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

Saludos
Cuando la bateria esta descargada se consiguen rendimientos muy altos ( que pueden ser del 95 % perfectamente ).
Conforme se carga disminuye el rendimiento.
El estado ( envejecimiento, vibraciones, tiempo en gasificación y otros como la temperatura influyen en el rendimiento ).
La perdida de materia activa ( polvo gris de las placas que se deposita el la parte inferior de la bateria, lleva un espacio para este proposito, por efecto del envejecimiento entre otros, en las OPzs puede observarse muy bien ) hace que tengas una bateria de mayor tamaño para una capacidad equivalente efectiva de lo que le corresponderia.
Con frio aumenta la densidad del electrolito y disminuye el rendimiento, siendo necesaria tensiones mas altas para completar la carga ( una bateria de 12 V puede llegar a necesitar 16 v afinal de carga a segun que temperatura ).
Para el ensayo que proponeis seria necesario hacer una descarga completa de la bateria llegando al valor de tensión que nos da el fabricante para esa condicion que habitualmente es de 1,85 V/elemento.
Una vez la bateria descargada se procede a la carga en corriente constante y a una temperatura de 20 a 25 max. ºC.
Alcanzado el valor final de carga reflejado en la densidad ( y no digo el voltaje ) se obseva la energia admitida por esta.
Posteriormente se descarga TAMBIEN A CORRIENTE CONSTANTE hasta alcanzar de nuevo el valor con el que se comenzo la carga.
Ahora sabremos energia admitida y cedida para obtener datos del rendimiento.
Teniendo en cuenta que para descargas lentas se obtiene mayor rendimiento, asi como para cargas lentas.
Nuestros primeros reguladores ( año 1980 ) fueron ensayados en FEMSA en el departamento de baterias y algo quedo claro ...
Los reguladores basados en tension no son adecuados tecnicamente asi como tampoco los sistemas SOC ( que pueden tener mayor o menos aproximación dependiendo del fabricante y su firware ).
Por sus caracteristicas electroquimicas un vaso estacionario tiene 2 VDC nomianles ( 1,85 a 2,44 aproximadamente ).
Sirva de ejemplo lo siguiente ....
Mido una bateria de arranque ( la de tu automovil por ejemplo ) con el polimetro ( medida de Voltios ) y obtengo 12,2 VDC.
Esto me haria pensar que esta bien.
Pongo la radio en marcha ( carga baja o muy baja ) y funciona, esto parece ir muy bien.
Pero doy al encendido ( motor de arranque y su alto consumo ) y la bateria no puede y cae a por ejemplo 8 VDC o menos.
Esta descargada, sin densidad.
Sin embargo su tensión ( medida en vacio ) nos engaño.
Cuando solicito informacion de una bateria a un cliente con algun problema, nunca le pido la tension de primeras, siempre la densidad y luego la tension, ( esto me permite un diagnostico posterior de la instalacion mas acertado ).
Att. Guillermo Fuentes

Iniciado por Gabriel 2018

Algo no cuadra. Son datos pre mortem.

Iniciado por el_cobarde

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

Entonces voy encargando las coronas de flores ?? Espero una que ponga "Recuerdos de SolarWeb.net"

Iniciado por Tejota

Entonces voy encargando las coronas de flores ?? Espero una que ponga "Recuerdos de SolarWeb.net"

Metelas en un ataud i entierralas. Encarga pastelitos de crema de acido sulfurico en galleta de plomo para el funeral como a ella le gustaia.

Iniciado por Tejota

Entonces voy encargando las coronas de flores ??

O, como alternativa, encuentras el error sistemático en tus datos - me parece la opción más constructiva ...

Iniciado por Gabriel 2018

Algo no cuadra. Son datos pre mortem.

Iniciado por el_cobarde

O, como alternativa, encuentras el error sistemático en tus datos - me parece la opción más constructiva ...

El problema es que no se donde esta el error, si es que esta. Los datos de las graficas son tal cual las da el BMV. No hago ninguna operacion con esos datos. Otra opcion es que el BMV de mal los datos o los de viciados por algun motivo. Pero vamos que la config del BMV no tiene mucho misterio. Mañana saco todos los parametros a ver si alguno esta mal.

