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

Iniciado por el_cobarde

Qué es "tensión de absorción inferior a la de gaseo"?
En mi post #458 he puesto mi hipótesis: A la tensión a la que batería "decide", que la eficiencia culómbica empieza a ser <100%, empieza la absorción - 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



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%



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

Claro, y para ésta batería usada. Puede ser que ronde la cifra C100/100xt? Te sale algo parecido en tu batería?

Iniciado por Gabriel 2018

Puede ser que ronde la cifra C100/100xt? Te sale algo parecido en tu batería?

Hago una absorción de solo 45 minutos a 58.4V (2.43V/vaso) y al acabar ésta, la intensidad es de ~9A. Si hago una absorción más larga, por ejemplo de 90 minutos, la intensidad baja a ~8A, que ya es la Icola
Mi batería es de 500Ah C5, que son ~750Ah C100. Es decir, que 8A es aproximadamente lo que dices: C100/100

También podemos mirar en la página de Tejota (Emoncms - dashboard view), él hace dos horas de absorción a 59V (2.46V/vaso), y la intensidad baja de ~130A iniciales a 13.7A finales (valores de hoy)
La batería de Tejota es de 1500Ah C100, es decir que 13.7A es aproximadamente lo que dices: C100/100
Pero en el caso de Tejota había que esperar 2 horas a 59V, para que la intensidad baje a este valor. Parece que su batería estaba lejos de estar saturada, al empezar la etapa en CV a 59V**

**: Creo que es importante distinguir entre la absorción (cosa de la batería) y la etapa en CV (cosa del cargador/regulador)

Iniciado por Gabriel 2018

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

Ahora que miro la gráfica de Tejota (Emoncms - dashboard view) y la comparo con la de tus experimentos (http://beduino.sytes.net/plomo80.php), parecen ser dos mundos diferentes ...
Será porque tú haces bulk en CC real a 0.1C, y Tejota (como toda la FV) empieza con 0A y sube hasta Imax=0.1C?

Iniciado por el_cobarde

Ahora que miro la gráfica de Tejota y la comparo con la de tus experimentos, parecen ser dos mundos diferentes ...

Haré unos cuantos números, para que se vean los mundos diferentes (todas los valores para batería de 12V, 70Ah C100)

- Descarga a 1.42A, 0.020C (Tejota tiene 1200Ah puestos en el BMV) vs. 10.05A, 0.20C (Gabriel tiene batería de 50Ah C5)
- Descarga de 17.07Ah, hasta el SoC 80.5%, a 12.21V (Tejota) vs. 20.29Ah, hasta el SoC 59.4%, a 11.57V (Gabriel)
- Etapa CC de 218 minutos, desde I=0A hasta I=7.64A (Tejota) vs. 240 minutos, con 7.04A constantes (Gabriel)
- Saturación al finalizar la etapa CC 94%, a 14.8V (Tejota) vs. 100%, a 14.15V (Gabriel)
- Etapa CV de 120 minutos a 14.80V, Icola=0.79A (Tejota) vs. 12 minutos a 14.48V, Icola=0.70A (Gabriel)
- Entrados en la etapa CV 7.64Ah, 5.0Ah de ellos útiles (Tejota) vs. 0.14Ah entrados, 0Ah útiles (Gabriel)
- Flotación de 350 minutos a 13.5V con I=0.094A, entrados 0.55Ah, ~0.25Ah útiles (Tejota) vs. nada (Gabriel)
- Ah total entrados 13.89Ah(CC) + 7.64Ah(CV) + 0.55Ah(Flot) = 22.08Ah (Tejota) vs. 21.05Ah (Gabriel)
- Eficiencia culómbica 17.07Ah/22.08Ah = 77.3% (Tejota) vs. 20.29Ah/21.05Ah = 96.4% (Gabriel)

Estos dos procesos de carga me parecen totalmente diferentes, no veo nada comparable ... ...

