Masterarbeit: "Schnellladen von Li-Ionen Batterien unter Extrembedingungen – Modellierung, Simulation und Bewertung"

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Was Dich bei uns erwartet :

Im Bereich elektrischer Energiespeicher stehen Lithium-Ionen Systeme aus heutiger Sicht und auch in absehbarer Zukunft auf Grund ihrer hohen Energie- und Leistungsdichte im Fokus der Entwicklungen. Die Anwendung im E-Mobility-Sektor verlangt nach immer kürzeren Ladezeiten. Extreme Bedingungen, vor allem kalte Temperaturen, erschweren diesen Prozess erheblich und erfordern ein effizientes Thermo-Management.

Ziel dieser Arbeit ist die Analyse eines Schnellladevorgangs unter herausfordernden Umgebungsbedingungen ("Cold Soaked Use Case“). Im ersten Schritt sollen in Modelica vorhandenen elektro-thermische und/oder elektrochemisch-thermische Modelle zur Charakterisierung von Li-Ionen Zellen für die Anwendung verbessert und weiterentwickelt werden. Diese Zell-Modelle sollen anschließend mit Daten aus der Literatur parametriert und plausibilisiert werden. Außerdem sollen sie hinsichtlich Performance und Genauigkeit bewertet werden. Für die Untersuchung des Use-Cases wird ein vereinfachtes Batterie-Pack mit integriertem Thermomanagement zur Simulation von Schnell-Laden Szenarien in Modelica aufgebaut. Die simulative Analyse und Optimierung des Vorgangs durch einfache Systemanpassungen runden die Arbeit ab. Der genaue Umfang der Arbeit sowie die detaillierte Aufgabenstellung kann in Rücksprache auf individuelle Interessen und Rahmenbedingungen angepasst werden.

Was Du mitbringen solltest:

  • Fortgeschrittenes Masterstudium im Bereich Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Physik, Elektrotechnik, Mathematik oder verwandter Studiengänge
  • Fundierte Kenntnisse in Thermodynamik und Simulationsmethoden
  • Erste Erfahrungen mit Batterie-Systemen
  • Idealerweise Programmiererfahrung in Modelica und/oder Python
  • Innovationsgeist, Eigeninitiative sowie Freude am Lernen
  • Gute kommunikative Fähigkeiten, Spaß am stetigen Austausch im Team, strukturierte Arbeitsweise und eine gute Portion Humor
  • Sehr gute Deutsch- sowie gute technische Englischkenntnisse

Kontakt

Kennziffer: twt-111
Standorte: Stuttgart, München
Ansprechpartner: Herr Alexander Schlag