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Wissenschaftliche Abschlussarbeit - Detailansicht

Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Energietechnik - Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung

Thermische Modellierung eines Lithium-Ionen Batteriespeichers für Wohngebäude
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
  • Eckel, Johannes
Betreuer
  • Prof. Dr.-Ing. Clemens Felsmann
Weitere Betreuer
Herr Matthieu Hemery – Viessmann Werke GmbH & Co
Abstract
Im Rahmen der Arbeit wird das thermische Verhalten eines Lithium-Ionen Batteriespeichers
untersucht. Der Batteriespeicher ist für die Anwendung in Wohngebäuden konzipiert und wird in einem
Unternehmen entwickelt, mit dem zur Erstellung dieser Arbeit kooperiert wird.
Das thermische Verhalten wird mittels eines Simulationsprogramms zur detaillierten Betrachtung des
eingeschwungenen Zustands und eines eigens entwickelten, vereinfachten Modells für die Berechnung
der zeitlichen Temperaturverläufe untersucht. Der Aufbau, die Funktionsweise und die
thermodynamischen Gleichungen zur Berechnung dieses Modells werden beschrieben und die
Plausibilität getestet. Aus den Untersuchungen des thermischen Verhaltens zweier
Konstruktionsstände unter Betrachtung verschiedener Randbedingungen sowie weiterer konstruktiver
Variationen werden Empfehlungen für zukünftige Konstruktionsstände abgeleitet.
Die an einem Prototypen durchgeführten Versuche werden beschrieben und die gemessenen Temperaturen
für die Validierung der Simulationen verwendet. Die getroffenen Annahmen und die Eignung des
entwickelten Modells zur Abbildung der realen Temperaturverläufe werden überprüft. Die
Möglichkeiten zur Anwendung des Modells und der berechneten Ergebnisse im weiteren
Entwicklungsprozess des Batteriespeichers werden vorgestellt.
Schlagwörter
thermisches Verhalten, Simulation, Batteriespeicher
Berichtsjahr
2019
Stand: 22.05.2019