Y la ultima opcion es que las baterias se esten muriendo pero si asi fuera darian algun sintoma en densidades, o cuando hay un SOC bajo q se vaya algun vaso a corto. Y no he visto nada de esto ultimo.

Hola Tejota

Creo que he encontrado el error sistemático que nos preocupa: Es la capacidad que has configurado en tu BMV. Creo recordar que has configurado 1200Ah, correspondiendo a C10
Hasta ahora, para extraer la descarga nocturna de tu gráfica, me fiaba de la bajada del SoC que indica el BMV ... malo!!

Miremos como ejemplo el ciclo de ayer, domingo 19 de agosto. La bajada del SoC, desde las 19:12h del sábado hasta las 07:58h del domingo, ha sido de 100% a 78.8%, es decir -21.2% ---> 0.212*1200Ah = 254.4Ah descargados
Pero si en vez de mirar el SoC, miro la intensidad y el tiempo de descarga, me salen ~22A*13.167h = ~290Ah descargados !!!

La causa de esta discrepancia: 22A corresponde a una descarga con 0.0163C y una capacidad de ~1350Ah
Entonces, la bajada de 21.2% en el SoC corresponde a 0.212*1350 = 286Ah, que sí cuadra con los 290Ah obtenidos con I*t
Pero si hubieses configurado 1350Ah en el BMV, éste probablemente hubiese indicado una bajado del SoC de solo 18.9%, que otra vez serían solo ~255Ah ---> Tu BMV nos está tomando el pelo!

Extrayendo los Ah entrados en bulk y absorción (método I*t) salen 336Ah metidos en batería
---> con la reducción del SoC indicada por el BMV resulta una eficiencia culómbica de 254.4/336 = 75.7% ...
---> con el método I*t resulta una eficiencia culómbica de 290/336 = 86.3% ...

Nota: La intensidad media de 22A durante la descarga no es muy precisa, igual pueden ser 23A. Entonces, la descarga sería de 23A*13.167h = 303Ah y la eficiencia culómbica sería 303/336 = 90.2% (eficiencia energética = ~81%)

Conclusión: Tu batería está en bastante buen estado de salud, parecido al de la mía ...
Lo que está mal, son los 1200Ah configurados en el BMV; deberían ser algo entre 1350Ah y 1400Ah - y tampoco es seguro, que con eso funcione bien el BMV - estoy contento de no tener ninguno


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Iniciado por Gabriel 2018

En cuanto a los rendimientos energéticos, pues también se pueden ver en la página de Francesc ... O en la de Mleon

He mirado las dos páginas y efectivamente, Francesc y Mleon tienen una eficiencia energética alta
Pero con la corrección de la capacidad configurada en el BMV, Tejota ahora también obtiene una eficiencia energética >80%, que no está tan mal como parecía


Edito: He aprovechado para recalibrar mis amperímetros, y resulta que la eficiencia energética de mi sistema es más bien 84-85%, en vez de los 81-82% que pensaba hasta ahora
Hoy los instrumentos me marcan 216kWh cargados y 263kWh descargados ---> eficiencia energética 216/263 = 82.1%
En realidad han sido 222kWh cargados y 263kWh descargados ---> eficiencia energética 222/263 = 84.4%




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Iniciado por el_cobarde

Hola Tejota

Creo que he encontrado el error sistemático que nos preocupa: Es la capacidad que has configurado en tu BMV. Creo recordar que has configurado 1200Ah, correspondiendo a C10
Hasta ahora, para extraer la descarga nocturna de tu gráfica, me fiaba de la bajada del SoC que indica el BMV ... malo!!

Miremos como ejemplo el ciclo de ayer, domingo 19 de agosto. La bajada del SoC, desde las 19:12h del sábado hasta las 07:58h del domingo, ha sido de 100% a 78.8%, es decir -21.2% ---> 0.212*1200Ah = 254.4Ah descargados
Pero si en vez de mirar el SoC, miro la intensidad y el tiempo de descarga, me salen ~22A*13.167h = ~290Ah descargados !!!

La causa de esta discrepancia: 22A corresponde a una descarga con 0.0163C y una capacidad de ~1350Ah
Entonces, la bajada de 21.2% en el SoC corresponde a 0.212*1350 = 286Ah, que sí cuadra con los 290Ah obtenidos con I*t
Pero si hubieses configurado 1350Ah en el BMV, éste probablemente hubiese indicado una bajado del SoC de solo 18.9%, que otra vez serían solo ~255Ah ---> Tu BMV nos está tomando el pelo!

