Tema: Sobre la eficiencia de carga de una batería de plomo-ácido

Sí, sí tengo una que lleva dos años con el alumbrado nocturno, no sé cómo estará, de momento no se queja mucho.

Iniciado por Gabriel 2018

Sí, sí tengo una que lleva dos años con el alumbrado nocturno, no sé cómo estará, de momento no se queja mucho

Pues si repites el experimento con esa batería del alumbrado, me harías un gran favor ...

Las que tiene Tejota, las tuve yo a 24V, la versión más grande, y si una batería tiene tres vidas, las de Tejota ya se han chupado una. Nuevas dan una eficiencia del 90% en usos FV.

De todas maneras, yo en tu lugar, ya habría hecho una descarga en C5 hasta un SOC del 30 40% y una prueba de resistencia interna.

Iniciado por Gabriel 2018

si una batería tiene tres vidas, las de Tejota ya se han chupado una

La mía por el estilo, ya se habrá chupado alguna de sus vidas ...
Pero de momento va perfecta; es un mundo totalmente diferente al galimatías que tenía con las Trojan

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Iniciado por Gabriel 2018

De todas maneras, yo en tu lugar, ya habría hecho una descarga en C5 hasta un SOC del 30 40% y una prueba de resistencia interna

Seguro que lo haré, en cuanto pueda; pero ya sabes: No soy muy amigo del concepto de la "resistencia interna". Pensaba que la "eficiencia de carga" me satisfaría más - pero ya no estoy tan seguro

Ya está puesta la usada. Veremos.

Veamos como se comporta una flor de varios días
Lo que necesito saber es la capacidad de la batería usada y la tensión de absorción que exige
De momento supondré que la capacidad es de 71Ah C100 y el gaseo y la absorción empiezan a 14.40V

Estos son los resultados:
- Descarga de 20.33Ah con 10.04A, tensión final 11.65V ---> capacidad C5, de ~50Ah ---> descarga hasta el SoC 59%
- Carga con 7.04A; la tensión de batería empieza a 12.65V y se estabiliza a 14.65V
- Digamos que gaseo y absorción empiezan a 14.40V, con I=4.53A y habiendo entrado 20.83Ah; SoC=101% (50.50/50)
- En total han entrado (20.33+2.50) = 22.83Ah ---> la eficiencia culómbica es de 20.33/22.83 = 89.0%
- Eficiencia energética: En total han entrado (242.43+61.45)uds ---> la eficiencia energética es de 242.43/303.88 = 79.8%
- En absorción, desde 14.40V hasta el final, han entrado 1.94Ah
- La eficiencia culómbica en bulk no puede ser de 100%, porque la absorción empezaría al SoC 101%, cosa imposible
- La eficiencia culómbica en bulk tampoco puede ser de 99%, por la misma razón
- La eficiencia culómbica en bulk tampoco puede ser de 98%, por la misma razón
- Si la eficiencia culómbica en bulk es de 97%, en absorción sería de 0.13/1.94 = 6.7%
- Si la eficiencia culómbica en bulk es de 96%, en absorción sería de 0.34/1.94 = 17.5%
- Si la eficiencia culómbica en bulk es de 95%, en absorción sería de 0.55/1.94 = 28.4%
- Si la eficiencia culómbica en bulk es de 94%, en absorción sería de 0.76/1.94 = 39.2%
- La absorción ha durado 1 hora y 10 minutos y ha acabado con Icola = 0.91A
Pero no sabemos, si la saturación ha sido completa; podría ser que en absorción no se haya llegado al SoC 100%

Antes del experimento, Gabriel había realizado un ciclo con intensidad de descarga de 4.5A hasta el SoC ~77% y una ecualización de 64 minutos a 15.45V. La intensidad inicial en ecualización ha sido de 2.90A y la final de 2.67A
Supongo que el objetivo de esta ecualización era mejorar el SoH de la batería usada

Veo que no sabemos la eficiencia en bulk - Gabriel debería hacer ese experimento de descarga y carga parcial, sin salir de bulk

Todo esto no me cuadra, creo que algo hacemos mal. Me parece que es la transición entre bulk y absorción!
Hasta ahora hemos supuesto, que la absorción empieza, cuando el cargador/regulador impone la etapa en CV. Los experimentos de Gabriel me hacen pensar, que esto no es correcto! Creo que es la batería, la que decide cuando empieza la absorción!

