Tema: ¿Cuanto tiempo tarda en cargarse el banco de baterías?

Buenos días,
Estoy calculando el tiempo de carga de un banco de baterías y tengo dudas.
Los datos son:
Es una instalación aislada de 1MW y 500kWh dividida en 4 arrays o campos, cada uno con un inversor de 250kW y 55 baterias.
Cada uno de estos inversores alimenta a un banco de baterías de 5 series en paralelo con 11 baterias cada serie.
Las baterías son de Li-ion y 200Ah y 12.8V (se me indica también que cargan en 5h a 40A)
El cargador es un inversor-cargador con potencia nominal de salida a 289kW, voltage nominal 360Vdc y en un rango de 96-750 VDc con una intensidad máxima de carga de 1000A.
Las baterías van del 0% al 100%. Vamos a fijar tambien que las baterias se cargasen de forma lineal

Según mis calculos:
Voltaje total del banco (1 array)= 12.8V · 11=140.8 V
Intensidad total del banco = 200A · 5 series = 1000A

Por lo que si el inversor esta funcionando a condiciones ideales (maxima potencia):
I CARGA = 289000W inversor /140.8V baterias = 2042 A

Entonces el tiempo seria los 1000 Ah que necesita la bateria entre el amperaje que suministra el cargador:
t=1000A/2042A=0.4897 h (Entiendo que son horas solares pico)


PEEEEERO la intensidad de carga máxima del cargador son 1000A y no 2042A
¿Entonces simplemente seria asi?
tiempo de carga= 1000Ah banco de baterias /1000 A del cargador = 1h

¿Cuando el inversor esta trabajando a 1000A? lo hace a STC? ¿Bajo que premisas si la radiación va cambiando?
Por favor ayúdenme a clarificarme un poco

Esto es para una casita de campo ??

Minimo 5 horas. Menos de 5 horas no puedes.

Fin.

Yo supongo que esto es de una industria.

Para los cálculos de carga de baterías; habría que saber la ficha técnica del modelo del inversor y también la ficha de las baterías.

Y así poder comprobar que la CD del inversor son esos 250Kw (no creo que sean 289Kw que considero es referido a la carga AC que puede llegar a alimentar de pico a aparatos eléctricos).

Y también ver que carga de alimentación admiten esas baterías de Litio (en amperios/hora) pues esto lo regulará el inversor en su fase de cargador-regulador (inversor 3 en uno) debidamente configurado para según el tipo de batería que tengamos. En esto último “Tejota” es un crac que puede asesorarte muy bién.

Tengo entendido que el Litio necesita como mínimo de 2-3horas para realizar las cargas de profundidades del 80-90%. El resto de baterías normalmente necesitan más horas de cargas para profundidades de tan solo el 50%. (porcentajes descargas recomendados).

En lo que creo saber… no se pueden cargar las baterías (o no se debe) a una velocidad caprichosa… rápida por encima de las recomendaciones de la casa comercial.

Joder qué deberes ponen hoy en día!!!

Gracias por sus respuestas.
Es para ayudar a un estudio de un amigo. Una instalacion un poco rara lo sé.

El inversor seria este:Equinox 250kW Hybrid x 4 uds

Input battery parameters, Nominal power =289 kW (sé que es un potencia un tanto extraña pero no es esa la que daria en las baterias?
La ficha dice que la maxima intensidad son 1000A para cargar baterias

La ficha tecnica de las baterias no las tengo y por tanto no se la C. Pero me dice que se cargan en 5h a 40A . Entonces por la asociacion de baterias descrita, entiendo que o bien se necesita una intensidad para cargarlas desde el inversor-cargador :
¿ A) 40A · 5 series = 200A
o
B) 200Ah por bateria · 5 series = 1000A a cada hora ?


Sé tambien que diariamente el inversor me da en el peor mes 1221 kW.

Por lo tanto,
¿pueden decirme que intensidad necesito para alimentar el banco?
¿pueden decirme cuantas horas va a funcionar el inversor a esa intensidad? o lo que es lo mismo ¿cuantas horas necesito para cargar el banco de baterias?

Intensidad de carga una bateria = 40Amp
Intensidad de carga 11 baterias en serie = 40Amp

Intensidad de carga de 5 // de 11 baterias 40 x 5 = 200Amp.