Extrayendo los Ah entrados en bulk y absorción (método I*t) salen 336Ah metidos en batería
---> con la reducción del SoC indicada por el BMV resulta una eficiencia culómbica de 254.4/336 = 75.7% ...
---> con el método I*t resulta una eficiencia culómbica de 290/336 = 86.3% ...

Nota: La intensidad media de 22A durante la descarga no es muy precisa, igual pueden ser 23A. Entonces, la descarga sería de 23A*13.167h = 303Ah y la eficiencia culómbica sería 303/336 = 90.2% (eficiencia energética = ~81%)

Conclusión: Tu batería está en bastante buen estado de salud, parecido al de la mía ...
Lo que está mal, son los 1200Ah configurados en el BMV; deberían ser algo entre 1350Ah y 1400Ah - y tampoco es seguro, que con eso funcione bien el BMV - estoy contento de no tener ninguno


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He mirado las dos páginas y efectivamente, Francesc y Mleon tienen una eficiencia energética alta
Pero con la corrección de la capacidad configurada en el BMV, Tejota ahora también obtiene una eficiencia energética >80%, que no está tan mal como parecía


Edito: He aprovechado para recalibrar mis amperímetros, y resulta que la eficiencia energética de mi sistema es más bien 84-85%, en vez de los 82% que pensaba hasta ahora
Hoy los instrumentos me marcan 216kWh cargados y 263kWh descargados ---> eficiencia energética 216/263 = 82.1%
En realidad han sido 222kWh cargados y 263kWh descargados ---> eficiencia energética 222/263 = 84.4%




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Lo que quería dar a entender es, que hay unas baterías que se están vendiendo como churros, que yo también tuve, y que no son tan buenas como otras...

Iniciado por Gabriel 2018

Lo que quería dar a entender es, que hay unas baterías que se están vendiendo como churros, que yo también tuve, y que no son tan buenas como otras...

Ahora entiendo mejor, lo que quieres decir ...

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Has leído el último párrafo que he añadido a mi post #506 ?
"He aprovechado para recalibrar mis amperímetros, y resulta que la eficiencia energética de mi sistema es más bien 84-85%, en vez de los 81-82% que pensaba hasta ahora
Hoy los instrumentos me marcan 216kWh cargados y 263kWh descargados ---> eficiencia energética 216/263 = 82.1%
En realidad han sido 222kWh cargados y 263kWh descargados ---> eficiencia energética 222/263 = 84.4%"

Poco a poco me estás convenciendo de lo que ya dices todo el tiempo: Que la eficiencia energética en un sistema FV bueno puede ser tan alta como 87% (eficiencia culómbica ~96%)
Lo que sigo sin entender para nada, es por qué la literatura y los fabricantes hablan de una eficiencia culómbica de 75-80%, para baterías de plomo-ácido ...
Es como si consiguieramos una vida útil de 2000 ciclos completas para nuestras baterías en sistemas FV, mientras los fabricantes dicen ~1500 ciclos completos - todos sabemos, que en realidad es todo lo contrario ...

@Gabriel 2018:
Nos explicas lo que ahora se ve en tu página http://beduino.sytes.net/plomo80.php, por favor

Iniciado por el_cobarde

@Gabriel 2018:
Nos explicas lo que ahora se ve en tu página http://beduino.sytes.net/plomo80.php, por favor

Sólo he separado los Ah y Wh que entran de los que salen, para poder probarlo a más largo plazo.

Pues vaya chasco con el BMV.

En manual indican que hay que poner una capacidad C20.
El fabricante de la bateria me la vende como 1000Ah C5 1100Ah C10 1500Ah C100. No hay mas datos.... ahora calculate el C20. Pues puse 1200Ah C20 y me pareció mucho.

