Tema: Batería: Los "vasos finales" no tienen densidad !?

Iniciado por Mleon

... estoy buscando una forma de conexion/desconexion que no implique soltar los cables principales de interconexion de las celdas

Entiendo. Pues la idea de hacer agujeros en los tornillos y usar bananas pequeñas me parece buena.

Iniciado por el_cobarde

Ya no pienso castigar más a las celdas buenas, ecualizando en serie. Aún haré el intento de recuperar esta celda con ecualización individual (en cuanto me llegue el convertidor DC-DC que he pedido) y después "mataré" a esta celda.

Me ha llegado el convertidor DC-DC de AliExpress; ha sido rápido, solo ha tardado 2 semanas.
Según el vendedor, la entrada puede ser de 6V a 60V y la salida de 1V a 36V, hasta 15A (máx. 200W).
Dice que puede hasta 100W con el disipador de calor incorporado y hasta 200W con refrigeración forzada (ventilador).
En realidad tiene un disipador pequeño, que con 30W o 40W ya llega a sus límites y se calienta a >100C.
Le he puesto dos disipadores de aluminio más grandes y ahora puede hasta 70W, pero calentándose bastante.

Para decirlo claro: El convertidor funciona bien y es fino de regular, pero no puede con el calor generado.
En estos momentos lo tengo con la monoblock "mala" a 6.80V; la intensidad de carga es de unos 7.5A (unos 50W).
En entrada tengo las otras 7 monoblock: Unos 43V con 1.2A (también 50W).
Si subo la tensión, la intensidad se dispara y el convertidor se calienta demasiado.
Por otra parte, el convertidor es CV, y a medida que se carga la monoblock, la intensidad disminuye.
La dejaré a 6.80V esta noche (densidad 1.16 g/ml), ya veremos como estará mañana por la mañana.
Si consigo recuperar la celda mala, será un proceso de varios días (o mejor dicho: noches).
Mi meta es llegar a 7.75V con 6A de carga y una densidad de 1.27 g/ml.

Iniciado por el_cobarde

......
En entrada tengo las otras 7 monoblock: Unos 43V con 1.2A (también 50W).

Perdon no entiendo bien....no tienes ambos polos negativos (In/out) del convertidor DC-DC en el mismo punto?

Entiendo que el convertidor DC-DC que tienes NO es aislado, luego no se puede/debe cambiar la referencia entre IN y OUT

Iniciado por el_cobarde

En estos momentos lo tengo con la monoblock "mala" a 6.80V; la intensidad de carga es de unos 7.5A (unos 50W).

Ayer noche dije una tontería: La mayor parte de estos 50W van a la batería, sólo las pérdidas entre entrada y salida son los que calientan al convertidor - pero ya le basta.
Hoy he vuelto a medir: En entrada 43.5V y 1.6A (70W); en salida 7.0V y 7.7A (54W). Lo que calienta al convertidor, es la diferencia: 16W. La eficiencia sería de 54/70 = 77% (no mata)

Vayamos a lo interesante:
- Estoy con 7.0V y 7.7A. Ayer, al empezar, solo aceptaba 6.6V con 7A; a 7.0V se disparaba la I
- Los 7.0V equivalen a 56.0V para 8 monoblocks, aún estoy lejos de la meta
- Asisimismo, la densidad ha subido de 1.16g/ml ayer a 1.22g/ml hoy
- Mañana seguiré con el experimento

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Iniciado por Mleon

Perdon no entiendo bien....no tienes ambos polos negativos (In/out) del convertidor DC-DC en el mismo punto?
Entiendo que el convertidor DC-DC que tienes NO es aislado, luego no se puede/debe cambiar la referencia entre IN y OUT

He desconectado la monoblock "mala" de las otras. Ahora, las otras 7 forman un banco a 43.5V. El pos y el neg de este banco van a la entrada del convertidor y el pos + neg de la monoblock "mala" van a la salida.
Tienes razón, el convertidor no es aislado, pero conectando las baterías de esta forma, da igual.