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A) es el correcto.

Iniciado por tcania1

Las baterías son de Li-ion y 200Ah y 12.8V (se me indica también que cargan en 5h a 40A)

Si lo has dicho tu en el enunciado !

la capacidad de la bateria (55 elementos) es de 140,8v x 1000Ah= 140,8KWH max (de 100% a 0%).
1/ Colocar un inversor de 250kwh a una bateria de 140,8kwh es una burrada.
El inversor podia descargar estas baterias en poco mas de media hora.(de noche por ejemplo)
Cuando indican una intensidad max de carga o tiempo minimo de carga (5h), suele ser valido para la descarga.
2/ 500kwh produccion / 4 instalaciones= 125kwh disponible para cada inversor durante las horas de sol. (Sin olvidar la media hora de bateria).
Porque poner un inversor de 250kw???

A ver, a mí entender (que parece lioso el asunto).

Como cada inversor es igual para alimentar a igual número de baterías, las cuentas son para un único inversor;

Entiendo que tienes 11 baterías de 200Ah colocadas en serie (que siguen siendo 200Ah)

Y tienes 5 de estas series en paralelo (ahora si suman los Ah) luego (200Ah * 5paralelos) = 1000Ah.

Si las baterías te dicen que se pueden cargar a 40Ah a la hora, pues (1000Ah : 40Ah) = 25horas de carga cada banco de baterías (creo que eso contestaría tus preguntas).

Pero, OJO, esas 25 horas no serían seguidas, es obvio que el día solo tiene 24horas y de sol bastante menos. No se si te requieren algo al respecto sobre esto último.

Iniciado por ccg

Entiendo que tienes 11 baterías de 200Ah colocadas en serie (que siguen siendo 200Ah)

Y tienes 5 de estas series en paralelo (ahora si suman los Ah) luego (200Ah * 5paralelos) = 1000Ah.

Si las baterías te dicen que se pueden cargar a 40Ah a la hora, pues (1000Ah : 40Ah) = 25horas de carga cada banco de baterías (creo que eso contestaría tus preguntas).

Me parece que te has liado...

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El regulador es capaz de cargar a 1000A.
Si necesitas 40Amp por cada serie, necesitas 200A para los 5 //.
La repuesta es 5 horas. (y sobrarian 800Amp de la salida del regulador**)
**Pero las placas solo producen 500kwh es decir 710Amp por cada regulador. Solo sobran 510Amp.
Suponemos que hay un BMS qui limita a 40Amp a cada bateria.(Litio)

Todo eso me hace pensar a un problema dictado por un profesor algo vicioso, coloca Amp, kw, kwh, Mw para liar (pero muy lejos de la realidad)

Hola brico.

Cada Inversor alimenta un banco de baterías formado por un total de 55 unidades, configurado éste de la siguiente forma; (5 líneas en paralelo donde cada línea tiene 11 baterías conectadas en serie). Y sabemos que cada batería es de 200Ah.

Creo que coincidirás conmigo en que ese banco almacena una carga de 1000Ah.

Además en el post nº1 nos indican que cada batería (de 200Ah) necesita 5 horas para cargarlas con una intensidad de entrada de 40 Amperios a la hora (lo dice con otras palabras, pero así lo interpreto yo y así lo expongo para mejor aclaración).

Luego en el post nº 5, si te fijas en el final, todas las preguntas se concretan en una misma… ¿Cuántas horas se necesitan para cargar cada uno de los bancos de Baterías?

Concretando, yo entiendo que cada 200Ah de baterías es necesario 5 horas de cargas y que el banco (5p-11series) son 1000Ah.

Tu dices (o interpretas) que son necesarios 40Amp por cada serie. Pues ahí están nuestras distintas visiones a la interpretación de los anunciados del problema “problemon” ja ja ja.
Tú ves esos datos para cada serie y yo los veo por unidad de batería.

“profesor algo vicioso” ja ja ja. Para nada lo creo así, es más fácil que todo esto sea de algún examen en donde se han expuesto los componentes de un sistema solar ficticio o real y se han redactado luego diversas preguntas relacionadas a los datos iniciales aportados, por eso lo lioso de este tema, donde sobran datos y otros resultan confusos.

A ver si “tcania1” se pronuncia al respecto y nos dice si se aclaro el resultado por este Foro o por otro lugar.