Me parece que la diferencia se debe a la etapa "CC", que es mucho más intensa en el experimento de Gabriel, consiguiendo una saturación de ~100%, mientras Tejota solo consigue una saturación de ~94%. Es decir, Tejota tiene que meter los Ah, cuando la batería ya está a un SoC alto (más pérdidas), mientras Gabriel puede meter muchos Ah a un SoC bajo (pocas pérdidas)

Iniciado por el_cobarde

Haré unos cuantos números, para que se vean los mundos diferentes (todas los valores para batería de 12V, 70Ah C100)

- Descarga a 1.42A, 0.020C (Tejota tiene 1200Ah puestos en el BMV) vs. 10.05A, 0.20C (Gabriel tiene batería de 50Ah C5)
- Descarga de 17.07Ah, hasta el SoC 80.5%, a 12.21V (Tejota) vs. 20.29Ah, hasta el SoC 59.4%, a 11.57V (Gabriel)
- Etapa CC de 218 minutos, desde I=0A hasta I=7.64A (Tejota) vs. 240 minutos, con 7.04A constantes (Gabriel)
- Saturación al finalizar la etapa CC 94%, a 14.8V (Tejota) vs. 100%, a 14.15V (Gabriel)
- Etapa CV de 120 minutos a 14.80V, Icola=0.79A (Tejota) vs. 12 minutos a 14.48V, Icola=0.70A (Gabriel)
- Entrados en la etapa CV 7.64Ah, 5.0Ah de ellos útiles (Tejota) vs. 0.14Ah entrados, 0Ah útiles (Gabriel)
- Flotación de 350 minutos a 13.5V con I=0.094A, entrados 0.55Ah, ~0.25Ah útiles (Tejota) vs. nada (Gabriel)
- Ah total entrados 13.89Ah(CC) + 7.64Ah(CV) + 0.55Ah(Flot) = 22.08Ah (Tejota) vs. 21.05Ah (Gabriel)
- Eficiencia culómbica 17.07Ah/22.08Ah = 77.3% (Tejota) vs. 20.29Ah/21.05Ah = 96.4% (Gabriel)

Estos dos procesos de carga me parecen totalmente diferentes, no veo nada comparable ... ...

Me parece que la diferencia se debe a la etapa "CC", que es mucho más intensa en el experimento de Gabriel, consiguiendo una saturación de ~100%, mientras Tejota solo consigue una saturación de ~94%. Es decir, Tejota tiene que meter los Ah, cuando la batería ya está a un SoC alto (más pérdidas), mientras Gabriel puede meter muchos Ah a un SoC bajo (pocas pérdidas)

Digamos que, a escala, todo lo que ocurre en la instalación de Tejota es más "light" que los experimentos. Dentro de la subjetividad de las preocupaciones, a mí me generaría inquietud tener los resultados de Tejota, porque para al final decir que la batería no sirve, pues vale cualquiera.

Iniciado por Gabriel 2018

Digamos que, a escala, todo lo que ocurre en la instalación de Tejota es más "light" que los experimentos. Dentro de la subjetividad de las preocupaciones, a mí me generaría inquietud tener los resultados de Tejota, porque para al final decir que la batería no sirve, pues vale cualquiera.

Pues duermo bien todos los dias.
Yo creo que intentais comparar un experimento de laboratorio con una situacion real. Las baterias solares son para cargarlas con el Sol, no con la red.

Saludos
El rendimiento de admision de energia en una bateria de plomo es variable.
Cuando la bateria esta muy descargada practicamente admite todo cuanto se le da.
Cuando esta muy descargada el rendimiento supera el 85 % ( incluso el 90 % dependiendo del estado de la bateria entre otros ).
Conforme aumenta la carga disminuye el rendimiento.
Para carga cercana al limite ( 1,24 g/cm3 de densidad en la mayoria de baterias solares, 1,30 g/cm3 en alguna marca y baterias de arranque en automocion ).
Sigo, para carga cercana al limite el rendimiento disminuye por debajo del 40 %.
Esto es logico ya que cuando estamos cargando, en la reaccion electroquimica estamos " sacando el sulfato ( acido sulfurico ) de las placas ( + ) " y una vez " sacado " todo ya no se puede seguir cargando, es aqui donde escuchamos " cocer la bateria " que en realidad es que la energia que le aplicamos para cargarla esta haciendo electrolisis con el agua del compuesto del electrolito.
Ese " cocer " es la disociacion molecular del agua en hidrogeno ( H ) y oxigeno ( O ) gases inflamables, de hay la necesaria ventilacion de la sala.
Nota: omito los acentos por que cuando los utilizo salen unos caracteres en sustitucion de la letra acentuada.
Att. Guillermo Fuentes

