Tema: Control exhaustivo ciclo de carga/SOC/Cargas/etc

Iniciado por Pidjey

Si no recuerdo mal el soc=carga/(capacidad real de la bateria) i soh=(capacidad real a 25 grados)/(capacidad nominal a 25 grados). El problema que cuando se calcula el soc por la capacidad nominal o de fabrica(que es afectada por muchos factores como temperatura, sulfatacion, ciclage, peukert en descarga....) puede estar lejos de la realidad dando valores erroneos.
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Estoy de acuerdo en algunos conceptos que comentas, pero no he pretendido, ni mucho menos, hacer ciencia con el Brico. Hay mucho escrito por lo que veo sobre SOC y SOH

El objetivo básico del Brico era y es tener una monitorización y control del Sistema FV con una aproximación mas ingenieril (resultados aceptables con el coste/esfuerzo mínimo), en el tema del SOC, en su día, opte por la aproximación que creo es la mas común (contar los AH que entran y salen de la batería utilizando Peukert)

Por ahora, los valores estimados del SOC que indica el Sistema, como he comentado, son bastante congruentes con otros parámetros (densidad electrolito, entrada en fase absorción, etc), por lo que, por ahora, no me estoy planteando cambiar el algoritmo

El tema SOH es todavía mas controvertido en cuanto a diversas opiniones/métodos/aproximaciones.... por lo que la primera aproximación que estamos planteando es, utilizando lo que ya tenemos guardado de datos de monitorización, ver si tenemos algunos indices que den información sobre el estado de la batería (Numero de ciclos completados, Resistencia equivalente de Thevenin,....)

Estoy absolutamente abierto y agradecido de escuchar nuevos planteamientos, en especial si están orientados a:
- Que parámetros medir
- Como medir dichos parámetros de una forma BBB
- Que dato/algoritmo calcular con la monitorización hecha que ayude a tener un mejor control del Sistema




PD: Pidjey .... es por pura curiosidad ... ¿por que utilizas "i" en lugar de "y"?

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Iniciado por Pidjey

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De todas formas con descargas pequenñas usar para calcular el soc con la carga nominal en vez de la real no da mucho error.

Haciendo una cuentecilla, imaginemos que tenemos una bateria de 100ah (caso A). Pero en realidad esta frio, el fabricante mide la carga en laboratorio por lo que en la practica es 10%(mas comun de lo que parece) i esta algo machacadita (es un ejemplo) por lo tanto la capacidad real cae al 50% 50ah (caso B). Si nuestro contador de coulomb cuenta que hemos descargado 10A:

A) soc=(100-10)/100=90% (teorico)

B) soc=(50-10)/50=80% (real)

Ahora un dia que tienes una fiestecita o la instalacion no esta sobredimentsionada se descargan 30A:

A) soc=(100-30)/100=70% (teorico)

B) soc=(50-30)/50=40% (real)

Sin contar el error de los amperios gastados acumulados por falta de calibrarion durante los meses.

En este ejemplo que pones....

- ¿Que medida tendriamos en la densidad de electrolito el dia de descarga de 30Ah en el caso A) y B)?
- Como/cuanto habrá variado la Resistencia de Thevenin desde el valor medido cuando la bateria estaba en el estado A) y cuando ahora esta en B)

- ¿Cuantos ciclos completos ha tenido la batería desde el estado A) a B)?
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Ese tipo de datos son los que pretendemos que nos de el Sistema de Control

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Iniciado por el_cobarde

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En mi caso, mi batería hace un ciclo completo cada 3-4 días, 100-120 al año. Lo sé, porque tengo los datos del SoC según Peukert que me calcula el regulador y porque mido kWh_n y kWh_p por mi cuenta

¿Como mides KWh_n y KWh_P?

Yo tengo un defecto i es que me gusta ser, no perfeccionista.... sino que me gusta hacer las cosas lo mejor que yo pueda independientemente del tiempo que me lleve, no necesita ser perfecto. Pues la verdad es que no te puedo responder sobre la densidad. No soy experto en baterias i solo conozco desde el punto de vista electrico algunas cosas.

