Durchtreten der Natriumionen durch den keramischen Elektrolythen zu Kochsalz (Ni + 2NaCl => NiCl Na):  Wegen Natriumeinsatz: nie mit Wasser ein brennendes Auto löschen Funktionsweise von ZEBRA Akkumulatoren [7]

14 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | ZEBRA-Batterie 14 Vorteile: vollständig entladbar Wartungsfrei Inhärente Sicherheit aufgrund des Stoffsystems Überladung und Überentladung begrenzt möglich Kühlung der Batterie mit geringem Volumenstrom Nachteile: kein konstanter Innenwiderstand permanente Energiezufuhr für Temperierung der Batterie Hoher Temperaturbereich (ca. 300 °C)

15 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Ausgewählte Kenndaten der ZBRA-Batterie 15 Daten Batterie BatterieartNatrium-Nickelchlorid-Bat. Anzahl d. Zellen204 Kapazität76 Ah Nennenergie19,5 kWh Leerlaufspannung280 V Betriebstemperatur(270 … 335) °C Gewicht183 kg KühlungLuft Reichweiteca. 115 km

16 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Einsatzgebiete 16 ZEBRA Akkumulator [8] Fiat Panda Panda Elettrica [9] Renault Twingo Quickshift Elettrica [10]

17 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Akkutechnologien  Lithium-Ionen-Akkumulator Akkutechnologien  Lithium-Ionen-Akkumulator 17

18 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Allgemeiner Aufbau 18 Zellenaufbau HEI 40 High Energy Zelle [11]

19 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Nennkapazität 40Ah Nennspannung 3,6V maximaler Ladestrom 4C maximaler Entladestrom 5C SEPARION – Separator  hohe Energiedichte  hohe Zellenspannung  geringe Selbstentladung  hohe Zyklenstabilität  hohe Strombelastbarkeit  Preis / Verfügbarkeit ? 19 HEI 40 High Energy Zelle [12]

20 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Funktionsprinzip 20 Funktionsprinzip einer Lithium Ionen Zelle [14]

21 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Aufbau einer Lithium-Ionen Zelle 21 Schichtaufbau einer Lithium Ionenzelle [15]

22 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Ersatzschaltbild einer Lithium Ionen Batterie Rs: Innenwiderstand Rct1,Rct2: Elektrochemischer Innenwiderstand Zw: Warburg-Impedanz CPE1,CPE2: Doppelschichtkondensator der Pole 22 Rs Rct1 Rct2 Zw CPE1 CPE2 Ersatzschaltung einer Lithium Ionenzelle [16]

23 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Primärbatterie  Hohe Zellspannung, je nach verwendetem Kathodenmaterial bis zu 4 Volt  Hohe spezifische Energie und Energiedichte von 300~400 Wh/kg bzw. 800 Wh/L  Geringere Selbstentladung, bis 10 Jahre Lagerfähigkeit  Weiter Temperaturbereich von -40 Celsius Grad bis +70 Celsius Grad 23 Anwendungen der Lithium Batterie [17] Lithium Ionen Batterie – Eigenschaften –

24 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | (Kathode: LiCoO2; Anode: Li-Graphit) Sony: 1991 die erste Lithium-Ionen-Batterie in der CCD TR 18-mm-Videokamera Lithium Ionen Batterie – Eigenschaften – 24 Schematischer Aufbau einer Lithium-Ionen-Zelle [18]

25 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich |  Hohe Zellspannung von 3,6 Volt bis 4,2 Volt  Hohe Leistungsdichte von 300 bis 1500 W/kg  Hohe Energiedichte von 95 bis 190 Wh/kg, doppelt so hoch wie Nickel-Cadmium-Akku  Geringere Selbstentladung, 1% - 5% per Tag bei NiMH und NiCd, 5% … 10% per Monat bei Li- Ionen-Batterie  Keinen Memory-Effekt  Bis Zyklen Lithium Ionen Batterie – Eigenschaften – 25 Vergleich von Leistungs- und Energiedichte einiger Energiespeicher [19]