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Saludos Tejota
Las bateria solares no pueden distinguir de donde les llega la corriente de carga.
Puede llegarles de un panel fotovoltaico, de un eolico, de un alternador, de un cargador .. etc
La diferencia esta en que el panel proporciona una linea DC continua perfecta y un cargador, alternador u otros pueden no hacerlo si el filtrado no es correcto o es deficiente ( rizado ).
Tanto un cargador convencional ( fuente de tensión ) como un panel ( fuente de corriente ) necesitan de una electronica que proporcione las curvas de tension y corriente en el tiempo para optimizar los resultados.
Personalmente tengo instalaciones que serian solares de tener paneles y no los tienen.
Un cargador ( eso si, de calidad ) asociado a un grupo electrogeno mantiene con un par de horas dia ( 2 a 3 ) la energia necesaria para el correcto funcionamiento de la vivienda ( es normal 15.000 w/dia en instalaciones domesticas ).
Att. Guillermo Fuentes

Iniciado por ZUGAR

Saludos
El rendimiento de admision de energia en una bateria de plomo es variable.
Cuando la bateria esta muy descargada practicamente admite todo cuanto se le da.
Cuando esta muy descargada el rendimiento supera el 85 % ( incluso el 90 % dependiendo del estado de la bateria entre otros ).
Conforme aumenta la carga disminuye el rendimiento.
Para carga cercana al limite ( 1,24 g/cm3 de densidad en la mayoria de baterias solares, 1,30 g/cm3 en alguna marca y baterias de arranque en automocion ).
Sigo, para carga cercana al limite el rendimiento disminuye por debajo del 40 %.
Esto es logico ya que cuando estamos cargando, en la reaccion electroquimica estamos " sacando el sulfato ( acido sulfurico ) de las placas ( + ) " y una vez " sacado " todo ya no se puede seguir cargando, es aqui donde escuchamos " cocer la bateria " que en realidad es que la energia que le aplicamos para cargarla esta haciendo electrolisis con el agua del compuesto del electrolito.
Ese " cocer " es la disociacion molecular del agua en hidrogeno ( H ) y oxigeno ( O ) gases inflamables, de hay la necesaria ventilacion de la sala.
Nota: omito los acentos por que cuando los utilizo salen unos caracteres en sustitucion de la letra acentuada.
Att. Guillermo Fuentes

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Saludos Tejota
Las bateria solares no pueden distinguir de donde les llega la corriente de carga.
Puede llegarles de un panel fotovoltaico, de un eolico, de un alternador, de un cargador .. etc
La diferencia esta en que el panel proporciona una linea DC continua perfecta y un cargador, alternador u otros pueden no hacerlo si el filtrado no es correcto o es deficiente ( rizado ).
Tanto un cargador convencional ( fuente de tensión ) como un panel ( fuente de corriente ) necesitan de una electronica que proporcione las curvas de tension y corriente en el tiempo para optimizar los resultados.
Personalmente tengo instalaciones que serian solares de tener paneles y no los tienen.
Un cargador ( eso si, de calidad ) asociado a un grupo electrogeno mantiene con un par de horas dia ( 2 a 3 ) la energia necesaria para el correcto funcionamiento de la vivienda ( es normal 15.000 w/dia en instalaciones domesticas ).
Att. Guillermo Fuentes

Supongo que donde dice "cargador, alternador..." querías decir "cargador, alternador, regulador MPPT..."

