Refine
Year of publication
- 2026 (1)
Document Type
- Master's Thesis (1)
Language
- German (1)
Has Fulltext
- yes (1)
Is part of the Bibliography
- yes (1)
Keywords
- Akkumulator (1)
Institute
In der Automatisierungstechnik spielen Akkumulatoren eine zentrale Rolle. Sowohl im industriellen Umfeld als auch bei dem Einsatz von batteriebetriebenen Anwendungen, wie etwa Messgeräten oder kabellosen Endgeräten. Verstärkt kommen hierbei Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren (LiFePO₄) zum Einsatz, die sich durch Langlebigkeit, Zyklenfestigkeit und Temperaturunabhängigkeit auszeichnen. Um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu ermöglichen, müssen besonders korrektes Laden und Entladen, geeignete Betriebstemperaturen und die Auswirkungen der Alterung auf das Ladeverhalten evaluiert werden. Mit Hilfe von Simulationen können diese Aspekte im Detail untersucht werden, ohne reale Zellen zu benötigen. Dadurch wird eine Effizienzsteigerung, eine Optimierung der Betriebsbedingungen und eine Prognose über zukünftiges Verhalten ermöglicht. Ziel dieser Arbeit ist ein tieferes Verständnis von LiFePO₄-Akkumulatoren. Dafür werden zu Beginn die physikalischen und chemischen Grundlagen beleuchtet. Ein Schwerpunkt liegt auf dem Lade- und Entladeverhalten, der Alterung der Zelle sowie der Rolle der Temperatur während des Ladevorgangs. Darüber hinaus werden wirtschaftliche Aspekte und verschiedene Optionen der Akkumulator Simulation vorgestellt. Mit Hilfe der Programmiersprache Python werden anschließend unterschiedliche Szenarien modelliert und analysiert. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf dem Lade- und Entladeverhalten, das mit Messergebnissen an einem realen LiFePO₄-Akkumulator verglichen wird. Zudem wird der Einfluss von verschiedenen Temperaturen und unterschiedlichen Ladezyklenanzahlen mit Hilfe verschiedener Modelle untersucht. Die Ergebnisse werden bewertet, einschließlich Verbesserungsmöglichkeiten, Aussagekraft und Grenzen. Abschließend wird ein Ausblick auf künftige Simulationsmöglichkeiten gegeben, stets mit einem Schwerpunkt auf Akkumulatoren im industriellen Umfeld.
