Kursplan för Litiumjonbatterisystem för fordon och stationära energilager

Kursplanen innehåller ändringar
Se ändringar

Kursplan fastställd 2019-02-13 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnLithium-ion battery systems for vehicles and large-scale energy storage
  • KurskodEEN016
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPEPO
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeElektroteknik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 21127
  • Max antal deltagare48
  • Min. antal deltagare24
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterNej

Poängfördelning

0119 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		 7,5 hp
  • 16 Jan 2020 em M
  • 07 Apr 2020 em DIST
  • 19 Aug 2020 fm J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Ersätter

  • EEN015 Litiumjonbatterisystem för fordon och stationära energilager

Behörighet

Information saknas

Särskild behörighet

För kurser på avancerad nivå gäller samma grundläggande och särskilda behörighetskrav som till det kursägande programmet. (När kursen är på avancerad nivå men ägs av ett grundnivåprogram gäller dock tillträdeskrav för avancerad nivå.)
Undantag från tillträdeskraven: Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Grundläggande kurs i fysik på kandidatnivå
Grundläggande kurs i kretsteori på kandidatnivå
Kandidatexamen

Syfte

Syftet med kursen är att ge studenterna en grundläggande förståelse för litiumjonbatterier. Vidare är syftet att ge studenterna en praktisk färdighet rörande experiment på battericell och med avseende på design och tillverkning av en egen knappcell. Slutligen är en viktig målsättning att ge studenterna en bakgrund i hur celler sätts ihop till ett helt batteri samt viktiga aspekter om dess styrning samt säkerhetsaspekter vid användande.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Beskriva de ingående delarna i ett litiumjonbatteri (LiB): material och funktionalitet
  • Beräkna energikapaciteten och verkningsgraden i ett LiB.
  • Använda nyckelekvationer för den fysikaliska modelleringen av ett LiB
  • Genomföra EIS (Electrochemical impedance spectroscopy) och kapacitetsbestämning av ett LiB
  • Skapa EECM-er (Equivalent electrical circuit models) av LiB-er, EIS svep, med varierande komplexiteter såsom ZARC, och E-R-RC*n länkar
  • Koppla en EECM av lägre komplexitet till battericellens fysikaliska egenskaper
  • Beskriva ett BMS (Battery Management System) och presentera dess funktionalitet
  • Presentera viktiga säkerhetsaspekterför ett LiB 
  • Bygga en knappcell (med tillgång till redskap)
  • Simulera med en batterimodell i COMSOL
  • Sätta upp ett åldringstest för ett LiB
  • Beskriva grundläggande åldringsfaktorer för ett LiB och genomföra enklare åldringsberäkningar
  • Beskriva hur ett batteri kan designas för att minska miljöpåverkan.
  • Beskriva hur batterier kan designas för olika användningsområden.
  • Genomföra termiska beräkningar på ett LiB, såväl på cell som pack-nivå
  • Genomföra energi och effektberäkningar på superkondensator samt beskriva dess uppbyggnad

Innehåll

Kursen innehåller tre huvudmoment
  1. Elektrokemisk bakgrund för batteriets funktionalitet
  2. Modellbygge av batteriets spännings-ström egenskaper (EECM)
  3. Sammansättning till batterisystem och viktiga aspekter vid batterianvändande
Ett projektarbete med praktiska och teoretiska inslag är en viktig del i kursen. Här använder kursdeltagarna COMSOL för att göra simuleringar på en battericell, beräkningar med teorikunskaper från föreläsningar, räkneövningar och litteratur samt resultat av experiment från en egenbyggd battericell.

Organisation

Kursen består av 18 föreläsningar (2x45min), 8 räkneövningar(2x45min), två praktiska laborationer (2x4h) samt två handledda datorövningar (2x4h). Till detta kommer att projektarbete på 40 timmar, som knyter samman laborationerna med övningar.

Litteratur

Kurskompendium "Battery cell modelling from an electrotechnical perspective", Evelina Wikner, Zeyang Geng, Torbjörn Thiringer

Kursbok: "Batteries for Electric vehicles - Materials and Electrochemistry", ISBN: 9781316090978, Berg, Helena.
 
Urval av forskningsrapporter

Examination inklusive obligatoriska moment

Skriftlig tentamen (100%). Godkända laborationer samt rapport. Betygsskala, U 3,4,5.

Kursplanen innehåller ändringar

  • Ändring gjord på tentamen:
    • 2020-01-13: Plats Plats ändrat från Johanneberg till M av annbe
      [2020-01-16 7,5 hp, 0119]