Detail předmětu

Baterie pro elektromobilitu a infrastruktura

FSI-QBB Ak. rok: 2024/2025 Zimní semestr

Tento předmět se zaměřuje na studium baterií používaných v elektrických vozidlech a infrastruktury nezbytné pro jejich provoz. Studenti se seznámí s principy fungování baterií, jejich typy, vlastnosti a technologický vývoj. Dále se budou zabývat infrastrukturou nabíjecích stanic a problematikou managementu dobíjení. Cílem předmětu je poskytnout studentům hlubší znalosti o bateriích pro elektromobilitu a infrastruktuře, aby mohli přispět k efektivnímu rozvoji elektromobility.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Tomáš Kazda, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet je podmíněn aktivní účastí ve cvičeních, řádným vypracováním laboratorních protokolů a absolvováním semestrálního testu. Zkouška ověřuje znalosti získané na přednáškách i ve cvičeních, je písemná zahrnující test a může mít ústní část ověřující znalosti po písemné části.


Výuka ve cvičeních je povinná, kontrolu účasti provádí vyučující. Forma nahrazení výuky zameškané z vážných důvodů a ve zcela výjimečných případech je řešena individuálně s garantem předmětu.

Učební cíle

Studenti budou mít hlubší znalosti o principech fungování baterií používaných v elektrických vozidlech. Porozumí chemickým reakcím a procesům v bateriích a budou schopni vysvětlit, jak tyto procesy ovlivňují výkon a životnost baterií. Studenti se seznámí s infrastrukturou nabíjecích stanic pro elektromobily. Budou schopni identifikovat různé typy nabíjecích stanic a pochopit jejich funkci a dostupnost. Získají znalosti o možnostech rychlonabíjení a běžného nabíjení a porozumějí výzvám spojeným s rozvojem nabíjecí infrastruktury.
Znalost principů fungování baterií: Studenti budou mít hlubší znalosti o principech, které stojí za fungováním baterií používaných v elektrických vozidlech. Budou schopni vysvětlit chemické reakce a procesy v bateriích a pochopit, jak tyto procesy ovlivňují výkon a životnost baterií. Studenti budou schopni správně řídit proces dobíjení elektromobilů a optimalizovat provoz. Budou mít dovednosti pro efektivní správu dobíjení, minimalizaci zátěže na elektrickou síť a diskutovat o různých strategiích a technologiích.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-AAE-P: Pokročilé automobilové inženýrství, magisterský navazující, povinný

Program C-AKR-P: Akreditované předměty v CŽV, celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
specializace CZS: Předměty zimního semestru, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova

Předmět seznamuje studenty programu s poznatky z oblasti akumulátorů používaných v rámci elektromobility, ekologickými aspekty jejich výroby, jejich bezpečností a nabíjecí infrastrukturou.



  1. Úvod do problematiky a organizace předmětu

  2. Historie elektromobility a baterií

  3. Baterie pro hybridní vozidla (NiMH, NiCd, olověné)

  4. Li-ion akumulátory pro elektromobilitu (Materiály používané v Li-ion akumulátorech)

  5. Li-ion akumulátory a jejich bezpečnost

  6. Budoucí trendy v bateriích pro elektromobilitu

  7. Diagnostické metody použitelné pro charakterizaci (Provozní charakteristiky baterií v elektromobilu)

  8. Battery second-life a ESS

  9. Ekologie výroby akumulátorů LCA

  10. Recyklace akumulátorů

  11. Nabíjecí infrastruktura

  12. Využití simulací pro akumulátory v elektromobilitě

  13. Zkouška

Laboratorní cvičení

12 hod., povinná

Osnova


  1. Úvod seznámení s laboratoří

  2. CC a CP vybíjení

  3. Měření EIS

  4. Exkurze

  5. Exkurze

  6. Náhradní cvičení

Cvičení

14 hod., povinná

Osnova


  1. Numerické cvičení (co je C, výpočet kapacity, výpočet napětí a proudů dle zapojení)

  2. Určení CO2 ekvivalentu z výroby baterií

  3. Vybíjecí charakteristiky

  4. CC a CP vybíjení

  5. BMS a její funkce

  6. Vliv teploty na kapacitu

  7. Návrh battery packu s BMS v rámci programu