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

Iniciado por Gabriel 2018

He aplicado el modelo a los datos, y aplicando un 97% de eficiencia energética en bulk y descontando una I cola de 10.56 A, proporcional a I cola de 0.5 A por cada 70 Ah de la batería del experimento, resulta que el SOC al finalizar absorción indicaría un 98.15%, que sin ser una buena aproximación, es mejor que la del BMV.

Creo que asumir una Icola de 10.56A en absorción, para la batería de Tejota, es muy atrevido. En su gráfica de un mes, la Icola ha bajado a 13A solo en un día; en los otros días ha sido de 15-18A. El problema es, que aparentemente, a la batería de Tejota le cuesta bajar a la Icola, a pesar de que la absorción dura 2 horas cada día
Yo diría que es razonable, hacer dos cálculos, uno con Icola=10.56A y otro con Icola=13A
Tampoco estoy seguro, de que la eficiencia en bulk es de 97%, por lo que tambíen haré dos cálculos, uno con 97% y otro con 99%

(1) Eficiencia en bulk 97%; Icola en absorción 10.56A
- Carga útil en bulk: 11297*0.97 = 10958uds (365.3Ah)
- Carga útil en absorción: 2728-(56*10.56) = 2137uds (71.2Ah); eficiencia culómbica 2137/2728 = 78%
- Carga útil total: 10958+2137 = 13095uds (436.5Ah)
- Descarga del SoC 100% a 66.4% con 13298uds (443.3Ah)
- SoC al finalizar la absorción: 66.4% + (33.6%*13095/13298) = 99.5%

(2) Eficiencia en bulk 99%; Icola en absorción 10.56A
- Carga útil en bulk: 11297*0.99 = 11184uds (372.8Ah)
- Carga útil en absorción: 2728-(56*10.56) = 2137uds (71.2Ah); eficiencia culómbica 2137/2728 = 78%
- Carga útil total: 11184+2137 = 13321uds (444.0Ah)
- Descarga del SoC 100% a 66.4% con 13298uds (443.3Ah)
- SoC al finalizar la absorción: 66.4% + (33.6%*13321/13298) = 100.1%

(3) Eficiencia en bulk 97%; Icola en absorción 13A
- Carga útil en bulk: 11297*0.97 = 10958uds (365.3Ah)
- Carga útil en absorción: 2728-(56*13) = 2000uds (66.7Ah); eficiencia culómbica 2000/2728 = 73%
- Carga útil total: 10958+2000 = 12958uds (431.9Ah)
- Descarga del SoC 100% a 66.4% con 13298uds (443.3Ah)
- SoC al finalizar la absorción: 66.4% + (33.6%*12958/13298) = 99.1%

(4) Eficiencia en bulk 99%; Icola en absorción 13A
- Carga útil en bulk: 11297*0.99 = 11184uds (372.8Ah)
- Carga útil en absorción: 2728-(56*13) = 2000uds (66.7Ah); eficiencia culómbica 2000/2728 = 73%
- Carga útil total: 11184+2000 = 13184uds (439.5Ah)
- Descarga del SoC 100% a 66.4% con 13298uds (443.3Ah)
- SoC al finalizar la absorción: 66.4% + (33.6%*13184/13298) = 99.7%


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Iniciado por Gabriel 2018

La autocalibración es debida a que el indice de Peukert no está del todo bien estimado. Esos 40 Ah, simplemente, el BMW los ha descontado de más en la descarga, por Peukert

A eso me refiero, al decir que no sabemos el SoC exacto
Sabemos que el SoC 97% debería leerse 100% - pero el SoC 95%, a qué SoC real equivale? O el SoC 92%?
Se puede hacer una interpolación, claro; pero no es muy satisfactorio ...