Ok....pensaba que seguia el banco de baterias completo y por eso no me cuadraba

Parece que eso de cargar individualmente a la monoblock "mala" va por buen camino. El convertidor DC-DC barato está en su límite de calentamiento (sin refrigeración forzada), pero aguanta. No necesitaba más.
La monoblock ha estado toda la noche con unos 6A de carga y desde las 08:00h hasta las 12:00h con 7.7A a 7V.
A las 08:00h, la densidad en la celda "mala" era de 1.22g/ml y a las 12:00h, de 1.25g/ml ...
Las otras dos celdas tenían la intensidad a 1.27g/ml. La monoblock estaba solo un poquito caliente, a unos 30C.
Esta noche veremos, si la cosa sigue mejorando (ahora tengo la FV otra vez funcionando con las 8 monoblock).

Sé que castigo a las dos celdas buenas de la monoblock afectada sin necesidad, pero a las 7 monoblock buenas las dejo en paz.
Mucho mejor que "ecualizar" las 8 monoblock (24 celdas) en serie ...

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Edito (a las 13:30h):

Ha pasado algo muy extraño! En este momento el regulador está en fase bulk, cargando a 57.6V (con unos 30A)
Pues la monoblock afectada ve 7.50V, que equivale a 60.0V para batería de 48V! Las otras monoblock ven 7.15V (57.2V)
Hasta ahora, la monoblock afectada siempre veía unos 0.40V menos, ahora ve 0.35V más que las otras!
Tendrá que ver con que se han disuelto cristales de sulfato en la celda "mala"?
Todavía no lo entiendo, pero me gusta. Seguiremos observando ...

La cosa se está poniendo interesante. Hay cambios en el comportamiento que no sé explicar ...

Iniciado por el_cobarde

Pues la monoblock afectada ve 7.50V, que equivale a 60.0V para batería de 48V! Las otras monoblock ven 7.15V (57.2V)

Esto que reporté ayer solo duró como una hora, después todo volvió a lo de antes: La monoblock afectada ve 0.3V menos que las otras.

Esta noche estuve otra vez "ecualizando" la monoblock afectada por separado con el convertidor DC-DC
Estuvo desde las 20:00h hasta las 09:00h a una tensión de 7.25V. La intensidad era de 7.5A (54W)
Lo comprobé a las 06:00h y seguía igual, pero a las 09:00h, las intensidad subió de repente a 11A (siguiendo a 7.25V)
Alguién sabe explicarme este fenómeno? Yo hubiese esperado que la intensidad bajara ...

Bueno, he vuelto a integrar la monoblock afectada en el banco de baterías y tengo la FV funcionando normal.
He hecho una prueba de ecualizar a 62V (solo 15 minutos) y la monoblock afectada ve 7.5V, mientras las otras ven 7.8V. O sea, 0.3V de diferencia que ve menos la monoblock afectada. La intensidad de carga era de unos 15A.
Parece que la situación ha mejorado una pizca, pero todavía no es lo que yo quisiera.

Ah, casi me olvido lo más interesante: La densidad en el vaso "malo" ha subido a 1.27g/ml, igual que en los otros vasos.

Me parece que con la "ecualización individual" consigo elevar la densidad en el vaso "malo". No me extraña que suba la densidad, asimismo le meto casi 100Ah cada noche (de 210Ah C20 que tiene).
Pero no consigo cambiar la resistencia interna. La densidad volverá a caer a valores bajos en pocos días ...

Bueno, seguiré una o dos noches más con la ecu individual, a ver si cambia algo ...

Ya doy el tema por acabado. Os explico:

Esta noche tuve la monoblock afectada otra vez en "ecualización" individual, con 8A a 7.30V, durante 12 horas (96Ah).
Resultado: La densidad del electrolito se ha estabilizado en 1.27g/ml en las 3 celdas. Ya no se distingue la "celda mala".