26 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Messaufbau zur Untersuchung von versch. Batterietechnologien 26 Li-Ionen Batterie 4,2V, 40Ah V A Elektrische Last H&H GmbH, Typ: DC Load 0-60V, 0-200A USB Schnittstelle AufladenschalterEntladenschalter Ladegerät Delta Elektronika Power Supply SM70-AR-24 Digital Oscilloscope I t I t Trigger PC mit Profilab & Labview Aufbau des Messplatzes [20]

27 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Aufladung eines Lithium Ionen Akkumulators 27 Strom und Spannung der Batterie bei Ladevorgang [21] I-U Ladung

28 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Entladung eines Lithium Ionen Akkumulators I 28 Spannung der Batterie bei Entladevorgang [22]

29 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Zeit [s] Spannung [V] Zeit [s] 29 Zellespannung unter verschiedener Belastungen (C = 15Ah) [23] Zellespannung mit verschiedener Ladezustände (ILast = 100A) [24] I-U Entladung Entladung eines Lithium Ionen Akkumulators II

30 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Modellansatz der Batterie Allgemine lineares Batteriemodell U0U0 R in U Kl Thevenin-Batteriemodell Ideales Batteriemodell R ohm U0U0 CpCp U Kl RpRp 30 Verschiedene Ansätze des Batteriemodells [25]

31 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Bildung_C p Bildung C p Bildung_R i Bildung_soc Erstatzschaltung der Batterie Bildung_U o Bildung_R ohm Simulationsansatz 31 Entwickeltes Batteriemodell [26]

32 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Bibliothek Bauelmente Warnungen, Fehler und Statusmeldungen Zeichnungs- bereich Wekzeuge Leiste Simulationswerkzeug Simplorer 32 SIMPLORER Schematic [27]

33 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Last Simulationsumgebung Simplorer 33 Batteriemodell mit Stromlast [29]

34 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Zeit [s] Spannung [V] Zeit [s] Spannung [V] Zeit [s] Spannung [V] Zeit [s] Spannung [V] Zeit [s] Spannung [V] Zeit [s] Spannung [V] Simulationsergebnisse 34 Gemessene und simulierte Spannungsverläufe mit verschiedener Ladezustände (ILast = 100A) [29] Gemessene und simulierte Spannungsverläufe unter verschiedener Lastströme (C = 40Ah) [30]

35 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Spannungsbereich für LIA 35 Zugelassener Arbeitsbereich mit Gefahrenbereich [31]

36 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Verschiedene Bauvarianten Zellen 102 Zellen 20 Ah – Zelle [32]HEI40 40Ah Zelle [33] Thundersky 40Ah Zelle [34] 2.4 Ah – Tesla Zelle [35] Tesla Roadster [36] In-ECO der TU-Dresden [37]

37 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Batterieübersicht 37 Vergleich verschiedener Batteriesysteme [38]

38 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Akku-Systeme - Kraftstofftank 38 Vergleich Akkusysteme und Kraftstofftank [39]

39 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Ladekurve (Auszug Datenblatt - HEI40) 39 Ladecharakteristik einer HEI40 Li-Tec Zelle [40]

40 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Entladekurve (Auszug Datenblatt – HEI40) 40 Entladecharakteristik einer HEI40 Li-Tec Zelle [41]

41 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Zyklenfestigkeit (Auszug Datenblatt – HEI40) 41 Zyklenfestigkeit einer HEI40 Li-Tec Zelle [42]

42 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | 2. TRAKTIONSBATTERIE BEIM PORSCHE CAYENNE Wo liegt das Problem ? 42

43 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Hochvoltbatterie Grundlegendes Die Speicherung größerer Mengen elektrischer Energie ist zurzeit nicht befriedigend gelöst. Während die direkte Speicherung (physikalisch) nur in Kondensatoren möglich ist, wird in allen Batterien die Elektrizität als chemische Energie gespeichert. Dieser „Umweg” ist zurzeit deutlich sinnvoller als die Kondensatorvariante. Auch in den „Supercaps” (Super-Kondensatoren) ist nur die Speicherung sehr begrenzter Mengen von Elektrizität möglich. Die Zellenspannung einer einzelnen Batterie-Zelle ist chemisch begründet und liegt im Bereich < 2 Volt. Zum Erreichen höherer Spannungen werden daher in allen Hochvolt-Batterien mehrere Zellen in Reihe geschaltet. In der Hochvolt-Batterie des Cayenne S Hybrid werden Module à 6 Zellen in Reihe geschaltet (7,2V). 40 dieser Module sind wiederum in Reihe geschaltet, so dass sich eine Gesamtspannung von 288 Volt ergibt. 43