Lo de la resistencia interna es otro dilema. Decir que solo hay una resistencia interna lo veo un poco impreciso. El modelo electrico de una bateria es bastante complejo. Se puede partir de un modelo simple de una sola resistencia a otro con una resistencia para carga i otra para descarga (quizas el que recomiendo utulizar ya que lo vi funcionando bien) a modelos super complejos con capacitancias, dispersiones....(que quizas no valen la pena) Es lo de yo tengo una curva que parece una culebrilla pero le echo una linea recta desde el punto final al inicial i acabo. Tambien lo que pasa es que la resistencia interna de la bateria no es el unico factor que determina la capacidad. Los ciclos tampoco son el unico factor. Sin contar saber lo que es un ciclo, existen medios ciclos? ciclos superprofundos? sobre eso he leido de todo. No esta mal para tener una idea de la longevidad de la bateria pero asi como para dar un resultado mas o menos preciso para el soc.... despues cada bateria dependiendo si es placa plana o tubular le afectan diferente los ciclos. O incluso fabricante.

Lo de las simplificaciones es como todo, dan una idea aproximada, pero simplificaciones extremas llevan a grandes errores.

El problema que para calcular el soc necesitas el soh porque esta en la formula. El reto que veo en todo el mundo que quiere implementar algoritmos es calcular el soh. Los fabricantes i los algoritmos de gente que se dedica a ello usan sistemas de reconocimiento de padrones que no se basan en Peukert ni resistencia interna ni nada (Peukert si que se usa pero para dar el tiempo de descarga en temperatura i corriente constante en ese momento).

Solo aclarar una cosa, no pretendo criticar el trabajo, solo pretendo hacer critica constructiva. Dar otro punto de vista que igual estoy metiendo la pata en todo. Admiro vuestro trabajo mas de lo que creeis porque creo que en la vida lo mas importante es la satisfaccion i se ve que la teneis.

Me crie con un teclado que no tenia y. No suelo escribir en español formal.

Iniciado por Pidjey

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De todas formas me estoy volviendo loco en entender eso de los ah que entran i salen modificados por peukert.

Por?

El algoritmo que usamos para el calculo de SOC lo explique aqui

http://www.solarweb.net/forosolar/fo...tml#post313293

Creo que básicamente es el que utilizan los monitores de baterías mas habituales en este mundillo


.....¿ que tipo de teclado usaste de pequeño?

Si tenia tecla y pero rota. Tambien estaba rota la k. Me tenia que conformar con eso.

Corregi el post por creer haberlo entendido pero sigo sin entenderlo. Vamos a ver puedo estar equivocado pero creo que Peukert no funciona asi. Voy a intentar explicar lo que yo se. Peukert es un fenomeno que produce que la tension en los bornes caiga mas rapido en relacion a la velocidad de descarga. Intentare poner un ejemoplo. Si tenemos una bateria 100ah C100(podemos considerar como infinito o maxima) i 60ah C10, 14v a 100% i 10v a 0%:

Si descargamos la bateria 100ah a C100, despues de 100 horas la tension pasara de 14v a 10v i la carga en la bateria sera de 0ah.

Si descargamos la bateria 60ah a C10, despues de 10 horas la tension pasara de 14v a 10v i la carga en la bateria sera de 40ah. La bateria realmente no esta descargada i si la dejamos dormir yo que se, 24 horas, cuando vayamos a medir la tension sera entorno a 12v, lo equivalente a esa carga en C100, i podras seguir utilizando la bateria. En cualquier caso solo necesitarias retornarle 60ah para volver a tenerla al 100%. O incluso despues de reposar 24 horas usar esos 40ah a que vuelven a estar disponibles a C100 i volver a cargar la bateria con 100ah para volver al 100%

La ley de Peukert no hace que se gaste mas corriente o carga cuando se esta descargando, agarrota la tension temporalmente por asi decirlo. Por lo que que yo sepa no existen correciones de Peukert en la corriente pero si en la capacidad disponible a la hora de medir el soc i tiempo hasta acabarlo.