Hasta aqui, bien, pero si incluyo la monoblock afectada otra vez en el banco de 8 monoblocks, pasa lo siguiente:
- Al principio, como está más cargada, la monobock afectada muestra 0.3V más que las otras
- Pero al cabo de unas horas, todo vuelve a lo de antes: La monoblock afectada muestra 0.3V menos que las otras
- Es decir, la monoblock afectada se carga menos que las otras en cada ciclo y acaba con la densidad baja

Interpreto estas observaciones como sigue:
- La monoblock afectada sí llega al SOC y a la densidad máxima, pero no estando en serie con las otras
- En serie con las otras, ve un tensión 0.3V a 0.5V más baja y no se carga bien
- La monoblock afectada es diferente a las otras, se puede decir que tiene una resistencia interna más pequeña
- La monoblock afectada funciona, pero por ser diferente, no se entiende con las otras

Conclusión: Con la "ecu individual", la densidad sube a 1.27g/ml, pero solo para poco tiempo.

Dudas que me quedan:
- No entiendo, porque al ecualizar a 62V, la "intensidad de cola" no baja de los 15A-20A ???
- No sé si la culpable de todo es exclusivamente la celda "mala", la que tenía la densidad muy baja. Esperemos que así sea ...

Lo que voy a hacer:
Eliminaré la "celda mala" para trabajar en un futuro con solo 23 celdas (46V). Hace tiempo que quiero hacer esto, porque es muy conveniente para evitar los cortes por sobretensión del híbrido (a 60V). No lo he hecho hasta ahora, porque quería estar seguro de que la celda que voy a matar fuera la peor de todas. Ahora estoy seguro!
Con la taladrora haré un agujero en la carcasa de la monoblock en el sitio exacto, buscaré el puente entre celda 1 y 2 (la "celda mala" es la del borne negativo), cortaré una rosca en el puente y fijaré una varilla roscada como borne nuevo. Después sellaré el orificio en la carcasa con pegamiento caliente.

Veremos si acierto y ojalá mi banco de baterías -sin la "celda mala"- se comporte tal como me lo imagino ...
Con 23 celdas, el híbrido no cortará por sebretensión, porque no llegará nunca a los 60V ...
- la tensión de absorción será de 56.7V (2.47V por celda; serían 59.2V con 24 celdas)
- la tensión de flotación será de 52.9V (2.30V por celda; serían 55.2V con 24 celdas)
- la tensión de ecualización será de 59.4V (2.58V por celda; serían 62.0V con 24 celdas)

Si fuera necesario (para evitar cortes por sobretensión), puedo bajar la tensión de ecualización a 59.0V, sin problema

Suerte.....hay algunos temas que no me cuadran mucho

Si todas las baterias estan en serie....todas se cargan y descargan lo mismo......otro tema es que cada celda tenga la eficiencia y/o autodescarga distinta.

Lo de la corriente de cola tan alta me preocupa....yo tengo un banco de baterias del doble de Ah y tengo Icola<1A

Iniciado por el_cobarde

Dudas que me quedan:
- No entiendo, porque al ecualizar a 62V, la "intensidad de cola" no baja de los 15A-20A ???
- No sé si la culpable de todo es exclusivamente la celda "mala", la que tenía la densidad muy baja. Esperemos que así sea ...

Lo que voy a hacer:
Eliminaré la "celda mala" para trabajar en un futuro con solo 23 celdas (46V)

si te es posible, antes de la "operacion" yo aislaria ese bloque lo someteria a cargas y descargas para ver si se estabilizan sus valores. Y antes de cortocircuitar el vaso malo no se te olvide comprobar que esté con tension cero.

suerte.

Iniciado por Mleon

Si todas las baterias estan en serie....todas se cargan y descargan lo mismo......otro tema es que cada celda tenga la eficiencia y/o autodescarga distinta ...

Claro, estando en serie, pasa exactamente la misma intensidad por todas las celdas. Pero la tensión que ve cada celda puede ser diferente. Parece que esto influye en la carga.
Por ejemplo, estando en ecualización con 10A a 62V el banco de batería, la monoblock "mala" ve 7.3V y las otras ven 7.8V. Yo creo que por ahí van los tiros ...

Iniciado por Mleon

Lo de la corriente de cola tan alta me preocupa....yo tengo un banco de baterias del doble de Ah y tengo Icola<1A

Exactamente, esto tampoco me gusta. Esta noche voy a hacer la misma prueba (ecualización individual con el convertidor DC-DC) con una de las monoblock "buenas", a ver como reacciona. Quiero ver Icola < 3A !