44 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Veranschaulichung einiger Batteriegrößen Die im Porsche Cayenne S Hybrid verbaute 12-Volt-AGM- Batterie besitzt eine elektrische Kapazität von 80 Amperestunden (Ah) bei 12 Volt. Es ergibt sich daraus eine elektrische Arbeit oder ein Energiegehalt von: 960 Wattstunden (Wh), also ca. 1 kWh bei 12 V Nennspannung. Die verbaute Nickel-Metallhydrid-Hochvolt-Batterie im Fahrzeugheck besitzt einen gesamten Energiegehalt von: ca. 1,7 kWh bei einer Nennspannung von 288 Volt. Die angegebene Leistung beträgt: ca. 38 kW und hat eine Kapazität von ca. 5,5 Ah. 44

45 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | HV-Batterie am Beispiel Porsche Cayenne 45 1)HV-Batterie 2)Zuluftkanäle (aus dem Innenraum) 3)Service Stecker (auf der E-Box) 4)Hochvolt-Anschlüsse 5)Gehäuse für 2 Elektrolüfter 6)Rahmen Protect-Box HV-Batterie unter dem Kofferraum des Porsche Cayenne [43]

46 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Batteriekenndaten MerkmalWert/Beschreibu ng MerkmalWert/Beschreibung BatterieartNickel- Metallhydrid Gewichtca. 80 kg Leistung38 kW (elektrisch)Arbeitsbereich bei max. Leistung °C (für reinen Motorstart > -30 °C) Energiegehalt1,7 kWhAbmessungenLänge 347 mm Breite 633 mm Höhe 291 mm Spannung288 VWirkungsgradca. 90 % Zellenanzahl240 (à 1,2 Volt)KühlungKühlluft aus Fahrzeuginnenraum 46 Die Organisation der Batterie ist aus Sicherheitsgründen in 2 mal 140 Zellen realisiert. Jeweils 10 Zellen sind zu einem Modul zusammengefasst. Damit entstehen 2 x 144 Volt, die über den Service Stecker in Reihe geschaltet werden und somit die Gesamtspannung von 288 Volt ergeben. Batteriekenndaten Porsche Cayenne [44]

47 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Li-Ionen-Batterien Bei einer Lithium-Ionen-Batterie wird die Quellenspannung der einzelnen Zelle durch das Wandern positiv geladener Lithium-Atome (=Lithium-Ionen) erzeugt. Als Material für die positive Elektrode kommen Lithiumoxide (Lithium- Sauerstoff-Verbindung) zum Einsatz. Für die negative Elektrode häufig Graphit. Beim Ladevorgang wandern positive Lithium-Ionen von der positiven Elektrode in die Graphitschichten der negativen Elektrode. Dadurch entsteht der Ladungsüberschuss, der als Quellenspannung der einzelnen Zelle gemessen werden kann. Beim Entladevorgang entsprechend anders herum. Lithium ist hochreaktiv und reagiert im Unterschied zu Nickel viel leichter mit anderen Stoffen. Dies führt zum einen zu einer deutlich höheren Energiedichte einer Lithium-Ionen-Batterie (ca. 150 Wh/kg), zum anderen zu aufwändigen internen Schutzmaßnahmen, welche die Batterie z.B. vor einer Tiefentladung schützen müssen. In der Anfangsphase der Entwicklung kam es in der Unterhaltungselektronik aus diesen Gründen vereinzelt zu Problemen, weil unzureichende Schutzmaßnahmen ergriffen worden waren. 47