Iniciado por el_cobarde

Creo que asumir una Icola de 10.56A en absorción, para la batería de Tejota, es muy atrevido. En su gráfica de un mes, la Icola ha bajado a 13A solo en un día; en los otros días ha sido de 15-18A. El problema es, que aparentemente, a la batería de Tejota le cuesta bajar a la Icola, a pesar de que la absorción dura 2 horas cada día
Yo diría que es razonable, hacer dos cálculos, uno con Icola=10.56A y otro con Icola=13A
Tampoco estoy seguro, de que la eficiencia en bulk es de 97%, por lo que tambíen haré dos cálculos, uno con 97% y otro con 99%

(1) Eficiencia en bulk 97%; Icola en absorción 10.56A
- Carga útil en bulk: 11297*0.97 = 10958uds (365.3Ah)
- Carga útil en absorción: 2728-(56*10.56) = 2137uds (71.2Ah); eficiencia culómbica 2137/2728 = 78%
- Carga útil total: 10958+2137 = 13095uds (436.5Ah)
- Descarga del SoC 100% a 66.4% con 13298uds (443.3Ah)
- SoC al finalizar la absorción: 66.4% + (33.6%*13095/13298) = 99.5%

(2) Eficiencia en bulk 99%; Icola en absorción 10.56A
- Carga útil en bulk: 11297*0.99 = 11184uds (372.8Ah)
- Carga útil en absorción: 2728-(56*10.56) = 2137uds (71.2Ah); eficiencia culómbica 2137/2728 = 78%
- Carga útil total: 11184+2137 = 13321uds (444.0Ah)
- Descarga del SoC 100% a 66.4% con 13298uds (443.3Ah)
- SoC al finalizar la absorción: 66.4% + (33.6%*13321/13298) = 100.1%

(3) Eficiencia en bulk 97%; Icola en absorción 13A
- Carga útil en bulk: 11297*0.97 = 10958uds (365.3Ah)
- Carga útil en absorción: 2728-(56*13) = 2000uds (66.7Ah); eficiencia culómbica 2000/2728 = 73%
- Carga útil total: 10958+2000 = 12958uds (431.9Ah)
- Descarga del SoC 100% a 66.4% con 13298uds (443.3Ah)
- SoC al finalizar la absorción: 66.4% + (33.6%*12958/13298) = 99.1%

(4) Eficiencia en bulk 99%; Icola en absorción 13A
- Carga útil en bulk: 11297*0.99 = 11184uds (372.8Ah)
- Carga útil en absorción: 2728-(56*13) = 2000uds (66.7Ah); eficiencia culómbica 2000/2728 = 73%
- Carga útil total: 11184+2000 = 13184uds (439.5Ah)
- Descarga del SoC 100% a 66.4% con 13298uds (443.3Ah)
- SoC al finalizar la absorción: 66.4% + (33.6%*13184/13298) = 99.7%


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A eso me refiero, al decir que no sabemos el SoC exacto
Sabemos que el SoC 97% debería leerse 100% - pero el SoC 95%, a qué SoC real equivale? O el SoC 92%?
Se puede hacer una interpolación, claro; pero no es muy satisfactorio ...

Por eso, que reduzca Peukert un par de centésimas y tendrá mejor resultado.

Iniciado por Gabriel 2018

Por eso, que reduzca Peukert un par de centésimas y tendrá mejor resultado.

Si, eso parece. Pero asimismo, es un poco extraño:
El fabricante da 1500Ah C100, 1100Ah C10 y 1000Ah C5, para esta batería. Con estos valores sale un valor exacto de 1.16, para el coeficiente de Peukert. Creo que Tejota tiene configurado Peukert=1.16, actualmente
Normalmente, se asume un coeficiente de Peukert de 1.25; 1.16 ya es un coeficiente para una batería muy buena
Si se reduce a 1.10, por ejemplo, la batería de Tejota sería una de las mejores disponibles en el mercado ...

A C20 o C40 todas van muy bien. Sí hace la prueba en C5 no da 600 Ah...

Iniciado por Gabriel 2018

A C20 o C40 todas van muy bien. Sí hace la prueba en C5 no da 600 Ah...