Buenas a todos
Muchas gracias tema (casi) resuelto gracias a ustedes! Sí es todo un poco raro en el diseño de esta instalación, como les digo estoy ayudando a un amigo con su trabajo de fin de carrera. El diseño me lo ha dado él y quiere añadir esta parte de cuanto se tarda en cargar.

Les dejo el esquemita para que vean como lo he resuelto por vuestras preguntas.

Varias conclusiones:

1. Si cada batería admite para cargarse 40A (y necesita 5h) El banco de baterías permite un máximo de 200A para cargarse. 40A x 5 series =200A
2. No es conveniente cargar las baterías a una mayor corriente de las especificada.
3. Por lo que habrá que capar al inversor que tiene un máximo de 1000A a 200A en la salida a las baterías.
t=200A/40A =5h

4. Mi colega no sabe muy bien el por qué de esta instalación y no me explica muy bien el funcionamiento, pero yo entiendo que el inversor podría estar sobredimensionado si por un lado alimenta las baterías para cargarlas y el resto de energía lo utizase directamente para alimentar cargas durante el dia.

Decia casi resuelto porque les dejo una última pregunta.
Ya sabemos que necesitamos 200A del regulador durante 5h.
¿como puedo demostrar que el inversor-regulador va a estar trabajando por encima de los 200A durante 5h? Lógicamente depende de la hora del dia. Pero, si por el estudio de producción sé que despues del inversor tenemos 1221kWh en el peor mes del año entonces:

1221kWh produccion /250kW inversor = 4.88h (entiendo que se interpreta como las horas al día el inversor trabaja a máxima potencia)

Entonces, entiendo que en el peor mes del año el inversor no podria cargar las baterias en un solo dia. PERO ¿No decíamos que nos sobraba energia!? jaja
Dato por si fuera relevante: Las placas también suman 250kWp por array y el PR anual medio 76.26%

La respuesta es creo: Se debe a que las baterías solo pueden cargar maximo a 40A entonces se necesita mucho tiempo de trabajo del inversor y hay meses que no hay suficientes horas de sol para eso. ¿Asi es?

Iniciado por ccg

a mí entender
Si las baterías te dicen que se pueden cargar a 40Ah a la hora, pues (1000Ah : 40Ah) = 25horas de carga cada banco de baterías (creo que eso contestaría tus preguntas).

Es alli donde has caido en la trampa.
Si a una bateria (litio) de 200Ah le "metes" 40Amp durante 5 HORAS, esta a tope.
Si a una serie de 11 baterias de 200Ah le " metes" 40Amp durante 5 HORAS esta tambien a tope.
Para cargar 5 paralelos de 11 baterias de 200Ah le metes 40Amp x 5 // = 200Amp de carga.
Solo comprobar que el regulador puede (si de sobra), y el campo fotovoltaico puede (si de sobra)

Potencia necesaria para cargar 1 bateria (11s) 140,8v 200Ah
200Ah x 140,8v= 28,160kwh
Potencia necesaria para carga 5 baterias (11s5p) 140,8v 200Ah x 5
200Ah x 140,8v x 5= 28,160kwh x 5 = 140,800kwh

Potencia diaria disponible en Diciembre:
250kwp x 0,76 x 3hsp(**) = 570kwh
Hasta en diciembre el valor medio consigue cargar las baterias a lo largo del dia
Es obvio que un dia de lluvia, no, pero eso es el fotovoltaico. En el calculo se contempla el medio.
(**) He puesto 3HSP, pero hay que mirar los hsp minimo para el lugar .

Esta instalacion se puede contemplar como un campo solar de iberdrola, donde injectan a red todo lo que sobra. Las baterias estarian aqui para absorber las fluctuaciones,(nubes) y dejar tiempo para activar una central termica.

N.B. lo de capar el regulador, no puede ser, porque caparia tambien el inversor.(consumo inmediato)
Capar, seria un dispositivo colocado antes de las baterias (capar el BMS).