48 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Lithium-Ionen-Batterien Aktuell sind Lithium-Ionen-Batterien in der Unterhaltungselektronik sehr weit verbreitet. Als Hochvolt-Energiespeicher der Hybridtechnologie besitzt die Nickel-Metallhydrid- Batterie aufgrund ihres deutlichen Entwicklungsvorsprungs, ihrer Sicherheitsvorteile und des günstigeren Preises noch einige Vorteile. Beide beschriebenen Batterieformen reagieren sehr empfindlich auf Überladung oder Tiefentladung. Die dabei ablaufenden chemischen Prozesse im Inneren der Zelle sind nicht wieder umkehrbar. Bei der Lithium-Ionen-Batterie treten außerdem bei Tiefentladung leitende Verbindungen auf, die ein Überhitzen der Batterie zur Folge haben kann. Die zur Verfügung stehende Gesamtkapazität der Nickel-Metallhydrid- Batterie sinkt dauerhaft mit jedem Lade-/Entladevorgang, der gewisse Grenzen überschreitet. Aus diesen Gründen ist es üblich, den „Hub” (genutzte Bandbreite des Gesamt Energiegehaltes) durch das Batteriemanagement zu beschränken. Die Alterung der HV-Batterie geht in sehr kleinen Schritten voran und ist vom Fahrer nicht wahrnehmbar. In den Porsche Hybridantrieben ist die HV-Batterie auf Fahrzeuglebensdauer ausgelegt. Batterien erreichen ihre maximale Leistung in einem festgelegten Temperaturbereich. Dieser liegt bei der im Porsche Cayenne S Hybrid verwendeten HV-Batterie zwischen +10°C und +37°C. Zu tiefe Temperaturen werden durch die geschützte Einbaulage verhindert. Darüber hinaus kann die HV-Batterie aktiv mit einer Puls- Ladung/Entladung beaufschlagt werden, um ihre optimale Betriebstemperatur zu erreichen. Der Schutz vor zu hohen Temperaturen wird durch eine Luftkühlung erreicht. 48

49 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Temperaturmanagement 49 1)Öffnung zum Fahrzeuginnenraum unter der Rücksitzbank 2)Zuluftkanäle 3)Elektro-Lüfter 4)HV-Leitungen zur Leistungselektronik Quelle: Porsche AG Luftumspühlung der HV-Batterie des Porsche Cayenne [45]

50 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | 3. BMS UND AUFGABEN Batteriemanagementsystem 50

51 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Temperaturmanagement DME-Motorsteuergerät Laden Entladen Laden 1)Aufwärmstrategie (Warmpulsen) 2)keine Einschränkungen 3)Beschränkungen auf 6A Ladestrom 4)Rekuperation reduzieren Entladen 1)Aufwärmstrategie (Warmpulsen) 2)nur Start-Stop-Betrieb 3)keine Einschränkungen 4)Boosten reduzieren 5)E-Fahren reduzieren 6)nur noch Motorwiederstart im Start-Stop-Betrieb Betriebstemperaturen der HV-Batterie des Porsche Cayenne und Motorsteuergerät [46]

52 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Batteriesystem Allgemein Potential der Batterie voll auszuschöpfen Batterieschädigende Betriebszustände verhindern Lebensdauer maximieren  Batteriekosten senken 52 Einflussmöglichkeiten: Nicht auf interne Parameter wie Gitterstruktur, Fertigungsqualität … Durch die vier Größen Spannung, Strom, Temperatur und Zeit kann man Schlüsse hinsichtlich der Betriebsqualität einer Batterie ziehen und somit verbessern. Batteriesystem allgemein [47]

53 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Diskussion Danke für Ihre Aufmerksamkeit Folie: 53

54 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Abbildungsverzeichnis / Quellennachweis [1] Ragonediagramm der Energiespeicher, Quelle: und-Energiedichte-Diagramm.png, Stand: [2] Gravimetrisches Ragone-Diagramm für Traktionsbatterien, Quelle: praxis.de/akkutechnik/ Stand: [3] Einsatzgebiete verschiedener Batteriesysteme, Quelle: Stand: [4] Volumenvergleich der meist verwendeten Technologien, Quelle: Stand: [5] Allgemeiner Aufbau einer ZEBRA Batteriezelle, Quelle 2: de.wikipedia.org/wiki/Natrium-Schwefel- Akkumulator, Stand: [6] Aufbau eines Batteriesystems für ZEBRA Akkumulatoren, Quelle 3: MES-DEA, Stand: [7] ZEBRA Akkumulator, Quelle 4: [9] Fiat Panda Panda Elettrica, Quelle: HTW Dresden, Stand: [10] Renault Twingo Quickshift Elettrica, Quelle: HTW Dresden, Stand: [11] Zellenaufbau HEI 40 High Energy Zelle, Quelle: Li-Tec Battery GmbH, Stand: [12] HEI 40 High Energy Zelle, Quelle: Li-Tec Battery GmbH, Stand: [14] Funktionsprinzip einer Lithium Ionen Zelle, Quelle 7: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Li-Ion- Zelle_%28CoO2-Carbon,_Schema%29.svg, Stand: [15] Schichtaufbau einer Lithium Ionenzelle, Quelle 8: Sony 54

