Gesamtpunktzahl: 50
Im Gedächtnisprotokoll erfasste Punktezahl: 42 (restlichen 8 Punkte nicht mehr bekannt)


1) Batterietechnologie (17/20P)

a) Begriff für Einlagerung von Li in Kohlenstoff 1P
b) Warum halten Li-Ionen Batterien länger als andere Batteriearten? 1P
c) Jeweils eine positive Eigenschaft der Kathodenmaterialien LiNiO2, LiCoO2 und LiFePO2 3P
d) Welche Form der U/SOC-Kennlinie am besten geeignet? (gegeben: Laden/Entladen gleicher Verlauf keine Hysterese; Laden/Entladen gleicher Verlauf mit Hysterese, Laden und Entladeverläufe unterschiedlich) 3P
e) Welche Parameter müssen überwacht werden bei Li-Ionen Batterien? 2P
f) 3 Zellen mit unterschiedlichen Temperaturen, Ladezuständen und DOD; Jeweils mit 1C permanent zyklisiert - Welche Faktorenkombination führt zur schnellsten Alterung? 3P
g) Batteriepack gegeben -4 Zellen parallel, 3x in Serie Spannung der Zelle 3,3V und C=1,1Ah - um welche Zellchemie handelt es sich hierbei? 1P
h) Wie groß ist die Kapazität der gesamten Schaltung 1P
i) Rechenaufgabe: Patteriepack (Aufgabe d) mit Entladeleistung 990W gegeben. Wie viel Zeit vergeht, bis sich eine Zelle von 20°C auf 60°C erwärmt, bei C_th= 30J/K, R_i = 15mOhm, U_Zelle =3,3V ; C_th=dQ/dTemp. 2P


2) Brennstoffzelle (15 P)

a) Welcher Subkatergorie der elektrochemischen Speicher gehören Brennstoffzellen an? 1P
b) Wie heißt die ablaufende Reaktion und geben sie die Reaktionsgleichung an 2P
c) Skizze von PEM-BZ als Stack, beschriftung der Bestandteile, H&O-Zugang markieren 5P
d) 13 BZ als Stack, wie groß ist die Spannung? freie Reaktionsenthalpie (-delta G) gegeben und -G=n*F*U_0; n & F gegeben. 2P
e) Spannungsverlauf über Stromdichte gegeben. Beschriftung der Polarisationsarten, Achsenbeschriftung, Unterschied theoretische Kennlinie mit und ohne Temp&Druckeinfluss 5P


3) BMS & Balancing (10/15P)

a) Unterschiedliche Verfahren zur Zellspannungsmessung -welche davon ist besser und warum? 1P
b) Warum wird bei Li-Ionen Balancing eingesetzt? 1P
c) Beispiel für ein passives Balancing angeben und positive Eigenschaft nennen 2P
d) Batterie mit C=3Ah gegeben, SOH = 90%, SOC = 40%. Wie groß ist Restladungsmenge Q? 2P
e) Wie bestimmen sich SOH und RUL? Was davon gibt eine Prognose ab? 2P
f) Zeichnen des Schemas der Zustandsraumdarstellung 2P