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Iniciado por solflitos

si te es posible, antes de la "operacion" yo aislaria ese bloque lo someteria a cargas y descargas para ver si se estabilizan sus valores ...

Con "ese bloque" te refieres a la monoblock (3 celdas, 6V) o a la "celda mala" ??
Con la monoblock ya he hecho esta prueba y me ha dado los resultados reportados, poco satisfactorios.
Hacerlo con la "celda mala" antes de eliminarla, me parece buena idea.

Iniciado por solflitos

Y antes de cortocircuitar el vaso malo no se te olvide comprobar que esté con tension cero.

Al principio también pensé en cortocircuitar la "celda mala", pero después cambié de plan. Perforando la carcasa y creando un borne nuevo, se puede dejar intacta la "celda mala"; simplemente estará allí, sin usarla.
Es decir, lo que era la "monoblock mala de 6V" se convertirá en una "monoblock buena de 4V" - por lo menos, eso espero ...
y la "celda mala" seguirá por allí; sin conectar, pero vivita y coleando ...

Iniciado por el_cobarde

Al principio también pensé en cortocircuitar la "celda mala", pero después cambié de plan. Perforando la carcasa y creando un borne nuevo, se puede dejar intacta la "celda mala"; simplemente estará allí, sin usarla.
Es decir, lo que era la "monoblock mala de 6V" se convertirá en una "monoblock buena de 4V" - por lo menos, eso espero ...
y la "celda mala" seguirá por allí; sin conectar, pero vivita y coleando ...

pensaba que era la celda central.

Iniciado por el_cobarde

Esta noche voy a hacer la misma prueba (ecualización individual con el convertidor DC-DC) con una de las monoblock "buenas", a ver como reacciona. Quiero ver Icola < 3A !

Pues no me hace este favor, la batería! Es caprichosa!
Ayer tarde desconecté una de las monoblock buenas para someterla a la ecualización individual con el convertidor DC-DC
Como el convertidor es CV (constant voltage), primero tuve que subir lentamente la tensión de carga con I=10A, hasta llegar a una situación estable con 8A a 7.7V (61.6V para 24 celdas), o sea, ecualización.

Pues así estuvo toda la noche, 10 horas, con 8A a 7.7A! Hasta las 07:00h de hoy! Y nada de bajar la intensidad a valores <3A!
Lo bueno: Al acabar la ecu, la densidad era de 1.29g/ml (!) en las tres celdas! No podría ser mejor.

Qué les pasa a mis baterías? Alguien lo entiende? Parecen estar perfectamente bien, pero tienen esta Icola tan alta ...

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Edito: Se me acaba de ocurrir una idea:
Creo recordar que cuando las baterías eran nuevas, la intensidad de cola no era tan alta, al ecualizar. Creo que eran unos 3A.
Pero posiblemente la intensidad al acabar la ecu era baja, porque ya era tarde y hacía poco sol.
Me parece que esta opción es la más probable.

Parece ser que las baterías no bajan con la intensidad a lo largo de la ecualización ??
Yo pensaba que esta reducción de intensidad se debe a que la tensión de batería, que es opuesta a la de carga, va aumentando e, inevitablemente, la intensidad que va a batería disminuye. No es así?
Posiblemente esto ocurre solo en absorción, pero en ecualización la tensión de "carga" es tan alta, que la batería ya no puede aumentar su tensión, por lo que la intensidad permanece alta durante toda la ecualización ...
Debe ser esto, ya que la energía que entra en la batería durante la ecualización no sirve para cargar la batería (que ya está a tope), sino para disociar agua en H2 y O2.

Digo: En ecualización la batería no se carga (no sube en tensión), por lo que la intensidad permanece constante durante la ecualización! No hay "intensidad de cola", o mejor dicho, la Icola es la misma con la que empezó la ecualización!

Alguien que lo confirme o rechace?

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Iniciado por Mleon

Lo de la corriente de cola tan alta me preocupa....yo tengo un banco de baterias del doble de Ah y tengo Icola<1A

Estás seguro de que esta Icola tan baja la tienes en ecualización? No será en absorción?