55 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Abbildungsverzeichnis / Quellennachweis [16] Ersatzschaltung einer Lithium Ionenzelle, Quelle: HTW Dresden, Stand: [17] Anwendungen der Lithium Batterie, Quelle: HTW Dresden, Stand: [18] Schematischer Aufbau einer Lithium-Ionen-Zelle, Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Li- Ion-Zelle_%28CoO2-Carbon,_Schema%29.svg, Stand: [19] Vergleich von Leistungs- und Energiedichte einiger Energiespeicher, Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Ragone-Diagramm, Stand: [20] Aufbau des Messplatzes, Quelle: HTW Dresden, Stand: [21] Strom und Spannung der Batterie bei Ladevorgang, Quelle: HTW Dresden, Stand: [22] Spannung der Batterie bei Entladevorgang, Quelle: HTW Dresden, Stand: [23] Zellespannung unter verschiedener Belastungen (C = 15Ah), Quelle: HTW Dresden, Stand: [24] Zellespannung mit verschiedener Ladezustände (ILast = 100A), Quelle: HTW Dresden, Stand: [25] Verschiedene Ansätze des Batteriemodells, Quelle: HTW Dresden, Stand: [26] Entwickeltes Batteriemodell, Quelle: HTW Dresden, Stand: [27] SIMPLORER Schematic, Quelle: HTW Dresden, Stand: [28] Batteriemodell mit Stromlast, Quelle: HTW Dresden, Stand: [29] Gemessene und simulierte Spannungsverläufe mit verschiedener Ladezustände (ILast = 100A), Quelle: HTW Dresden, Stand: [30] Gemessene und simulierte Spannungsverläufe unter verschiedener Lastströme (soc = 40Ah), Quelle: HTW Dresden, Stand:

56 | Labor Elektrische Mobilität |Weiterbildung | Rene Budich | Abbildungsverzeichnis / Quellennachweis [31] Zugelassener Arbeitsbereich mit Gefahrenbereich, Quelle: [32] 20 Ah – Zelle, Quelle 11: Fa. A123 [33] HEI40 40Ah Zelle, Quelle: Li-Tec Battery GmbH, Stand: [34] Thundersky 40Ah Zelle, Quelle 12: Fa. Thundersky [35] 2.4 Ah – Tesla Zelle, Quelle 13: Fa. UltraFire [36] Tesla Roadster, Quelle 14: [37] In-ECO der TU-Dresden, Quelle 15: (TU-Dresden) [38] Vergleich verschiedener Batteriesysteme, Quelle 16: Weydanz/Jossen – Moderne Akkumulatoren richtig einsetzen, [39] Vergleich Akkusysteme und Kraftstofftank, Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Effizienzvergleich_-_Diesel_Batterie.pdf. Stand: [40] Ladecharakteristik einer HEI40 Li-Tec Zelle, Quelle: Li-Tec Battery GmbH, Stand: [41] Entladecharakteristik einer HEI40 Li-Tec Zelle, Quelle: Li-Tec Battery GmbH, Stand: [42] Zyklenfestigkeit einer HEI40 Li-Tec Zelle, Quelle: Li-Tec Battery GmbH, Stand: [43] HV-Batterie unter dem Kofferraum des Porsche Cayenne, Quelle: Porsche AG [44] Batteriekenndaten Porsche Cayenne, Quelle: Porsche AG [45] Luftumspühlung der HV-Batterie des Porsche Cayenne, Quelle: Porsche AG [46] Betriebstemperaturen der HV-Batterie des Porsche Cayenne und Motorsteuergerät, Quelle: Porsche AG [47] Batteriesystem allgemein, Quelle: HTW Dresden. Stand:


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