Mi hipótesis: La carga empieza con eficiencia 100%, la tensión y el SoC de la batería van subiendo, y a cierta tensión la eficiencia deja de ser 100%. Este es el momento en que empieza la absorción! Lo único que hace el cargador/regulador, es cambiar a CV a una tensión cercana, para que la mayor parte de la absorción sea en CV
Si esta hipótesis es correcta, todas las pérdidas de carga serían en absorción y la fase bulk tendría una eficiencia culómbica de 100%

Luego aplicaré esta hipótesis a los experimentos, a ver lo que sale ...

Iniciado por el_cobarde

Luego aplicaré esta hipótesis a los experimentos, a ver lo que sale ...

Bueno, veamos lo que significa la hipótesis para los cuatro últimos experimentos (a falta de una estimación mejor, supongo que la eficiencia en absorción sea de 50%, es decir, por cada 1Ah perdido hay 1Ah útil):

(1) Batería nueva con capacidad 65Ah C15; descarga de 14.02Ah con 4.5A (hasta el SoC 78%) ; Ah entrados en total 15.13Ah
- Las pérdidas en total son de 1.11Ah, todas en absorción; la eficiencia culómbica es de 14.02/15.13 = 92.7%
- En la fase bulk, con eficiencia 100%, han entrado (14.02-1.11) = 13.91Ah
- Es decir, que la transición entre bulk y absorción ha sido al SoC (65-1.11)/65 = 98.3%

(2) Batería nueva con capacidad 50Ah C5; descarga de 16.02Ah con 10.02A (hasta el SoC 68%); Ah entrados en total 16.78Ah
(en este experimento, la batería nueva está en un SoH mejor, porque se había hecho una ecualización)
- Las pérdidas en total son de 0.76Ah, todas en absorción; la eficiencia culómbica es de 16.02/16.78 = 95.5%
- En la fase bulk, con eficiencia 100%, han entrado (16.02-0.76) = 15.91Ah
- Es decir, que la transición entre bulk y absorción ha sido al SoC (50-0.76)/50 = 98.5%

(3) Batería nueva con capacidad 50Ah C5; descarga de 40.51Ah con 10.04A (hasta el SoC 19%); Ah entrados en total 41.83Ah
- Las pérdidas en total son de 1.32Ah, todas en absorció; la eficiencia culómbica es de 40.51/41.83 = 96.8%
- En la fase bulk, con eficiencia 100%, han entrado (40.51-1.32) = 39.19Ah
- Es decir, que la transición entre bulk y absorción ha sido al SoC (50-1.32)/50 = 97.4%

(4) Batería vieja con capacidad 50Ah C5; descarga de 20.33Ah con 10.04A (hasta el SoC 59%); Ah entrados en total 22.83Ah
- Las pérdidas en total son de 2.50Ah, todas en absorció; la eficiencia culómbica es de 20.33/22.83 = 89.0%
- En la fase bulk, con eficiencia 100%, han entrado (20.33-2.50) = 17.83Ah
- Es decir, que la transición entre bulk y absorción ha sido al SoC (50-2.50)/50 = 95.0%

Estos resultados me parecen más plausibles ...



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No se alejara mucho de lo que dices, pero ayer estaba probando la batería, puede que los estados inicial final de los ciclos no fuesen exactamente iguales.

Iniciado por Gabriel 2018

ayer estaba probando la batería, puede que los estados inicial final de los ciclos no fuesen exactamente iguales

Qué capacidad nominal tiene la batería usada (los Ah y para que C, por ejemplo 71Ah C100) ?

Iniciado por Gabriel 2018

Las que tiene Tejota, las tuve yo a 24V, la versión más grande, y si una batería tiene tres vidas, las de Tejota ya se han chupado una. Nuevas dan una eficiencia del 90% en usos FV.