O sea, tú dices que a intensidades de 0.05C o 0.025C, es fácil que una batería tenga el coeficiente de Peukert de 1.10. Es a una intensidad de 0.2C (o más) donde se distingue una bateria buena de una menos buena - me parece interesante

Peukert lo tengo en 1,15. Mis logaritmos son "pobres".

Iniciado por Tejota

Peukert lo tengo en 1,15. Mis logaritmos son "pobres".

Pues prueba con Peukert = 1.10, a ver si el salto en el SoC (la autocalibración) desaparece o se reduce

Una cosa que me llama la atencion y que habria que tener en cuenta. La tension de flotacion dice el fabricante que tiene que ser 54,5V a 25 grados. Yo la tengo puesta a 54V y todavia siguen entrando un par de amperios o tres. No seria mejor ajustar la tension de flotacion para que se mantuviera en equilibrio a cero amperios. En mi bateria yo la tengo medida en 53,2V. Supongo que variara segun temperatura pero no veo mucho sentido tenerla a un valor mayor de 53.2V y que sigan entrando esos dos o tres amperios que al fin y al cabo solo se van a traducir en calor.

Iniciado por Tejota

No seria mejor ajustar la tension de flotacion para que se mantuviera en equilibrio a cero amperios ... no veo mucho sentido tenerla a un valor mayor de 53.2V y que sigan entrando esos dos o tres amperios que al fin y al cabo solo se van a traducir en calor

No! Cero amperios significaría que no se compensaría la autodescarga de la batería y el SoC real bajaría. He visto que en flotación entran unos 2A a tu batería. Eso está bien y probablemente compensa la autodescarga. Con 1500Ah C100 hasta podrían ser 3-4A. Puedes aumentar la tensión de flotación tranquilamente a 54.5V, que es lo que recomienda el fabricante

Decir que estos 2, 3 o 4A en flotación sirven solo para compensar la autodescarga; la batería ya está cargada al SoC 100% y no admite más carga. Es decir, la eficiencia de carga en flotación es 0% - pero si está bien configurada la tensión, estos pocos amperios no se convierten en calor - mantienen el SoC a 100%

Iniciado por el_cobarde

No! Cero amperios significaría que no se compensaría la autodescarga de la batería y el SoC real bajaría. He visto que en flotación entran unos 2A a tu batería. Eso está bien y probablemente compensa la autodescarga. Con 1500Ah C100 hasta podrían ser 3-4A. Puedes aumentar la tensión de flotación tranquilamente a 54.5V, que es lo que recomienda el fabricante

Decir que estos 2, 3 o 4A en flotación sirven solo para compensar la autodescarga; la batería ya está cargada al SoC 100% y no admite más carga. Es decir, la eficiencia de carga en flotación es 0% - pero si está bien configurada la tensión, estos pocos amperios no se convierten en calor - mantienen el SoC a 100%

Eso es lo que dice la teoria.
En la practica yo veo que el BMV esos Ah q el campo solar esta suministrando a la bateria en flotacion los contabiliza y por tanto afectaran al calculo de la eficiencia. Son pocos pero dia a dia en toda la vida util de la bateria hacen muchos Ah en total. A no ser que el BMV los corrija en su algoritmo de calculo de eficiencia.

Iniciado por Tejota

Eso es lo que dice la teoria

La práctica dice algo muy parecido. Y olvídate por un momento del BMV, que la flotación es la misma, con o sin BMV
La autodescarga es algo entre 5% y 15% de la capacidad nominal al mes, digamos 10% al mes
Tu batería es de 1500Ah C100; la autodescarga será ~150Ah/mes o 5Ah/día, más o menos
Pongamos que sean 4 horas de flotación con 3A al día, entonces entrarán 12Ah durante la flotación
De estos 12Ah, ~2Ah compensarán la autodescarga. Es muy probable, que la batería aún no estaba al SoC 100%, al comenzar la flotación - entonces posiblemente 6Ah sirvan para cargar, y elevarán el SoC de tu batería en solo 0.4%
Los 4Ah restantes efectivamente calentarán a la batería - pero es imposible ajustar la flotación tan perfectamente, que esto no pase

Yo veo un poco alta esa tensión de absorción para esa batería y más, estando en Verano. Por lo que yo pude comprobar, esa batería se mueve bien con algo de plomo blando y densidades de 1.26 1.27. Con una ecualización al mes puede valer y absorciones a 57.6, incluso menos en Verano.

