(15) Parámetros de carga para baterías de tracción

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Homo_non_sapiens
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#1 (15) Parámetros de carga para baterías de tracción

Mensaje por Homo_non_sapiens » 06 Feb 2019, 17:27

Es un tema de discusión eterna: Qué tensiones de carga son las apropiadas para batería PzS ("vasos de tracción") en un sistema FV?
Los unos dicen "las tensiones que recomienda el fabricante"; los otros "los mismos parámetros de carga que para baterías OPzS" y los terceros creen, que las baterías PzS son solo para uso industrial y no son recomendables para la FV. Con todo esto - cómo quedamos? Intentaremos resolver esta duda ...

Primero intentaremos distinguir y entender esas siglas que caracterizan los diferentes tipos de batería:

- "O": significa estacionario (Ortsfest en alemán), estas baterías no soportan golpes fuertes ni pueden tumbarse
- "Pz": significa placa tubular, del alemán Panzerplatte
- "S": significa electrólito líquido (flüSsig en alemán); batería de plomo-ácido abierto
- "V": significa electrolito sólido (Verfestigt, en alemán), en forma de gel o AGM
- "T": significa contenedor translúcido (Teiltransparent, en alemán)
- "C": significa contenedor opaco (no sé de donde viene la "C")
- Si la sigla no empieza con "T" ni con "C", el contenedor es transparente
- La sigla de algunas baterías empieza con "E". No es importante, simplemente indica que el fabricante es "Exide"

Con estas definiciones ya podemos identificar la mayoría de las siglas que encontraremos. Ejemplos:
OPzS: Batería estacionaría con placa tubular y electrólito líquido
PzS: Batería de tracción con placa tubular y electrólito líquido, sin especificar el tipo del contenedor
CPzS: Batería de traccion, con placa tubular, con electrólito líquido y contenedor opaco
TOPzS: Batería estacionaria con placa tubular, con electrólito líquido y contenedor translúcido
OPzV: Batería estacionaría de placa tubular con electrólito sólido en forma de gel (o AGM)
Nota: Todas las baterías que llevan "Pz" en sus siglas (placa tubular), son aptas para su uso en FV

Los dos tipos de batería, de tracción y estacionarias (PzS y OPzS), tienen en común las placas positivas tubulares, para reducir las pérdidas de material activo (las placas negatives son iguales para los dos tipos, de PbO2 esponjoso). Una placa tubular se compone de muchas barras finas de plomo, cada una dentro de su tubo de material permeable, que permite la reacción química con el electrólito exterior. Estos tubos están cerrados por abajo, para evitar la pérdida de materíal activo (plomo y sulfato de plomo) - ver figura. Gracias a las placas tubulares, estas baterías permiten ciclos más profundos que las baterías con placas planas, por ejemplo, las baterías de coche
La vida útil de una batería Pz buena es de hasta 1500 ciclos completos, tanto si es PzS como si es OPzS - pero con ciclaje más intenso en las PzS
.
Placa_tubular.JPG
.

Empecemos con decir en qué se diferencian las baterías PzS (vasos de tracción) de las OPzS (vasos estacionarios)
Las baterías PzS están diseñadas para el uso industrial, por ejemplo en caretillas elevadoras. Esto significa una descarga profunda, a alta intensidad de descarga, 5 días a la semana, y una carga forzada durante la noche. Es decir, las PzS están pensadas para descargas en 5 horas (C5), mientras las OPzS para descargas en 20-50 horas (C20 a C50). Las baterías PzS tienen una vida más difícil que las OPzS! Por otra parte, en uso industrial no hay peligro de estratificacón, porque las baterías son sacudidas diariamente, gracias al movimiento del vehículo (p.e. caretilla elevadora)
Para soportar esa vida dura, los vasos de tracción tienen el electrólito más concentrado, con la densidad en torno a 1.29g/ml (OPzS 1.24g/ml). Para reducir la corrosión por el ácido sulfúrico más concentrado, las placas de las baterías PzS están hechas de una aleación con más antimonio que las OPzS. Las PzS también contienen menos volumen de electrólito que las OPzS, para no pesar tanto
Exteriormente se distinguen los vasos PzS de los OPzS, porque los OPzS tienen el contenedor transparente, para poder controlar fácilmente el nivel del electrólito, mientras los vasos PzS son opacos y para ver el nivel del electrólito hay que abrir el tapón (o disponer de un sistema de rellenado automático)
Como último, una diferencia importante es el precio, siendo las baterías PzS más baratas que las OPzS

Hemos visto que las baterías PzS son duras en tomar y encima más económicas que las OPzS, por lo que muchos las quisiéramos usar en nuestro sistema FV. Pero ahí vienen las dudas: Sería una buena opción?
Pues sí, es una opción buena! Pero hay que saber cuatro cosas, para que una batería PzS dé buen rendimiento en un sistema FV