Pues tienen un año. No se... eso quiere decir que en 3 años hay que cambiarlas ??
Algo no cuadra... Con un DOD medio del 30% que duren 3 años.... si estas baterias van con un toro o carretilla que les meten DOD del 60 y 70% que duran pues 1 año ??
Como sea como dices me da que quien las vende va a tirar mucho de garantia.... Esperemos que no haya un U-Power parte II.

De momento no se quejan. No he visto mucha desigualacion en un año. El tiempo lo dira.

Iniciado por Tejota

Pues tienen un año ... si estas baterias van con un toro o carretilla que les meten DOD del 60 y 70% que duran pues 1 año ??

Yo pensaba lo mismo de mis Trojan T-105, que se suelen usar en carritos de golf, donde les dan buena caña - y murieron a los 4 años

Yo diría que con la profundidad que los ciclas, tus baterías vivirán unos 800-1000 ciclos completos, que son unos 5-6 años

Iniciado por el_cobarde

Yo pensaba lo mismo de mis Trojan T-105, que se suelen usar en carritos de golf, donde les dan buena caña - y se murieron a los 4 años

Yo diría que con la profundidad que los ciclas, tus baterías vivirán unos 800-1000 ciclos completos, que son unos 5-6 años

Si no salen malas y cumplen con lo estipulado es el calculo que yo me habia hecho.
Aunque mi bola de cristal me dice que no llegare a agotarlas. Algo pasara antes de llegar al final de su vida util. Me huelo un almacenamiento electroquimico de bajo coste en los proximos años.

Iniciado por Tejota

Si no salen malas y cumplen con lo estipulado es el calculo que yo me habia hecho

Supongo que Gabriel dijo eso de las tres vidas del gato en "grosso modo", que igual pueden ser 7 vidas ...

Iniciado por Tejota

Aunque mi bola de cristal me dice que ... un almacenamiento electroquimico de bajo coste en los proximos años

A ver si tu bola de cristal acierta ...

Está en marcha la primera prueba "oficial" de batería usada. Partimos de 14.2 V saturados.

Iniciado por Gabriel 2018

Está en marcha la primera prueba "oficial" de batería usada. Partimos de 14.2 V saturados.

Muy bien! Me dices la capacidad nominal y a qué C, por favor ?

Iniciado por el_cobarde

Muy bien! Me dices la capacidad nominal y a qué C, por favor ?

La capacidad nominal es de 70 Ah y la descarga, pues se puede ver, a 7 A.

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En cuanto al tema de las baterías, pues de los que están monitorizados, podemos ver que las que mejor rinden son las de Francesc, teniendo más ciclos que las otras. Si tuviese que instalarme plomo para mí, cosa que no haré, optaría por las baterías de Francesc y la refrigeración, que parece más importante que otras cosas que tanto nos suelen preocupar.

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Iniciado por Tejota

Si no salen malas y cumplen con lo estipulado es el calculo que yo me habia hecho.
Aunque mi bola de cristal me dice que no llegare a agotarlas. Algo pasara antes de llegar al final de su vida util. Me huelo un almacenamiento electroquimico de bajo coste en los proximos años.

No es por ser agorero, pero no creo que duren tanto como decís. La temperatura se suele llevar otra vida...

Iniciado por Gabriel 2018

La capacidad nominal es de 70 Ah y la descarga, pues se puede ver, a 7 A

Gracias, Gabriel. Me refiero a que si los 70Ah son C100, C10 u otro Cx ?

Iniciado por Gabriel 2018

No es por ser agorero, pero no creo que duren tanto como decís. La temperatura se suele llevar otra vida...

Veo muy posible que tengas razón. Temperaturas >30C son fatales para el SoH de una batería de plomo-ácido
Por otra parte, en muchas de las FV aisladas clásicas (poca placa y mucha batería) en casas de campo, con uso solo esporádico, las baterías viven 15 años y más - sin estar refrigeradas
Posiblemente sea la combinación de ciclaje y calor, lo que las mata ...
O que en estas casas de campo no se enteran, de que la batería ya está casi muerta (porque les sobra batería) ...

70 Ah C100

Iniciado por Gabriel 2018

70 Ah C100

Muy bien. Veamos los resultados del experimento ...