Un saludo, no se si me he podido explicar.

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En una cosa si me equivoco, a mayor corriente de descarga mas energia se pierde por disipacion en la resistencia interna de la bateria. Esto no tiene ninguna relacion con el efecto quimico de Peukert.

Iniciado por Mleon

¿Como mides KWh_n y KWh_P?

De momento, con un shunt 75mV/100A en el borne negativo de la batería y con dos amperímetros que acumulan los Ah respectivamente kWh, uno para cada sentido de la corriente

Iniciado por Pidjey

Si tenia tecla y pero rota. Tambien estaba rota la k. Me tenia que conformar con eso.

Corregi el post por creer haberlo entendido pero sigo sin entenderlo. Vamos a ver puedo estar equivocado pero creo que Peukert no funciona asi.
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Cuando lo estuve viendo en su dia este tema, yo entendi que la Ley de Peukert intenta modelar el concepto por el que por ejm una bateria a C100 sea de 1500ah y a C20 sea de 1200ah

El tema de "contar" ah para saber el SOC utilizando Peukert para la descarga es evidente que es una aproximacion, pero creo que es la mas habitual en monitores de baterias (al menos para las de plomo)

El algoritmo que puse de calculo hace esto...y por ahora como he comentado el valor que da es congruente con parametros fisicos de la bateria (densidad, entrada en absorcion,...) y basicamente identico al SOC que da un monitor de bateria comercial habitual en este mundillo FV que tengo instalado (de hecho el shunt de 500A/50mV instalado es del monitor comercial y le da la señal de Ibat tanto al propio monitor como al ADS1115 que utilizo con la Raspberry)

Iniciado por el_cobarde

De momento, con un shunt 75mV/100A en el borne negativo de la batería y con dos amperímetros que acumulan los Ah respectivamente kWh, uno para cada sentido de la corriente

Ok....te ha faltado decir ...y una libreta+boligrafo para ir apuntando los valores cada x dias [emoji1]

Iniciado por Mleon

Ok....te ha faltado decir ...y una libreta+boligrafo para ir apuntando los valores cada x dias [emoji1]

Ja, ja, ja ... pues ni eso, Mleon. Cada noche controlo la entrada y salida de kWh y reseteo los amperímetros manualmente. Es un buen ejercicio físico, subir las escaleras hasta el segundo piso
Tengo la opción de automatizar la lectura con uno de los Arduinos más un ADS1115 que tengo por aqui y de hecho lo tenía planeado hacer. Pero a medida que voy conociendo y entendiendo a mi sistema FV, me bastan unos pocos datos (tensiones e intensidades) para saber por donde van los tiros. Reconozco que me gusta mucho el sistema analógico con WiFi de sandalias

Resumiendo: Un sistema de control sofisticado como os lo habéis montado nikitto y tú es genial, pero un sistema de control "primitivo" como el mio también puede tener su encanto
Para decir la verdad: Si tuviese tu control gráfico por Internet, ya no haría otra cosa que observar los datos en el PC ...

El wifi con sandalias es perfectamente valido como control...en mi caso seria un paseo de mas de 40km.... por lo que mejor sigo usando las ondas electromagneticas

Joe me alegro de que funcione bien. Puede ser que esa correccion Peukert coincida por suerte con la energia disipada en la resistencia enterna en la descarga i la autodescarga. Nunca vi Peukert aplicado a las corrientes i si a la capacidad de la batería. Ahora me acorde que hasta victron lo explicaba. Por si alguien le interesa ya que explica mogollon de cosas relacionadas con fotovoltaica:

https://www.victronenergy.com/upload...limited-EN.pdf

Un saludo

Iniciado por Pidjey

..... Nunca vi Peukert aplicado a las corrientes i si a la capacidad de la batería.....