Iniciado por Gabriel 2018

Yo veo un poco alta esa tensión de absorción para esa batería ... esa batería se mueve bien con algo de plomo blando y densidades de 1.26 1.27. Con una ecualización al mes puede valer y absorciones a 57.6, incluso menos en Verano.

Entonces confirmas, lo que ya sospeché muy al principio de este hilo interminable:
- Los fabricantes de baterías EPzS (de tracción) recomiendan tensión alta y largo tiempo de absorción - pero esta recomendación es válida para las descargas forzadas en uso industrial de la batería
- Cuando se usan baterías EPzS en sistemas FV, con ciclaje mucho más moderado, los parámetros de carga correctos son los recomendados para baterías OPzS (baterías solares)
- El mito de que "las baterías EPzS beben mucha agua", origina de aplicar los parámetros de carga recomendados para el uso industrial (absorción forzada), estando instalada la batería en un sistema FV; entonces gasea mucho y tiene mucha sed



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Una pregunta a Tejota:

En tu página gráficas de hoy no hay datos entre las 08:30h y 09:32h - qué ha pasado?



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Intentaré hacer un pequeño resumen de los resultados que me parecen de interés práctico, de este hilo interminable:

(1) Los parámetros "correctos" para mi batería EPzS, tal como la uso yo, NO son los que recomienda el fabricante. Más bien son ~1 hora de absorción a 57.0V (con ecualización más frecuente), o a 58.4V (con ecu menos frecuente)

(2) La eficiencia energética (en kWh) de mi batería EPzS -con el uso que le doy: ciclaje hasta el SoC ~75%- es de 84%, lo que significa una eficiencia culómbica (en Ah) de (55V/49V * 84%) = ~94%

(3) La eficiencia culómbica (en Ah) de la batería de Tejota, también EPzS -con el uso que le da: ciclaje hasta el SoC ~65%- es de 94%, y la eficiencia energética (en kWh) es de 83%

(4) Si no cambio las condiciones del ciclaje en mi sistema, podré cuantificar el envejecimiento de mi batería, observando la reducción de la eficiencia de carga con los años

Iniciado por el_cobarde

Una pregunta a Tejota:

En tu página gráficas de hoy no hay datos entre las 08:30h y 09:32h - qué ha pasado?



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Un mantenimiento programado. Los domingos por la mañana son las unicas horas donde puedo cortar toda la energia de la instalacion sin que haya muchas afecciones. O sea, en ese periodo ni ha habido cosecha ni ha habido consumo de ningun tipo.

Iniciado por Tejota

Un mantenimiento programado ... en ese periodo ni ha habido cosecha ni ha habido consumo de ningun tipo

Si no ha habido cosecha, cómo es posible que el SoC haya subido de 77.0% a las 08:30h a 77.5% a las 09:32h ?
0.5% en el SoC asimismo son 7Ah - de dónde han venido?
Calculas los datos cada 2 minutos - la cosecha de los 2 minutos entre 09:30h y 09.32h, a 73A, serían solo 2.4Ah, no 7Ah ...

Iniciado por el_cobarde

Si no ha habido cosecha, cómo es posible que el SoC haya subido de 77.0% a las 08:30h a 77.5% a las 09:32h ?
0.5% en el SoC asimismo son 7Ah - de dónde han venido?
Calculas los datos cada 2 minutos - la cosecha de los 2 minutos entre 09:30h y 09.32h, a 73A, serían solo 2.4Ah, no 7Ah ...

Si amplias la grafica con el boton + veras que te salen datos cada 10-15 segundos. Esa diferencia se deba a que desde que he abierto campos solares hasta que ha arrancado la PI y se ha puesto a monitorizar igual han pasado 5 o 10 minutos. El programa no arranca inmediatamente cuando los hibridos se ponen en marcha. Las cargas va entrando escalonadamente y las ultimas en entrar son las de monitorizacion.