Perdona....lo lei rapido....yo hablaba de corriente de cola en flotacion

En ecualizacion claro que debe ser superior (algo gastaran las burbijitas)

Yo no he leido nada hasta ahora sobre el tema de corriente de cola en ecualizacion...aunque tampoco lo he buscado especificamente

Iniciado por Mleon

Perdona....lo lei rapido....yo hablaba de corriente de cola en flotacion

Muy bien. Eso sí lo entiendo.

Iniciado por Mleon

En ecualizacion claro que debe ser superior (algo gastaran las burbijitas)

No es que gasten algo las burbujitas, lo gastan todo. Una vez llegado al SOC 100% (que es cuando se empieza con la ecualización), toda la energía suministrada es utilizada en disociar agua en H2 y O2 (burbujear) y en romper/disolver cristales de sulfato de plomo, si los hay.

Iniciado por Mleon

Yo no he leido nada hasta ahora sobre el tema de corriente de cola en ecualizacion...aunque tampoco lo he buscado especificamente

Estoy seguro que no existe una "intensidad de cola" en ecualización, por lo que he dicho en mi post anterior.
En breve: La "resistencia interna" de la batería ya no puede aumentar, porque y está al SOC 100% y es imposible cargarla más, por lo que la intensidad inicial se mantiene constante durante toda la ecualización.

Conclusión: En absorción y en flotación sí se puede hablar de una "intensidad de cola", pero en ecualización no tiene sentido!

Muy bien, ya entiendo mejor a mis baterías ...

Iniciado por el_cobarde

Muy bien, ya entiendo mejor a mis baterías ...

Cuando las entiendas del todo, nos lo dices, ¿vale? A ver si sirve para entender a las mujeres

Iniciado por Hlebtomane

Cuando las entiendas del todo, nos lo dices, ¿vale? A ver si sirve para entender a las mujeres

No sé si llegaré a entender del todo a mis baterías - pero a las mujeres, nunca! Es imposible!!

la corriente de cola la tiene siempre que tenga cualquiera de los procesos de carga (viene determinada por la Ri en carga) y cuando esta el vaso en ebullicion se suma la que necesita para este proceso de descomposicion del agua.

Iniciado por solflitos

la corriente de cola la tiene siempre que tenga cualquiera de los procesos de carga (viene determinada por la Ri en carga) y cuando esta el vaso en ebullicion se suma la que necesita para este proceso de descomposicion del agua.

Me parece que decimos lo mismo (para la fase de ecualización):
- La ecualización se empieza, cuando el SOC ha llegado al 100%
- Toda la energía suministrada a la batería (I * U * t), es utilizada para la disociación del agua y para la ruptura y disolución de cristales de sulfato de plomo (si los hay).
- La disolución del sulfato de plomo es el proceso "normal" de carga. Con este proceso sube la densidad del electrolito y aumenta la Ri de la batería - la intensidad va bajando.
- Cuando ya no quedan cristales de sulfato (o son tan compactos que no se disuelven), ya no cambia la Rí

Conclusión:
- en una batería con cristales de sulfato (que necesita ecualizar) sí aumenta la Ri y sí disminuye la intensidad en el transcurso de la ecualización
- en una batería sin cristales de sulfato, si se somete a una ecualización, toda la energia es empleada en disociar agua y la intensidad no varía en el transcurso de la ecualización

Este último ha sido el caso que he observado ayer noche.

Parece que el tratamiento que le he dado a la monoblock afectada en los últimos días ha dado resultado.
He tenido el sistema un día en función normal (un ciclo hasta el DOD=30%; o SOC=70%), para que se "normalize".
Ahora mismo estoy haciendo una ecualización corta, para ver como se comporta el banco de baterías. Resultado:
- Ecualización a 62.0V; se estabiliza una I_ecu de 14A (antes era de 25A, a 62V)
- La monoblock afectada ve una tensión de 7.72V, que equivale a 61.7V para 8 monoblock (muy bien, comparado con los 7.40V de antes)
- Hay una monoblock que ve 7.86V (7.86V x 8 = 62.9V; es la monoblock "buena" que había ecualizado por separado)
- Hay una monoblock que ve solo 7.66V (61.3V); a esta le haré el "tratamiento especial"
- Las demás monoblock ven tensiones entre 7.70V y 7.80V ---> bien!
- Las densidades están bien en todas las celdas (entre 1.28g/ml y 1.29g/ml)
- En total, una situación bastante mejor que la de hace una semana ...