Un saludo

Estoy de acuerdo que es una aproximación..con el objetivo de que este intercambio mejore el control...seamos pragmáticos:

- A) La opción de estimar SOC que hemos elegido es la de "contar AH", básicamente porque medimos I cada 5 s

- B) La capacidad nominal que se da de alta de la batería es la de la descarga mas habitual...en mi caso 1200AH que seria C20 (es posible que con los años vaya yo dando de alta un valor mas pequeño)

- C) Tambien medimos cada 5 sg la Vbat y la temperatura

Con estas premisas:

1. ¿Que opción de estimar SOC y que parámetros adicionales medirías cada 5sg

2. Si la opción elegida por ti también es la de contar AH:

2.1 ¿Que capacidad nominal darias de alta inicialmente...C20, c100....?
2.2 ¿Utilizarías los AH reales descargados para actualizar el SOC o harías algún algoritmo para tener en cuenta las distintas corrientes de descarga?....¿cual?

Sin lugar a dudas, uno de los mejores hilos del foro. Felicidades nikkito, mleon (y alguno más que ya no está por este foro )
Desde aquí animo a la gente a que se sume al "monitoring casero". Estos fieras, me han estado ayudando en todo el proceso y en la firma se pueden ver los resultados.

Al principio me parecía imposible, pero poco a poco han ido saliendo las cosas............y ahora es una realidad.

Écharle un vistazo y me deciis, que no cobro por visitas :-)

Saludos,
Francesc.

Iniciado por Francesc Vilches

Estos fieras, me han estado ayudando en todo el proceso y en la firma se pueden ver los resultados

Enhorabuena, Francesc!
Realmente hay que felicitar a los compañeros Mleon y nikitto por el trabajo que han hecho y darles las gracias por la ayuda altruista que están dando a otros foreros

Enhorabuena Francesc, la verdad que es una pasada tenerlo todo monitorizado así. Ojalá algún día me arme de valor...

Iniciado por Francesc Vilches

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Desde aquí animo a la gente a que se sume al "monitoring casero".

Gracias....desde el principio el Sistema se ha planteado para MONITORIZAR ( graficos tiempo real, historicos, log errores, mensajes Telegram, etc...) y CONTROLAR (activacion reles por multiples condiciones FV y horario , excedentes via wifi, etc)

Dado que estoy a kilometros de donde esta la FV ....el poder controlar es requisito obligatorio ...

Este tema de "Control automatico" era donde estaban mas flojos los sistemas que veia por el mundillo FV

....nada peor que ver que el Sistema necesita conectar o desconectar algo, o ver que hay excedentes.... y no poder hacer nada o tener que hacerlo manualmente

Los 2 reguladores dándolo todo.

Iniciado por Mleon

Este tema de "Control automatico" era donde estaban mas flojos los sistemas que veia por el mundillo FV

Pues desde luego que el vuestro ha quedado muy bien automatizado! Enhorabuena!

Algun forero se esta pensando en montarse este brico...intentare a modo de resumen de alto nivel poner lo que hace falta

1.- MATERIAL NECESARIO

1.1 HW Raspberry

1.1.1. Una Raspberry pi 3 (Rpi) con una micro SD de 8GB o superior

1.1.2 Alimentador de la Rpi ...aqui podemos optar por un alimentador desde 220VAC (util para ponerla inicialmente mientras se configura cerca de la TV etc.....o un convertidor DC-DC para alimentarla directamente de las baterías (es la opción lógica en la instalación final)

1.1.3 Teclado/raton...solo hace falta para la configuración inicial..luego si se tiene cualquiera por USB vale (en mi caso use uno inalámbrico con dongle USB)...pero insisto es solo para la fase inicial...después ya se puede quitar y controlar la Rpi desde cualquier PC que tengamos

1.2 HW sensores

1.2.1.- Protoboard con cablecillos para montar el circuito o una placa perforada para soldar (mejor esta opción)......entre unos pocos nos hemos hecho una PCB para que sea mas facil montarlo...en breve nos llegara...si hay suficiente gente que la quiera se puede hacer otra tirada de 10 uds

1.2.2.- Integrado ADS1115 al menos 2 unidades para medir Vbat, Ibat, Iplaca..