En cuanto sincronize hare el cambio y borrare el historial del BMV ya que esta viciado con esa capacidad inicial. Pondre 1350Ah C20

Iniciado por Tejota

Pues vaya chasco con el BMV ... En manual indican que hay que poner una capacidad C20

El manual recomienda C20, porque Victron asume una descarga con 0.05C como una buena media para sistemas FV

Iniciado por Tejota

El fabricante de la bateria me la vende como 1000Ah C5 1100Ah C10 1500Ah C100. No hay mas datos.... ahora calculate el C20

Pues C20 será ~1200Ah, tal como habías estimado

Iniciado por Tejota

Pondre 1350Ah C20

No, mujer, no! La capacidad C20 son 1200Ah. Lo que pasa, es que tu descarga nocturna es con una media del SoC 22% en 13 horas, que es 0,0167C y corresponde a la capacidad C60. Es decir, para tí no es buena la media de C20 que recomienda Victron; tú deberías configurar el BMV con la capacidad C60, que son ~1350Ah
Lo malo del caso es, que el BMV probablemente subestimará los Ah descargados, sea que fuese el SoC que le pongas ...

Iniciado por el_cobarde

El manual recomienda C20, porque Victron asume una descarga con 0.05C como una buena media para sistemas FV



Pues C20 será ~1200Ah, tal como habías estimado



No, mujer, no! La capacidad C20 son 1200Ah. Lo que pasa, es que tu descarga nocturna es con una media del SoC 22% en 13 horas, que es 0,0167C y corresponde a la capacidad C60. Es decir, para tí no es buena la media de C20 que recomienda Victron; tú deberías configurar el BMV con la capacidad C60, que son ~1350Ah
Lo malo del caso es, que el BMV probablemente subestimará los Ah descargados, sea que fuese el SoC que le pongas ...

Ese desfase lo deberia de corregir el coeficiente de Peukert que se mete en los parametros del BMV. Y aqui es donde creo que esta el error. Tengo puesto un coeficiente de Peukert de 1,25 (por defecto) y mis baterias con los datos que da el fabricante me sale un coeficiente de Peukert de 1,15. El coeficiente de Peukert lo calculo (con la formula de la discordia) en base a los parametros que da el fabricante de 1100Ah C10 y 1500Ah C100.

Iniciado por Tejota

Ese desfase lo deberia de corregir el coeficiente de Peukert que se mete en los parametros del BMV. Y aqui es donde creo que esta el error ...

Sí, seguro que ese es el error sistemático que buscamos

Iniciado por Tejota

El coeficiente de Peukert lo calculo ... en base a los parametros que da el fabricante de 1100Ah C10 y 1500Ah C100

El fabricante da 1500Ah C100, 1100Ah C10 y 1000Ah C5; me sale k=1.16 para las 3 comparaciones posibles
Si el coeficiente de Peukert es 1.16; la capacidad C20 es 1200Ah y la capacidad C60 es 1400Ah (no 1350Ah, como había estimado)
Si en el BMV se puede configurar el coeficiente de Peukert, la capacidad que se tiene que poner siempre es C20 - el BMV calculará la capacidad correcta con el coeficiente de peukert correcto, según la intensidad de descarga en cada momento

Conclusión: Configura tu BMV con capacidad 1200Ah (C20) y coeficiente de Peukert 1.16 - e indicará valores correctos

Yo creo que solamente con el Peukert cambiado el BMV ya deberia de corregir solo todo. Lo tenia puesto a 1,25.

Iniciado por Tejota

Yo creo que solamente con el Peukert cambiado el BMV ya deberia de corregir solo todo. Lo tenia puesto a 1,25.

Si, claro. Ya lo había corregido en mi post #514. Así que configura tu BMV con capacidad 1200Ah (C20) y coeficiente de Peukert 1.16 - y el BMV indicará valores correctos

Iniciado por el_cobarde

Si, claro. Ya lo había corregido en mi post #514. Así que configura tu BMV con capacidad 1200Ah (C20) y coeficiente de Peukert 1.16 - y el BMV indicará valores correctos

Lo que pasa que los acumulados estos dias tendre que borrarlos ya que si no lo hago falsearan los datos nuevos correctos.

Iniciado por Tejota

Lo que pasa que los acumulados estos dias tendre que borrarlos ya que si no lo hago falsearan los datos nuevos correctos ...