Iniciado por Gabriel 2018

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En cuanto al tema de las baterías, pues de los que están monitorizados, podemos ver que las que mejor rinden son las de Francesc, teniendo más ciclos que las otras. Si tuviese que instalarme plomo para mí, cosa que no haré, optaría por las baterías de Francesc y la refrigeración, que parece más importante que otras cosas que tanto nos suelen preocupar.

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No es por ser agorero, pero no creo que duren tanto como decís. La temperatura se suele llevar otra vida...

En mi caso no estan a temperatura constante pero los dias de mas calor habran estado a 30 grados no mas. Y eso han sido dos semanas. Las mias no estan encerradas en habituculo ni en cofre. Estan en fila de a dos con separacion entre filas y columnas. O sea que la temperatura de un vaso no le afecta al otro por contacto y corre el aire.

El otro dia en las ecus, la temperatura del electrolito despues de dos horas de ecualizacion no supero los 37 grados.

En invierno no bajan de 10 grados los dias fuertes, un mes mas o menos.

Lo que si tengo claro es que las proximas no seran de plomo.

Pues el resultado de la prueba con tensión de absorción inferior a la de gaseo ha sido:

Rendimiento energético: 87.58%
Rendimiento culómbico: 97.31%

Al finalizar la prueba, ya que estaba saturada a 14.20 V, he subido la tensión a 14.50 V y el gaseo ha sido inmediato y se mantiene con una corriente de unos 0.70 A, por lo que la carga, en Culombios necesaria para el gaseo durante un tiempo t en horas, es de 0.7Xt.

No entiendo porque tanto odio hacia el plomo. Solo hay que preocuparse de el lo mismo que se preocupa el de ti. Lo veo tan simple como pones bien los valores de carga i arreando. Yo como mucho mido la densidad cada 6 meses por hacer algo.

Iniciado por Gabriel 2018

Pues el resultado de la prueba con tensión de absorción inferior a la de gaseo ha sido ...

Qué es "tensión de absorción inferior a la de gaseo"?
En mi post #458 he puesto mi hipótesis: La absorción comienza a la tensión a la que batería "decide", que la eficiencia culómbica empieza a ser <100% - y esta tensión debería estar muy próxima o algo superior a la de gaseo
Posiblemente el gaseo empiece tan fino, que no es visible. Al aumentar la tensión, el gaseo también aumenta y se hace visible

Iniciado por Gabriel 2018

Rendimiento energético: 87.58% ... Rendimiento culómbico: 97.31%

Eso me sale a mí también:
- Descargados: 20.29Ah, entrados hasta 14.15V: 20.85Ah ---> eficiencia culómbica = 20.29/20.85 = 97.31%
- Descargados: 242.78Wh, entrados hasta 14.15V: 277.20Wh ---> eficiencia energética = 242.78/277.20 = 87.58%

Iniciado por Gabriel 2018

... por lo que la carga, en Culombios necesaria para el gaseo durante un tiempo t en horas, es de 0.7Xt

Eso será a la tensión de 14.50V. A una tensión menor de 14.50V, será menos de 0.7xt y a una tensión mayor a 14.50V, será más de 0.7xt

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Si suponemos una eficiencia culómbica de 50% en absorción (a falta de datos), en absorción han entrado 1.12Ah, 0.56Ah útiles y 0.56Ah perdidos. Entonces, en la fase bulk han entrado (14.02-0.56) = 13.46Ah, todos útiles. Esta transición entre bulk y absorción la "decide" la batería y ha ocurrido al llegar la tensión a 14.02V (SoC 49.44/50 = 98.9%)
Entonces, la fase bulk ha durado 184 minutos y la absorción 44 minutos - y la tensión ha subido a solo 14.15V

En FV, se suele hacer una absorción de una hora a 2.42V/vaso, dejando subir la tensión en CC hasta este valor. Según el experimento, en esta hora se habrían consumido 7.0Ah solo para el gaseo, y ningun Ah para cargar la batería. Entonces, la eficiencia culómbica habría sido de 20.29/(20.85+7.0) = 72.9% - o peor, porque falta la etapa CC entre 14.15V y 14.50V
Es decir, en circunstancias FV habríamos medido una eficiencia culómbica de ~73% (o menos) para esta batería