Iniciado por Gabriel 2018

Digamos que, a escala, todo lo que ocurre en la instalación de Tejota es más "light" que los experimentos. Dentro de la subjetividad de las preocupaciones, a mí me generaría inquietud tener los resultados de Tejota, porque para al final decir que la batería no sirve, pues vale cualquiera.

Es decir, tú crees que simulando el proceso de carga de la batería de Tejota con tu bateria usada, seguirías obteniendo una eficiencia culómbica de ~96% ?
Yo lo veo interesante, probarlo: Empezando la carga con 0A, subiendo linealmente hasta ~7A en 4 horas (o hasta llegar a 14.8V) y a continuación una fase CV de 2 horas a 14.8V. Te apetece hacer el experimento?

Iniciado por ZUGAR

Saludos
El rendimiento de admision de energia en una bateria de plomo es variable.
Cuando la bateria esta muy descargada practicamente admite todo cuanto se le da.
Cuando esta muy descargada el rendimiento supera el 85 % ( incluso el 90 % dependiendo del estado de la bateria entre otros ).
Conforme aumenta la carga disminuye el rendimiento.
Para carga cercana al limite ( 1,24 g/cm3 de densidad en la mayoria de baterias solares, 1,30 g/cm3 en alguna marca y baterias de arranque en automocion ).
Sigo, para carga cercana al limite el rendimiento disminuye por debajo del 40 %.
Esto es logico ya que cuando estamos cargando, en la reaccion electroquimica estamos " sacando el sulfato ( acido sulfurico ) de las placas ( + ) " y una vez " sacado " todo ya no se puede seguir cargando, es aqui donde escuchamos " cocer la bateria " que en realidad es que la energia que le aplicamos para cargarla esta haciendo electrolisis con el agua del compuesto del electrolito.
Ese " cocer " es la disociacion molecular del agua en hidrogeno ( H ) y oxigeno ( O ) gases inflamables, de hay la necesaria ventilacion de la sala.
Nota: omito los acentos por que cuando los utilizo salen unos caracteres en sustitucion de la letra acentuada.
Att. Guillermo Fuentes

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Saludos Tejota
Las bateria solares no pueden distinguir de donde les llega la corriente de carga.
Puede llegarles de un panel fotovoltaico, de un eolico, de un alternador, de un cargador .. etc
La diferencia esta en que el panel proporciona una linea DC continua perfecta y un cargador, alternador u otros pueden no hacerlo si el filtrado no es correcto o es deficiente ( rizado ).
Tanto un cargador convencional ( fuente de tensión ) como un panel ( fuente de corriente ) necesitan de una electronica que proporcione las curvas de tension y corriente en el tiempo para optimizar los resultados.
Personalmente tengo instalaciones que serian solares de tener paneles y no los tienen.
Un cargador ( eso si, de calidad ) asociado a un grupo electrogeno mantiene con un par de horas dia ( 2 a 3 ) la energia necesaria para el correcto funcionamiento de la vivienda ( es normal 15.000 w/dia en instalaciones domesticas ).
Att. Guillermo Fuentes

Cuando me refiero a cargarlas con el Sol me estaba refiriendo a que el Sol no es estable en el tiempo de carga mientras que la red/generador sí es estable en el tiempo de carga.

Y la bateria se va a comportar de diferente manera segun sea el origen de su carga (red o Sol).

Y eso sin contar las cargas en el lado inversor que de alguna manera tambien influyen y mucho en el proceso de carga de la bateria.

Iniciado por Tejota

Yo creo que intentais comparar un experimento de laboratorio con una situacion real

Esto es absolutamente legal, con las debidas precauciones. Lo que pasa en este caso, es que los procesos de carga son diferentes

Iniciado por Tejota

Las baterias solares son para cargarlas con el Sol, no con la red

Tus baterías son EPzS, de tracción, para uso industrial (igual que las mías) y están pensadas para cargar con la red

Iniciado por el_cobarde

Es decir, tú crees que simulando el proceso de carga de la batería de Tejota con tu bateria usada, seguirías obteniendo una eficiencia culómbica de ~96% ?
Yo lo veo interesante, probarlo: Empezando la carga con 0A, subiendo linearmente hasta ~7A en 4 horas (o hasta llegar a 14.8V) y a continuación una fase CV de 2 horas a 14.8V. Te apetece hacer el experimento?