Según los datos aportados es de interpretar que cada batería de 200Ah necesita 5 horas de carga a 40A y no que refiera a todo el banco de baterías (series y paralelos 55und) o a una sola serie de 11und. Intentaré fundamentarlo a continuación;

Si quisiera indicar las características de todo el banco de baterías, debería poner:
“Las baterías son de Li-ion y 1000Ah y 140,8V (se me indica también que cargan en 5h a 40A)

Y si quisiera indicar las características a una línea de baterías, debería poner:
“Las baterías son de Li-ion y 200Ah y 140,8V (se me indica también que cargan en 5h a 40A)



Nada que ver con los datos, que se dice (post nº1):
Cada uno de estos inversores alimenta a un banco de baterías de 5 series en paralelo con 11 baterias cada serie.
Las baterías son de Li-ion y 200Ah y 12.8V (se me indica también que cargan en 5h a 40A)

He resaltado en negrita para reseñar las diferencias en según fueran los datos aportados del "problema" referidos a; banco de baterías, o a línea de baterías, o a solo una batería.

Ufff!!! que come-coco-loco

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Por cierto... aunque a veces se confunde o es usual al referirse "no es lo mismo Banco de baterías que Batería".
El Banco es un conjunto de varias unidades de baterías y batería es solo una unidad.

Iniciado por briko

Potencia necesaria para cargar 1 bateria (11s) 140,8v 200Ah
200Ah x 140,8v= 28,160kwh
Potencia necesaria para carga 5 baterias (11s5p) 140,8v 200Ah x 5
200Ah x 140,8v x 5= 28,160kwh x 5 = 140,800kwh

Potencia diaria disponible en Diciembre:
250kwp x 0,76 x 3hsp(**) = 570kwh
Hasta en diciembre el valor medio consigue cargar las baterias a lo largo del dia
Es obvio que un dia de lluvia, no, pero eso es el fotovoltaico. En el calculo se contempla el medio.
(**) He puesto 3HSP, pero hay que mirar los hsp minimo para el lugar .

Esta instalacion se puede contemplar como un campo solar de iberdrola, donde injectan a red todo lo que sobra. Las baterias estarian aqui para absorber las fluctuaciones,(nubes) y dejar tiempo para activar una central termica.

N.B. lo de capar el regulador, no puede ser, porque caparia tambien el inversor.(consumo inmediato)
Capar, seria un dispositivo colocado antes de las baterias (capar el BMS).

Por la produccion mensual en el peor mes del año parece zona I si es España. Y tiene pinta de ser lo que dices, vertido a red con almacenamiento para fluctuaciones.
Zona I es Galicia, Asturias, Pais Vasco.... el norte vamos...

ccg: todo se reduce a la ley de Ohm. Si dudas te pasa lo que te pasa.

Fin.

Iniciado por tcania1

¿como puedo demostrar que el inversor-regulador va a estar trabajando por encima de los 200A durante 5h? Lógicamente depende de la hora del dia.

Potencia de carga necesaria = 140kwh
Potencia disponible en diciembre = 570kwh
Las horas de sol son cortas en diciembre, hasta las 10/11h poca produccion
A partir de las 17h00 poca produccion.
En la repuesta hay que decir: 5horas, tomando en cuenta que en los meses de diciembre y enero, pueden tardar mas, pero el dimensionamiento cumple con el ojectivo. La curva de las cargas indica que la carga se haria en las horas centrales del dia para estos meses.

Iniciado por tcania1

Entonces, entiendo que en el peor mes del año el inversor no podria cargar las baterias en un solo dia. PERO ¿No decíamos que nos sobraba energia!? jaja

En el peor mes del año carga en menos de un dia.
En los dias muy malos NO
Si no hay sol, no se puede hacer nada.

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Iniciado por ccg

Por cierto... aunque a veces se confunde o es usual al referirse "no es lo mismo Banco de baterías que Batería".
El Banco es un conjunto de varias unidades de baterías y batería es solo una unidad.

Eso va mas alla:
El termino bateria es (en verdad) una bateria de acumuladores.
Un vaso 5PZS 575Ah, ya es una bateria de acumuladores (8P)
Y la simple" bateria" de coche es una bateria de acumuladores (4p6s)
El banco de baterias, es un conjunto de vasos, o una simple monobloc.

Iniciado por ccg

Ufff!!! que come-coco-loco

Si.
Es lo que ponen como "pasa tiempo" en los hogares de pensionista, para retrasar los efectos del alzheimer.