1.2.3.- Shunt …dos unidades como sensor de Ibat e Iplaca….en mi caso tengo uno de 500A/50mV para medir Ibat (el que traía el monitor de baterías) y uno de 200A/75mV para Iplaca

1.2.4.- Distintas resistencias por ejm de 1k, 10k, 22k para hacer el divisor de tensión para medir Vbat (los valores dependen de si es un sistema a 12v, 24v o 48v)

1.3 Control de reles

1.3.1. Modulo de reles (de 2und, 4 und, 8 uds….) dependiendo de las cosas que se quieran controlar…..también se pueden poner reles SSR si la conmutación va a ser muy frecuente (en estos casos no procede usar reles mecánicos)

1.3.2.- Integrado PCF8574 (una unidad por cada 8 reles que se quieran controlar)


1.4 Control de reles via WIFI

1.4.1.- Micro NodeMCU V3

1.4.2.- Reles SSR o mecánicos según se quiera


2.- INSTALACION

2.1 Instalación SW de la RPI
Para esto hemos hecho un manualillo que describe paso a paso lo que hacer

2.2 Instalación HW
De la conexión de los shunt, ADS1115, etc no hemos hecho aun un manual, salvo lo que se cuenta en el brico…cuando le han surgido dudas a algún forero le hemos orientado

2.3 Uso del programa
Pues tampoco hay manual de cómo dar de alta reles, las distintas opciones de la pagina web etc…..es bastante intuitivo y en caso de duda lo mismo que en el apartado anterior



Evidentemente se puede empezar solo con una Rpi y el HW de los sensores para tener la monitorización via web/telegram, gráficas etc….y después en función de las necesidades añadir la parte de control de reles por cable o por wifi

Iniciado por Mleon

2.1 Instalación SW de la RPI
Para esto hemos hecho un manualillo que describe paso a paso lo que hace

Mleon, de donde podemos descargar el manual.??

Gracias.

Pongo el enlace de gdrive dado que ocupa mas de 1Mb

https://drive.google.com/open?id=0B2...kxOMU5Ma1RpZEU

Ole! , ole! Y ole! Esto es el bocadillo de choco-lomo que decían que no existía.
Yo estoy falto de tiempo pero voy a ir pidiendo el material, de todas maneras no lo veo tan asequible de montar como dices, los garrulillos como yo OS preguntaremos alguna cosilla que otra, gracias por el material.
Saludos.

Iniciado por Mleon

Pongo el enlace de gdrive dado que ocupa mas de 1Mb

https://drive.google.com/open?id=0B2...kxOMU5Ma1RpZEU

Muchas gracias Mleon.

Vamos a comprar el material.

Para medir consumos de carga en AC, que tipo de Shunt hay que comprar.??

Para corriente continua no hay problema, pero para AC, valen los mismos Shunt..??

Para medir el consumo en AC yo no pondría un shunt sino que utilizaria un sensor por efecto hall tipo WSC1700 (hasta 70A) o WSC1800 (hasta 25A AC).....etc adaptado el que se elija a la cantidad de Intensidad que se quiera medir

En la parte de AC mejor que se minimice donde el cable desnudo sea accesible.....la seguridad es prioritaria

Iniciado por Mleon

En la parte de AC mejor que se minimice donde el cable desnudo sea accesible.....la seguridad es prioritaria

Totalmente de acuerdo con tigo.

Me puedes poner algun enlace de WSC1800. No encuentro nada.

Busca en Aliexpress o ebay ....que hay seguro

O busca ... current sensor.... y te saldran bastantes