Modulbeschreibung

Mechatronik IV

Kurzzeichen:

M_MeT_IV

Unterrichtssprache:

Deutsch

ECTS-Credits:

Arbeitsaufwand (h):

300

Leitidee:

Die Studierenden

kennen

Modulverantwortung:

Prof. Dr. Stöck Martin

Lehrpersonen:

Prof. Dr. Stöck Martin

Standort (angeboten):

Lerchenfeld St.Gallen

Vorausgesetzte Module:

Mechatronik III (M_MeT_III, HS/25)

Zusätzliche Eingangskompetenzen:

Vorausgesetzt sind die Module Mechanik & Materials Engineering I und Mechanik & Materials Engineering II, Elektrotechnik & Lineare Algebra I und Elektrotechnik & Lineare Algebra II sowie Informatik & Autonome Roboter und Informatik.

Modultyp:

Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 8)Kategorie:Profilmodule (PM)

Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 6)Kategorie:Profilmodule (PM)

Modulbewertung:

Note von 1 - 6

Leistungsnachweise und deren Gewichtung

Modulschlussprüfung:

Prüfung nach spezieller Definition

Bemerkungen zur Prüfung:

Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in zwei Teilen statt. Die Kurse Mobile Robotik sowie Regelung mechatronischer Systeme bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.

Während der Unterrichtsphase:

Im Kurs Batterien in mechatronischen Produkten wird eine Projektarbeit bewertet. Im Kurs Machine Learning in Action wird ein Projekt mit einer mündlichen Prüfung bewertet. Im Kurs Mobile Robotik wird eine Projektarbeit bewertet. Im Kurs Regelung mechatronischer Systeme wird ein Projekt bewertet.

Bewertungsart:

Note von 1 - 6

Gewichtung:

m Kurs Batterien in mechatronischen Produkten wird eine Projektarbeit (Gewicht 20%) bewertet. Im Kurs Machine Learning in Action wird ein Projekt (Gewicht 12%) mit einer mündlichen Prüfung (Gewicht 8%) bewertet. Im Kurs Mobile Robotik wird eine Projektarbeit (Gewicht 16%) bewertet. Im Kurs Regelung mechatronischer Systeme wird ein Projekt (Gewicht 10%) bewertet.

Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in zwei Teilen statt. Die Kurse Mobile Robotik (Gewicht 24%) sowie Regelung mechatronischer Systeme (Gewicht 10%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.

Bemerkungen:

Inhalte

Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):

Die Studierenden

können die Anforderungen an ein Batteriesystem definieren und daraus eine geeignete Batteriezelle identifizieren.
können einfache thermisch- / elektrische Modelle von Batteriezellen erstellen und parametrieren und dadurch das Systemverhalten analysieren.
können Batteriemodelle anhand experimenteller Daten validieren.
können das Thermalsystem und die mechanischen Komponenten eines Batteriesystems unter Berücksichtigung der wichtigsten Sicherheitsaspekte auslegen.
verstehen die Aufgaben und Funktionsweise des Batteriemanagement-Systems (BMS) als zentrale, sicherheitsrelevante Komponente.
kennen die unterschiedlichen Ladestrategien (CC, CV, CP) und deren Einfluss auf Ladedauer und Effizienz.
kennen die Ursachen für die Alterung von Batterien und können diese bei der Auslegung eines Batteriesystems berücksichtigen.
kennen die gängigsten, anwendungsspezifischen Zertifizierungen für Batteriesysteme.
verstehen die Herausforderungen der Kreislaufwirtschaft bezogen auf Batterien und kennen die aktuellen Bestrebungen bezüglich Nachhaltigkeit und Recycling.

Modul- und Lerninhalt:

Der Kurs «Batterien in mechatronischen Produkten» vermittelt das nötige Wissen, um Energiespeicher für mobile Anwendungen einzusetzen. Es werden alle benötigten Komponenten und deren Einfluss auf Effizienz und Lebensdauer der Batterie behandelt. Zusätzlich werden auch die Themen Zertifizierung und Sicherheit behandelt.

Lehr- und Lernmethoden:

Vorlesung, Laborübungen, Selbststudium, Projektarbeit

Lehrmittel/-materialien:

Gregory L. Plett, Battery Management Systems, Volume 1: Battery Modelling, 2015

Bemerkungen:

Unterrichtssprache ist Deutsch, die Unterrichtsunterlagen sind zum Teil auf Englisch