Iniciado por briko

Si.
Es lo que ponen como "pasa tiempo" en los hogares de pensionista, para retrasar los efectos del alzheimer.

ja ja ja. Ahí opino lo mismo brico. Que tambien nos sirve aquí.

Perdónenme por meter mierda pero si es un proyecto de fin de carrera, no debería hacerlo el? No le conozco de nada pero en este foro se ven muchos comentarios de que hay ingenieros que no saben nada

Iniciado por Pidjey

Perdónenme por meter mierda pero si es un proyecto de fin de carrera, no debería hacerlo el? No le conozco de nada pero en este foro se ven muchos comentarios de que hay ingenieros que no saben nada

Naaa!!! no pasa nada hombre!!! Estos debates de vez en cuando y con respeto vienen bien para las neuronas cerebrales y romper el “hielo” entre los foreros.

De aquí a 20 años si habrá ingenieros bien formados en FV.
Y hasta entonces el caso es que aquí aprendamos todos con la ayuda de todos.

Iniciado por ccg

Naaa!!! no pasa nada hombre!!! Estos debates de vez en cuando y con respeto vienen bien para las neuronas cerebrales y romper el “hielo” entre los foreros.

De aquí a 20 años si habrá ingenieros bien formados en FV.
Y hasta entonces el caso es que aquí aprendamos todos con la ayuda de todos.

Sera que el haber sido profesor de universidad i haber hecho seleccion de personal para empresa me hace ver las cosas diferentes pero bueno.

De aqui a 20 anhos estaran igual de formados que ahora porque dentro de una carrera de ingenieria electrica es de lo mas basico. Me gustaria ver un ingeniero que no es capaz de dimensionar una FV dimensionando una red de distribucion electrica.

Como debate tecnico esta bien pero..... dejemoslo ahi. Ya vendra gente a tirarme piedras. El caso es aprender.

Iniciado por Pidjey

Perdónenme por meter mierda pero si es un proyecto de fin de carrera, no debería hacerlo el? No le conozco de nada pero en este foro se ven muchos comentarios de que hay ingenieros que no saben nada

Tu comentario es cierto, y lo pensaba cuando enviaba respuestas.
Pero, antes de ser ingeniero con barba blanca (un sabio como se definia antes), tendra que ser ingeniero con vello.
Es obvio que cuando apruebas el carne de conducir no sabes conducir (mucha teoria y poca practica).

Mientras el fin de carrera, se puede preparar en casa con mucho tiempo....y con ayuda (incluido pagando un experto para que te lo haga), seguira igual.
El sistema es asi: Notacion continua, y proyecto
La otra opcion seria examen final en recinto vigilado y con tiempo limitado.
De todos modos, si te gusta lo que haces, aprendes rapidamente en el terreno. Si solo trabajas para ganarte la vida, mal asunto.

Iniciado por briko

Mientras el fin de carrera, se puede preparar en casa con mucho tiempo....y con ayuda (incluido pagando un experto para que te lo haga), seguira igual.

El problema es exactamente ese, la mentalidad

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Iniciado por briko

De todos modos, si te gusta lo que haces, aprendes rapidamente en el terreno. Si solo trabajas para ganarte la vida, mal asunto.

Solo he leido el primer post por encima. Crees que un ingeniero que quiera aprender, despues estudiar una carrera 4, 5 o 6 anhos, este preguntando que si los paneles cargan a potencia SCT? como varia la radiacion solar? cual es la corriente maxima de carga de una bateria? Despues de disenhar una instalacion (que no se como sera si ni siquiera ha calculado cuanto tarda en cargar). Cosas que vienen en google.

Como digo el problema es de mentalidad. Pero bueno, dejemoslo antes de que me lapiden.

El debate como debate tecnico esta genial, pero el origen de el....

Buenas tardes!

Hilo cerrado Muchísimas gracias por vuestras respuestas.

Respecto a la polemica no me voy a meter, solo decir que me sorprende mucho los prejuicios y suposiciones que se pueden llegar a hacer sin conocer a nadie. Pidjey, no he hecho ninguna de esas preguntas, habré explicado mal la duda.
Y de hecho, la planta ni si quiera es en España!

Por último, con banco de baterias me referia a las 55 baterias (11s5p) y con bateria a una unidad de 200Ah y 12.8V.

Mil gracias espero que sea util a alguien!