Iniciado por Tejota

Las cargas va entrando escalonadamente y las ultimas en entrar son las de monitorizacion

Entiendo. Es decir, esos 7Ah son la cosecha de los últimos 6 minutos, aproximadamente, desde las 09:26h hasta las 09:32h

Iniciado por el_cobarde

Es la batería, la que define su tensión de absorción. El regulador/cargador solo impone una etapa CV, a la tensión que se le diga ...
La tensión de absorción es un poco superior a la de gaseo, que es a ~2.40V por vaso, para batería de plomo-ácido

Iniciado por Pidjey

Eso donde lo pone o te lo has inventado tu. Que regulacion dice que la etapa U del perfil IU la impone la bageria con su tension de gaseo

Como el asunto me parece bastante importante, vuelvo a él
Sabemos muy bien, que las tensiones de carga -en especial la de absorción- las debemos configurar en el regulador siguiendo a las recomendaciones del fabricante de la batería, no del regulador. Es decir, es la batería que define estas tensiones

Pero por si esto no te convence, Pidjey, he encontrado este hilo de 2012, donde los "gurus" del foro de aquel tiempo discuten lo que ellos entienden por absorción. Te recomiendo que leas este hilo de carlos6025: La "complicada" etapa de absorción

Iniciado por el_cobarde

Como el asunto me parece bastante importante, vuelvo a él
Sabemos muy bien, que las tensiones de carga -en especial la de absorción- la debemos configurar en el regulador siguiendo a las recomendaciones del fabricante de la batería, no del regulador. Es decir, es la batería que define estas tensiones

Pero por si esto no te convence, Pidjey, he encontrado este hilo de 2012, dnde los "gurus" del foro de entonces discuten lo que ellos entienden por absorción. Te recomiendo que leas este hilo:
https://www.solarweb.net/forosolar/f...-analisis.html

Ya lo lei hace tiempo i no decia nada que no hubiera leido ya. Quizas el problema es el no separar la absorcion de la bateria de lo que es la mal llamada absorcion de la etapa U del perfil IU.

Iniciado por Pidjey

Quizas el problema es el no separar la absorcion de la bateria de lo que es la mal llamada absorcion de la etapa U del perfil IU

Pues yo los separo: La fase de carga que pide la batería, la llamo "absorción", porque lo es; y la etapa CV que impone el regulador/cargador - como bien dices "mal llamada absorción"-, la llamo lo que es: Una "etapa CV" a la tensión que se haya programado

A ver, si ahora estamos de acuerdo?

Como sabes cuando la bateria de Tejota esta en absorcion?

Iniciado por el_cobarde

Como el asunto me parece bastante importante, vuelvo a él
Sabemos muy bien, que las tensiones de carga -en especial la de absorción- las debemos configurar en el regulador siguiendo a las recomendaciones del fabricante de la batería, no del regulador. Es decir, es la batería que define estas tensiones

Pero por si esto no te convence, Pidjey, he encontrado este hilo de 2012, donde los "gurus" del foro de aquel tiempo discuten lo que ellos entienden por absorción. Te recomiendo que leas este hilo de carlos6025: La "complicada" etapa de absorción

Vemos que las encíclicas comenzaron hace mucho tiempo...

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Iniciado por el_cobarde

Pues yo los separo: La fase de carga que pide la batería, la llamo "absorción", porque lo es; y la etapa CV que impone el regulador/cargador - como bien dices "mal llamada absorción"-, la llamo lo que es: Una "etapa CV" a la tensión que se haya programado

A ver, si ahora estamos de acuerdo?

Yo veo dos hechos indisolublemente unidos...

De todas formas lo mas curioso es que la fase de carga en la que la bateria se encuentra mas en absorcion es en la fase de bulk..... pero bueno no me voy a ponder a discutir eso ahora....