Como que subiendo linealmente !!! Que tal unos consumos cada 10 minutos de cinco minutos de duracion para amenizar el experimento ?? Un poco de sube y baja no viene nada mal. Todo suma.

Iniciado por ZUGAR

El rendimiento de admision de energia en una bateria de plomo es variable ... Conforme aumenta la carga disminuye el rendimiento ... la energia que le aplicamos para cargarla esta haciendo electrolisis con el agua del compuesto del electrolito

Hola ZUGAR
Si lees el hilo entero -que se ha hecho realmente largo- partimos exactamente de esta base
Lo que realmente me interesa, es entender, porque la literatura (y tú también) habla de una eficiencia de carga culómbica de 75-80% para batería de plomo-ácido, y Gabriel 2018 obtiene una eficiencia culómbica de 95% y más ???


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Iniciado por Tejota

Como que subiendo linealmente !!! Que tal unos consumos cada 10 minutos de cinco minutos de duracion para amenizar el experimento ?? Un poco de sube y baja no viene nada mal. Todo suma.

Para simular tu proceso de carga, un aumento lineal de intensidad es mejor -y creo que suficiente- que una intensidad constante CC
Si además quieres programar una modulación de la intensidad parecida a la que genera tu consumo, mejor que mejor

Se puede hacer, pero vamos, eso sólo mejorará los rendimientos.

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En cuanto a los rendimientos energéticos, pues también se pueden ver en la página de Francesc, y la media desde hace más de un año ronda el 87%.

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O en la de Mleon, que tiene unas baterías como las de Tejota, y el rendimiento energético es parecido...

Iniciado por Gabriel 2018

Se puede hacer, pero vamos, eso sólo mejorará los rendimientos

Realmente crees, que Tejota obtiene una eficiencia culómbica de 77%, porque su batería está agonizando?
No ves posible, que metiendo chicha desde el principio (7A en CC), se aprovecha mejor esta etapa de carga con SoC bajo y eficiencia alta?

Iniciado por el_cobarde

Realmente crees, que Tejota obtiene una eficiencia culómbica de 77%, porque su batería está agonizando?
No ves posible, que metiendo chicha desde el principio (7A en CC), se aprovecha mejor esta etapa de carga con SoC bajo y eficiencia alta?

Cómo va a tener esa eficiencia culombica?

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En su página aparece que la energética es del 80%.

Iniciado por Gabriel 2018

Cómo va a tener esa eficiencia culombica? ... En su página aparece que la energética es del 80%.

Mira su gráfica de carga de ayer (Emoncms - dashboard view) y mi post #479
La eficiencia energética que aparece en la página dsii de Tejota no es correcta

Mmmm hay una cosa que no he comprobado en los datos del BMV. Y son los Ah residuales que quedan cuando sincroniza a 100% SOC.
Me explico. La sincro se hace cuando Icola es menor del 2% de la capacidad C20 durante mas de 10 minutos. Entonces si quedan por meter 50 Ah (98% SOC) el BMV los borra y pone cero Ah. Pero claro esos 50 Ah yo no los he contabilizado en el calculo de la eficiencia y no se si el BMV sí los ha contabilizado. Por eso todos los dias hay un 0,03% menos de eficiencia.

Iniciado por Tejota

Mmmm hay una cosa que no he comprobado ... Por eso todos los dias hay un 0,03% menos de eficiencia.

