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Energiespeichersysteme

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#40088 / #3

SS 2016 - WS 2016/17

Deutsch/Englisch

Energiespeichersysteme

12

Kowal, Julia

benotet

Portfolioprüfung

Zugehörigkeit


Fakultät IV

Institut für Energie und Automatisierungstechnik

34312100 FG Elektrische Energiespeichertechnik (EET)

Keine Angabe

Kontakt


EMH 2

Korth Pereira Ferraz, Pablo

julia.kowal@tu-berlin.de

http://www.eet.tu-berlin.de

Lernergebnisse

Die Studierenden sind in der Lage elektrische und elektrochemische Energiespeichersysteme auszulegen und zu simulieren (bei entsprechender Fachwahl) und die geeignete Technologie für eine gegebene Anwendung auszuwählen.

Lehrinhalte

In dem Modul werden verschiedene Energiespeichertechnologien bezüglich ihrer elektrischen Eigenschaften, Funktionsweise, Alterung und Eignung für verschiedene Anwendungen betrachtet. Wahlweise wird auch die Modellierung von Batterien vorgestellt. Inhalt von Energiespeichertechnologien: Kondensatoren, Spulen, Schwungräder, Pumpspeicherkraftwerke, Druckluft, Primärbatterien, Bleibatterien, Lithiumbatterien, NiMH, NiCd, Hochtemperaturbatterien, Redox-Flow-Batterien, Metall-Luft-Batterien, thermische Speicher. Inhalt von Grundlagen Batterietechnik: Es werden die Grundlagen des elektrochemischen Verhaltens und des Betriebs elektrochemischer Energiespeichersysteme auf Basis der Zellchemie vermittelt. Besonders betrachtet werden Bleibatterien, Lithium-Ionen-Batterien und Supercaps. Die resultierenden Anforderungen an den Betrieb und die Auswahl eines geeigneten Speichers für eine Anwendung werden behandelt. Inhalt von Modellierung und Simulation von Batterien: Elektrische Modellierung: Impedanzbasierte Modellierung, physikalisch-chemisch und Energieflussmodelle thermische Modellierung: ortsaufgelöste Wärmeerzeugung und -verteilung Alterungsmodellierung: physikalisch-chemische Modellierung und empirische Modellierung basierend auf dem Ah-Umsatz Die Besonderheiten von Bleibatterien, Lithium-Ionen-Batterien und Supercaps werden bei den verschiedenen Modellierungsarten vorgestellt.

Modulbestandteile

Pflichtgruppe:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWSVZ
EnergiespeichertechnologienVL0430 L 113WiSeKeine Angabe2
EnergiespeichertechnologienUE0430 L 114WiSeKeine Angabe2

Wahlgruppe:

Aus den folgenden Veranstaltungen muss/müssen 2 Veranstaltung(en) abgeschlossen werden.

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWSVZ
Grundlagen BatterietechnikVL0430 L 111SoSeKeine Angabe2
Modellierung und Simulation von BatterienVL0430 L 115SoSeKeine Angabe2
Grundlagen BatterietechnikUE0430 L 112SoSeKeine Angabe2
Modellierung und Simulation von BatterienUE0430 L 116SoSeKeine Angabe2

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Energiespeichertechnologien (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Prüfungsvorbereitung1.030.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.03.0h45.0h
105.0h(~4 LP)

Grundlagen Batterietechnik (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Prüfungsvorbereitung1.030.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.03.0h45.0h
105.0h(~4 LP)

Modellierung und Simulation von Batterien (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.03.0h45.0h
75.0h(~3 LP)

Energiespeichertechnologien (UE):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.03.0h45.0h
75.0h(~3 LP)

Grundlagen Batterietechnik (UE):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.03.0h45.0h
75.0h(~3 LP)

Modellierung und Simulation von Batterien (UE):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsentation der Ergebnisse1.015.0h15.0h
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Schriftliche Zusammenfassung1.015.0h15.0h
Vor-/Nachbereitung15.03.0h45.0h
105.0h(~4 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 360.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 12 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Die Lehrveranstaltungen bestehen aus Vorlesung und Übung. Die Vorlesung vermittelt die theoretischen Grundlagen. In der Übung werden Beispiele gezeigt und berechnet. Die Veranstaltung Modellierung und Simulation von Batterien beinhaltet ein Simulationspraktikum, in dem die Studierenden ein Simulationsmodell erstellen und präsentieren. Energiespeichertechnologien besteht in der ersten Semesterhälfte aus Vorlesung und Übung. In der zweiten Semesterhälfte wählen die Studierenden in Gruppen eine Anwendung für Energiespeicher und führen eine Auswahl und Auslegung durch. Die Ergebnisse werden präsentiert und schriftlich zusammengefasst.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Inhaltlich werden Grundkenntnisse der Physik, Chemie und Elektrotechnik (Oberstufenniveau) vorausgesetzt.

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

benotet

Prüfungsform

Art der Portfolioprüfung

Keine Angabe

Sprache

Deutsch/Englisch

Prüfungselemente

NamePunkte/GewichtKategorieDauer/Umfang
Energiespeichertechnologien (Ergebnisprüfung) Ausarbeitung einer schriftlichen Zusammenfassung10Keine AngabeKeine Angabe
Energiespeichertechnologien (Ergebnisprüfung) Vortrag15Keine AngabeKeine Angabe
Energiespeichertechnologien (punktuelle Leistungsabfrage) Schriftlicher Test25Keine AngabeKeine Angabe
Grundlagen Batterietechnik (punktuelle Leistungsabfrage) schriftlicher Test 50Keine AngabeKeine Angabe
Modellierung und Simulation von Batterien (Ergebnisprüfung) Ausarbeitung einer schriftlichen Zusammenfassung20Keine AngabeKeine Angabe
Modellierung und Simulation von Batterien (Ergebnisprüfung) drei Hausaufgaben mit je 5 Punkten15Keine AngabeKeine Angabe
Modellierung und Simulation von Batterien (Ergebnisprüfung) Präsentation der Ergebnisse15Keine AngabeKeine Angabe

Notenschlüssel

Keine Angabe

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Insgesamt können 100 Portfoliopunkte erreicht werden: - Energiespeichertechnologien 50 Punkte - schriftlicher Test 25 Punkte - Vortrag 15 Punkte - schriftliche Zusammenfassung 10 Punkte - schriftlicher Test Grundlagen Batterietechnik 50 Punkte - Veranstaltung Modellierung und Simulation von Batterien 50 Punkte: - drei Hausaufgaben mit je 5 Punkten, also insgesamt 15 Punkte - Präsentation der Ergebnisse 15 Punkte - Ausarbeitung einer schriftlichen Zusammenfassung 20 Punkte Die Gesamtnote gemäß § 47 (2) AllgStuPO wird nach dem Notenschlüssel 2 der Fakultät IV ermittelt

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
2 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Die Prüfungsanmeldung erfolgt im Prüfungsamt bzw. über QISPOS.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
Die Folien werden in ISIS zum Download bereitgestellt.

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Keine empfohlene Literatur angegeben

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Sonstiges

Die Teilnehmerzahl für den Teil Modellierung und Simulation von Batterien ist auf 35 Studierende begrenzt. Anmeldung über www.eet.tu-berlin.de