Iniciado por el_cobarde

.....
- En total, una situación bastante mejor que la de hace una semana ...

Estupendo...... esto me confirma mi idea de que el programa controle cada vaso de 2V para ver como evoluciona y actuar en consecuencia

Iniciado por Mleon

... el programa controle cada vaso de 2V para ver como evoluciona y actuar en consecuencia

Evidentemente, esto es lo que agradecen los vasos. Vamos aprendiendo ...

Yo, por mi parte, he decidido instalar 8 voltímetros de los chinos baratos (pero buenos, BBB), uno para cada monoblock, y de esta forma poder controlar visual- y manualmente la tensión que ve cada monoblock en cada momento.
Pedí los voltímetros hace dos semanas en AliExpress y estoy a la espera de que lleguen ...

Lo que me sigue sorprendiendo es que, tras varias decadas de empleo de baterias de plomo-acido, en serie nadie haya sacado productos de ecualización más fina, basados en medición y control de carga/descarga a nivel de celda. ¡¡Con lo caras que son las baterías!!.
Han tendido que venir los coches eléctricos con sus BMS para mostrar el camino correcto.

En un sistema de control exhaustivo de 48v a nivel celda se necesitará 24 elementos de control (generadores de tensión flotante, derivadores de corriente no disipativos). ¿Sabéis si algo de esto existe comercialmente y que pueda ser controlado por algún sistema digital?.

Iniciado por junavar

Lo que me sigue sorprendiendo es que, tras varias decadas de empleo de baterias de plomo-acido, en serie nadie haya sacado productos de ecualización más fina, basados en medición y control de carga/descarga a nivel de celda. ¡¡Con lo caras que son las baterías!!

Posiblemente se debe a que con los reguladores actuales los fabricantes pueden vender más baterías?
Es maligno, lo que digo, pero podría ser cierto ...


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Volviendo al tema del hilo: Resultado final (por el momento) de mis "experimentos"

Con el regulador en flotación (55.2V), las 8 monoblock ven 6.87V / 6.86V / 6.91V / 6.93V / 6.94V / 6.88V / 6.87V / 6.92V
Las densidades están entre 1.28 g/ml y 1.29 g/ml en todas las celdas
Lo que era la "monoblock afectada" es la de 6.88V (en negrilla) y sus 3 celdas tienen 1.28 g/ml de densidad

Me parece que me puedo dar por satisfecho con este resultado ...
Observaré cuidadosamente el comportamiento de mis baterías en el futuro ...

Iniciado por el_cobarde

Observaré cuidadosamente el comportamiento de mis baterías en el futuro ...

Sigue interesante el comportamiento de mis baterías.
Ahora tengo permanentemente conectado un voltímetro a la monoblock afectada (A) y otro a una de las monoblock buenas (B). De esta forma es más facil controlar las tensiones ...
Pues en fase bulk, A siempre está a 0.06V - 0.07V por debajo de B, tanto cargándose como descargándose la batería. Por ejemplo, A=6.23V y B=6.29V (descargando) o A=6.88V y B=6.95V (cargando)
Lo mismo es cierto en flotación (a 55.2V), con I_flot < 2A: A=6.84V y B=6.92V
Esta diferencia no me preocupa, porque no significa ningún problema para la monoblock A

Pero en absorción (a 59.2V), mientras hay una I_carga fuerte, A se queda en 7.15V y B sube a 7.50V (dif = 0.35V)
Y lo peor pasa en ecualización (a 62.0V), donde A se queda en 7.25V y B sube a 7.80V (dif = 0.55V)

Claro que de esta forma, después de algunos ciclos, B tendrá la densidad más alta que A y me tocará repetir la ecu individual de A

Alguien me puede explicar lo que está pasando ? ...