Es peor, Tejota. He calculado más de 10 veces la eficiencia culómbica de tu proceso de carga (de la página Emoncms - dashboard view), para días diferentes y períodos de varios días diferentes - y siempre sale 77%. Tu eficiencia energética es de solo 69%

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Además, el efecto de los 50Ah olvidados es mayor: Pongamos que en un día la descarga es hasta el SoC 75%, que son 300Ah descargados (la capacidad configurada en el BMV es de 1200Ah). Tú calculas una eficiencia energética de ~80%, que sería una eficiencia culómbica de ~88%, es decir 340Ah cargados (300/340 = 88%). Si sumamos los 50Ah olvidados, la eficiencia culómbica resulta ser 300/390 = 77% - eso sería correcto, porque coincide lo que dice tu página dashboard view

Lo que no entiendo, es por qué dices que la diferencia entre el SoC 98% y 100% son 50Ah? La capacidad C5 son 1000Ah y el 2% de 1000Ah son 20Ah ...

Saludos
Correcto, al mencionar que la carga puede proceder de paneles fotovoltaicos, di por entendido que esta carga puede ser directa o asociada a reguladores o controladores de carga ( ya sean lineales, Mppt, PWM y en configuracion paralelo, serie u ambas ).
Att. Guillermo Fuentes

Iniciado por el_cobarde

Lo que no entiendo, es por qué dices que la diferencia entre el SoC 98% y 100% son 50Ah? La capacidad C5 son 1000Ah y el 2% de 1000Ah son 20Ah ...

He dicho 50Ah por redondear.... Lo que si veo es que cuando falta poco (98% SOC) para llegar a la sincronizacion siempre quedan por meter entre 40 y 50 Ah.
El dato de capacidad usada lo da el BMV y se va haciendo mas positivo conforme va cargando. Cuando esta a punto de sincronizar (98% SOC)ese dato esta entre -40 y -50Ah.
Lo que no se si el BMV esos Ah residuales que quedan justo antes de la sincronizacion los contabiliza en el global o no.
Las graficas que tu miras las confecciona un programa aparte en base a los datos en tiempo real que da el BMV. Las sincros la efectua el BMV en funcion de sus algoritmos. Los Ah residuales los recoge el programa de graficas porque son en tiempo real pero no se que operaciones hace el BMV con esos Ah residuales. No se si los tiene en cuenta o no los tiene en cuenta. Esto no viene documentado en los manuales Victron.

Saludos Tejota
Correcto.
No te entendi la primera vez.
Pero es cierto en el rendimiento influye el valor de entrada, que en el caso de paneles, es variable y como indicas con ello el comportamiento.
Al igual que tienes razon en que en funcion de las cargas del inversor se puede ver afectada la corriente de carga de las baterias ya que cuando hay sol trabajan las dos fuentes ( paneles y baterias ) en paralelo proporcionando energia al inversor, y cuando a este no se le demanda trabajo ( luces, bombas, etc.. ) practicamente toda la energia disponible en paneles, pasa a bateria, si esta la admite.
Asi pues, reafirmo tu exposicion.

Iniciado por Tejota

.... cuando falta poco (98% SOC) para llegar a la sincronizacion siempre quedan por meter entre 40 y 50 Ah

Si eso es cierto, faltando 50Ah en la cuenta y el BMV los "olvida" (que me parece lo más probable), la eficiencia energética de ~80% de tu página Emoncms - dsii, se convierte en ~69%. Este valor cuadra bien con la eficiencia culómbica de 77%, que extraigo de tu página Emoncms - dashboard view

Conclusión: Lo más probable es que la batería de tu sistema FV tenga una eficiencia culómbica de 77% y una eficiencia energética de 69%

Iniciado por el_cobarde

Si eso es cierto, faltando 50Ah en la cuenta y el BMV los "olvida" (que me parece lo más probable), la eficiencia energética de ~80% de tu página Emoncms - dsii, se convierte en ~69%. Este valor cuadra bien con la eficiencia culómbica de 77%, que extraigo de tu página Emoncms - dashboard view

Conclusión: Lo más probable es que la batería de tu sistema FV tenga una eficiencia culómbica de 77% y una eficiencia energética de 69%

Algo no cuadra. Son datos pre mortem.

Iniciado por Gabriel 2018

Algo no cuadra. Son datos pre mortem.

De acuerdo. O los datos de la página Emoncms - dsii tienen en error sistemático o la batería de Tejota está en muy mal SoH