Aplikace elektrochemických zdrojů

B241 - Zimní 24/25

B1M13AEZ

Aplikace elektrochemických zdrojů - B1M13AEZ

Kredity	5
Semestry	zimní
Zakončení	zápočet a zkouška
Jazyk výuky	čeština
Rozsah výuky	2P+2L

Anotace

Po krátkém úvodu do chemických reakcí běžných v elektrochemických zdrojích, jsou detailně probrány technologie a výroba dnes běžných akumulátorových baterií a primárních článků. V předmětu je prezentován současný stav na poli baterií pro jednotlivé druhy aplikací - elektromobilita, stacionární zálohovací systémy a energetika. Důraz je také kladen na trendy v současném použití bateriových uložišť pro vyrovnávání charakteristik sítě, především ve spojení s OZE.

Cíle studia

Studenti se seznámí s vlastnostmi základních typů elektrochemických zdrojů, jejich použitím při realizaci elektronických obvodů, technologií návrhu systémů s akumulátory a postupy při uvádění do chodu realizovaných zařízení

Osnovy přednášek

1. Základní chemické a elektrochemické reakce v oboru elektrochemických zdrojů
2. Způsoby akumulace energie, základní pojmy a veličiny
3. Primární články, vlastnosti, využití
4. Olověné akumulátory - typy, konstrukce, parametry a použití
5. Alkalické akumulátory NiCd, NiMH, konstrukce, charakteristiky, použití
6. Lithiové akumulátory Li-ion, Li-pol, výkonové aplikace
7. Velkoobjemové elektrolytické akumulátory - redox systémy
8. Bezpečnostní pravidla zacházení s akumulátorovými bateriemi, rizika, měření a diagnostika.
9. BMS, acupack, využití akumulátorů ve spotřební elektronice
10. Využití akumulátorových baterií pro nezávislou trakci
11. Stacionární aplikace (UPS systémy), spolupráce UPS s návaznými systémy
12. Hybridní systémy využívající elektrochemické způsoby akumulace energie
13. Ekologické a ekonomické aspekty použití akumulátorových baterií
14. Perspektivní technologie a budoucniost využití elektrochemických zdrojů

Osnovy cvičení

1. Organizace práce, bezpečnost práce v laboratoři
2. Elektrochemické potenciály kovů
3. Základy simulace elektrochemických zdrojů
4. Vybíjecí charakteristiky primárních článků
5. Nabíjecí charakteristiky akumulátorů - Pb, Li-ion, LiFePo4
6. Nabíjecí charakteristiky akumulátorů - NiCd, NiMh
7. Vybíjecí charakteristiky akumulátorů
8. Měření vnitřního odporu akumulátorů
9. Měření oteplení akumulátorové baterie, rozložení tepla - termovize
10. Měření chování BMS
11. Mikrocyklování a rekuperace energie v nezávislé trakci
12. Měření základních charakteristik UPS systémů
13. Toky energií ve fotovoltaickém offgrid systému.
14. Zápočet

Literatura

[1] Cetl, T.: Aplikace elektrochemických zdrojů, skriptum ČVUT, 2004
[2] Battery university, dostupné online z http://batteryuniversity.com
[3] Linden's handbook of batteries / Thomas B. Reddy, 4th ed. New York : McGraw-Hill, 2011.

Požadavky

Student musí získat nejprve zápočet, aby byl připuštěn ke zkoušce