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Der Bedarf an leistungsfähigen Hochgeschwindigkeits-Glasfasernetzen ist in den letzten Jahren, insbesondere aufgrund der zunehmenden Nutzung von Internet-basierten Diensten, rapide gestiegen. Eine umfassende Planung von neu zu errichtenden Glasfasernetzen im Sinne eines kostengünstigen Breitbandausbaus ist jedoch häufig mit hohem Aufwand verbunden. Die Auswahl möglicher Kabelwege und die anschließende Kalkulation der Installationskosten werden heute in der Regel durch computerbasierte Verfahren unterstützt, wobei allerdings die Installationspläne und die Installationskosten getrennt voneinander dargestellt werden, was wiederum die computergestützte Planung sowie weitere Optimierungsansätze erschwert. Dieses Arbeitspapier beschreibt ein Konzept für ein modulares Softwaresystem zur computergestützten Planung, Kostenkalkulation und Visualisierung von Glasfasernetzen, das eine integrierte Darstellung von Installationsplänen und Installationskosten ermöglicht. Anstelle der herkömmlichen Darstellung von Installationsplänen, die in der Regel alle geplanten Kabelwege einfarbig auf einer Landkarte visualisiert, wird ein Farbschema zur Anzeige der Installationskosten in Installationsplänen eingesetzt. Das Konzept wird prototypisch implementiert und durch ein Anwendungsbeispiel, das die Planung eines Glasfasernetzes innerhalb eines Siedlungsgebietes behandelt, validiert. Die integrierte, farbige Darstellung der Installationskosten in Installationsplänen ermöglicht eine effiziente Identifikation der kostenintensiven Bauabschnitte und befördert kostenoptimierte Planungsansätze. Die intuitive Visualisierung vereinfacht somit die akkurate und kostenoptimierte Planung von Glasfasernetzen.
Paraffin Nanocomposites for Heat Management of Lithium-Ion Batteries: A Computational Investigation
(2016)
Lithium-ion (Li-ion) batteries are currently considered as vital components for advances in mobile technologies such as those in communications and transport. Nonetheless, Li-ion batteries suffer from temperature rises which sometimes lead to operational damages or may even cause fire. An appropriate solution to control the temperature changes during the operation of Li-ion batteries is to embed batteries inside a paraffin matrix to absorb and dissipate heat. In the present work, we aimed to investigate the possibility of making paraffin nanocomposites for better heat management of a Li-ion battery pack. To fulfill this aim, heat generation during a battery charging/discharging cycles was simulated using Newman’s well established electrochemical pseudo-2D model. We couple this model to a 3D heat transfer model to predict the temperature evolution during the battery operation. In the later model, we considered different paraffin nanocomposites structures made by the addition of graphene, carbon nanotubes, and fullerene by assuming the same thermal conductivity for all fillers. This way, our results mainly correlate with the geometry of the fillers. Our results assess the degree of enhancement in heat dissipation of Li-ion batteries through the use of paraffin nanocomposites. Our results may be used as a guide for experimental set-ups to improve the heat management of Li-ion batteries.