... y otra vez la eficiencia energética total estará equivocada durante 23 horas del día, hasta haber pasado un mes, aproximadamente
Por ejemplo, hoy a las 7:45h, tú página www.dsii.org indicaba una eficiencia energética de 28317%

Por eso te vuelvo a recomendar que apliques la corrección del SoC a la eficiencia energética - a pesar de que el BMV no lo haga


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Iniciado por el_cobarde

Así que configura tu BMV con capacidad 1200Ah (C20) y coeficiente de Peukert 1.16 - y el BMV indicará valores correctos

Efectivamente, ahora los valores en tu página gráficas parecen ser correctos ...

- La intensidad media de descarga es ~27A durante 13 horas ---> 27A*13h = 351Ah descargados
- La descarga con 27A, con el coeficiente Peukert de 1.16, significa una capacidad de 1370Ah C52
- El SoC indica una bajada de 100% a 74.4%, que son 0.256*1370Ah = 351Ah descargados

Iniciado por el_cobarde

... y otra vez la eficiencia energética total estará equivocada durante 23 horas del día, hasta haber pasado un mes, aproximadamente
Por ejemplo, hoy a las 7:45h, tú página www.dsii.org indicaba una eficiencia energética de 28317%

Por eso te vuelvo a recomendar que apliques la corrección del SoC a la eficiencia energética - a pesar de que el BMV no lo haga

Calma por Dios. Que no hace falta esperar un mes.... en una semana o dos ya esta normalizado todo.
Ademas los datos reseteados son puros, es decir, no les hago ninguna correcion ni calculo. Son los que da el BMV tal cual. Tanto los kWh cargados como los kWh descargados que se van acumulando con los dias.
Y tambien el dato de eficiencia que calcula el BMV.


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Iniciado por el_cobarde

Efectivamente, ahora los valores en tu página gráficas parecen ser correctos ...

- La intensidad media de descarga es ~27A durante 13 horas ---> 27A*13h = 351Ah descargados
- La descarga con 27A, con el coeficiente Peukert de 1.16, significa una capacidad de 1370Ah C52
- El SoC indica una bajada de 100% a 74.4%, que son 0.256*1370Ah = 351Ah descargados

Eso me pasa por no calcular el Peukert de mis baterias y dejar el valor por defecto que trae el BMV.

Lo que es obvio es que cada bateria tiene su Peukert y con solo dos datos que de el fabricante se puede calcular facilmente. Lo que yo no se si los propietarios de los BMV saben lo critico que son este tipo de parametros como para no tenerlos en cuenta en la configuracion de este monitor de baterias. Da para otro hilo.

Iniciado por Tejota

Calma por Dios. Que no hace falta esperar un mes.... en una semana o dos ya esta normalizado todo.
Ademas los datos reseteados son puros, es decir, no les hago ninguna correcion ni calculo. Son los que da el BMV tal cual. Tanto los kWh cargados como los kWh descargados que se van acumulando con los dias.
Y tambien el dato de eficiencia que calcula el BMV.


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Eso me pasa por no calcular el Peukert de mis baterias y dejar el valor por defecto que trae el BMV.

Lo que es obvio es que cada bateria tiene su Peukert y con solo dos datos que de el fabricante se puede calcular facilmente. Lo que yo no se si los propietarios de los BMV saben lo critico que son este tipo de parametros como para no tenerlos en cuenta en la configuracion de este monitor de baterias. Da para otro hilo.

No está muy ajustado, ahora indica un SOC del 98 y debería ser 100.

Iniciado por Gabriel 2018

No está muy ajustado, ahora indica un SOC del 98 y debería ser 100.

Lo reseteara.... esta la Icola a puntito

De todas formas, es complicado estimar el SOC. Lo que no entiendo muy bien es lo que tiene que ver Peukert en ello.
No sería mejor estimar el SOC dando una eficiencia culombica del 97-98% en Bulk y en absorción solo contabilizar I-I residual?
En la prueba de descarga C5 de una batería de 71 Ah C100, vimos que con 40 Ah descargados iba en picado. Cualquier monitor hubiese dicho que tenía un SOC del 20, o menos. Sin embargo, se llenó con poco más de esos 40 Ah, luego el SOC no era del 20.

Iniciado por Tejota

Lo reseteara.... esta la Icola a puntito

Bueno, a las 14:30h se ha recalibrado el SoC del BMV a 100%, el salto ha sido de 97.7% a 100%

De la página dsii podemos extraer la eficiencia de carga culómbica de hoy, con la configuración nueva del BMV de Tejota:
- Profundidad de la última descarga: 353Ah
- Energía cargada hoy (hay 2 valores): 20.9kWh y 21.1kWh; media 21.0kWh
- Podemos asumir que la tensión media de carga es de 54V
- Entonces, 21.0kWh son 21000/54 = 389Ah
- De estos valores se deduce la eficiencia culómbica en 353/389 = 90.7%
- Y también la eficiencia energética: 90.7% * 49/54 = 82.3%

No son valores tan malos, digo yo

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Iniciado por Gabriel 2018

Lo que no entiendo muy bien es lo que tiene que ver Peukert en ello ...

Peukert es muy útil para que un monitor de batería calcule el SoC correcto! Imagina una descarga con intensidad variable, como es habitual en FV. Entonces, cada Ah reducirá el SoC en función de la intensidad en este momento, calculado con la fórmula de Peukert

Ejemplo: La batería de Tejota tiene 1000Ah C5 (0.2C = 200A) y 1500Ah C100 (0.01C = 15A)
Esto significa, que 1Ah de descarga a 0.2C reduce el SoC en 0.100%, mientras 1Ah de descarga a 0.01C reduce el SoC en solo 0.067%. Exactamente esto se consigue con la fórmula de Peukert

Iniciado por el_cobarde

Bueno, a las 14:30h se ha recalibrado el SoC del BMV a 100%, el salto ha sido de 97.7% a 100%

De la página dsii podemos extraer la eficiencia de carga culómbica de hoy, con la configuración nueva del BMV:
- Profundidad de la última descarga: 353Ah
- Energía cargada hoy (hay 2 valores): 20.9kWh y 21.1kWh; media 21.0kWh
- Podemos asumir que la tensión media de carga es de 54V
- Entonces, 21.0kWh son 21000/54 = 389Ah
- De estos valores se deduce la eficiencia culómbica en 353/389 = 90.7%
- Y también la eficiencia energética: 90.7% * 49/54 = 82.3%

No son valores tan malos, digo yo

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Peukert es muy útil para que un monitor de batería calcule el SoC correcto! Imagina una descarga con intensidad variable, como es habitual en FV. Entonces, cada Ah reducirá el SoC en función de la intensidad en este momento, calculado con la fórmula de Peukert

Ejemplo: La batería de Tejota tiene 1000Ah C5 (0.2C = 200A) y 1500Ah C100 (0.01C = 15A)
Esto significa, que 1Ah de descarga a 0.2C reduce el SoC en 0.100%, mientras 1Ah de descarga a 0.01C reduce el SoC en solo 0.067%. Exactamente esto se consigue con la fórmula de Peukert

Ya, pero en ambos casos, con 1.03+- Ah se vuelve a llenar la batería.

Iniciado por Tejota

Calma por Dios. Que no hace falta esperar un mes.... en una semana o dos ya esta normalizado todo

Ya te había dicho que una semana o dos no bastan!

Suponiendo que los ciclos son aproximadamente con la misma profundidad de descarga cada día -que es el caso- obtenemos ...
... el error máximo en la eficiencia de carga a la semana es de 1/7 = 14.3%, es decir 95.7% en vez de 82.0%
... el error máximo en la eficiencia de carga a las dos semanas es de 1/14 = 7.1%, es decir 88.3% en vez de 82.0%
... el error máximo en la eficiencia de carga a las tres semanas es de 1/21 = 4.8%, es decir 86.1% en vez de 82.0%
... el error máximo en la eficiencia de carga al mes es de 1/30.5 = 3.3%, es decir 84.8% en vez de 82.0%
... el error máximo en la eficiencia de carga a los tres meses es de 1/91.5 = 1.1%, es decir 82.9% en vez de 82.0%

Todo esto se evita, aplicando la corrección del SoC ...


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Iniciado por Gabriel 2018

Ya, pero en ambos casos, con 1.03+- Ah se vuelve a llenar la batería.

- Una cosa es que si el BMV indica el SoC 100%, realmente sea el SoC 100% - eso es fácil de conseguir
- Otra cosa es que el SoC que indica el BMV sea el correcto en cada momento - eso ya es más difícil, y aquí ayuda Peukert