Una de las leyendas urbanas acerca de baterías PzS es que "beben mucha agua", es decir, que hay que rellenar con agua muy frecuentemente. Esto no es cierto, configurando correctamente los parámetros de carga
Los fabricantes de baterías PzS recomiendan tensiones de carga muy altas, para la absorción Vabs=2.50V por vaso (30V para batería de 24V) y Vflot=2.35V por vaso, para la flotación (28.2V para batería de 24V). Las recomendaciones para baterías OPzS son más bajas, en torno a Vabs=2.42V por vaso y Vflot=2.25V por vaso
Pero estas tensiones de carga altas se recomiendan para el uso industrial, con un ciclaje diario profundo (hasta el DoD 80%) en poco tiempo (5-8 horas). Con estas circunstancias, una batería necesita unas absorciones forzadas, a tensión alta y durante tiempo prolongado (hasta 3 horas/día)
En un sistema FV aislado típico, la descarga diaria es <DoD 30% y la descarga es a C20 a C100; en sistemas semi-aisladas, la descarga diaria es aún menos profunda. Para este ciclaje moderado, los parámetros recomendados para el uso industrial no son apropiados

Para encontrar los parámetros de carga óptimos para su propio sistema FV, no sirven las recomendaciones pensadas para el uso industrial. Hay que evidenciarse, que el uso individual que cada usuario da a su batería, define los parámetros de carga óptimos. Lo que define los parámetros de carga, no es primordialmente el tipo de batería, sino el uso que se le da

Conclusión: Que cada cual encuentre los parámetros de carga, que mejor cuadren con el ciclaje al que somete a su batería. Como orientación pueden servir las recomendaciones que se dan para baterías OPzS, menos agresivas que las para batería PzS

Orientación: Vabs = 2.42-2.45V por vaso, 1 hora cada día; Vflot = 2.25-2.30V por vaso; Vecu = 2.58-2.60V por vaso, solo cuando sea necesaria
Si la descarga diaria es con solo el DoD 85%, los parámetros podrían ser Vabs=2.35V por vaso, y solo 30 minutos de absorción diaria. De vez en cuando habrá que hacer una ecualización, si no es para desulfatar, será para remover el electrólito, aplicando una tensión superior a la de gaseo (2.40V por vaso). Si se quieren evitar ecualizaciones periódicas, se puede elevar Vabs hasta 2.46V por vaso

Otro tema importante es la temperatura:
No solo los parámetros de carga mal configurados reducen la vida útil de una batería, los cambios de temperatura también lo hacen. Las baterías de plomo-ácido quisieran estar siempre a 25C. Especialmente malo son temperaturas >35C! Como ejemplo, una misma batería "vive" solo la mitad de ciclos, si está siempre a 35C, en vez de a 25C
Las temperaturas bajas reducen la capacidad de la batería (reversiblemente), pero no acortan su vida útil. Pero hay que evitar que se congele el electrólito, a temperaturas <0C
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#2 Re: (15) Parámetros de carga para baterías de tracción

Mensaje por fran_pascualin » 07 Feb 2019, 16:38

Qué tal te van de densidad , tengo unos parámetros parecidos y hace mucho que no veo la densidad a 1.29g/ml están entre 1.26-1.28 .
Será malo mantener los vasos a 1.26 los más flojos?
Tengo que hacerle una ecu ya.
Saludos.
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#3 Re: (15) Parámetros de carga para baterías de tracción

Mensaje por pacokiller » 07 Feb 2019, 20:56

fran_pascualin escribió:
07 Feb 2019, 16:38
Qué tal te van de densidad , tengo unos parámetros parecidos y hace mucho que no veo la densidad a 1.29g/ml están entre 1.26-1.28 .
Será malo mantener los vasos a 1.26 los más flojos?
Tengo que hacerle una ecu ya.
Saludos.
Hola, que tal?, me llamo Paco y vivo en la provincia de Huesca, tengo una bateria de traccion y voy por el quinto año y no he notado ninguna merma de capacidad ni ningun rastro de sulfatacion, tengo configurada la absorcion en invierno a 30,2 voltios y en verano a 29,2, ya que el regulador del hidrido axpert que tengo no tiene sonda de temperatura y tambien suelo ver la densidad sobre 1.26 - 1.28 con esos parametros, la verdad es que a las baterias de traccion les cuesta subir de ahi, de hecho, fue al taller de mi pueblo a pedirle un par de densimetros por si era el densimetro comprado en amazon a pesar de ser de la marca ferve no estuviera con algun defecto de fabrica, y la verdad es que mide correctamente.

Solo veo la bateria cerca de los 1.29 despues de meterle una hora o dos de ecualizacion a todo lo que da el hibrido que son 31,2 voltios ( llega a 31.5 pero si paso de ahi, me sale error de sobrevoltaje en el bus y se apaga ).

Tampoco no se muy bien si estoy configurando muy correctamente los parametros de carga por que despues de mucho leer por los foros, como dice el compañero, pues no se si usar valores del fabricante, por que es el que la fabrica, o usar unos parametros mas adecuados al nivel de descarga que usamos en FV, por lo que voy improvisando y tambien uso como referencia las veces que tengo que rellenar, que suele ser cada dos meses entre uno y dos litros repartidos entre los 12 vasos ( uso 24 voltios ), que se me olvido comentarlo.

Espero que mi poca experiencia te sirva de orientacion un poco, a ver si algun otro forero con bateria de traccion y mas experiencia nos puede dar un poco de luz sobre el asunto, de momento creo que relleno igual un poco mas de la cuenta, pero despues de una hora en flotacion mido densidad y estoy por 1.27 - 1.28, pues pienso que mas o menos muy lejos no debo estar de los valores ideales

Saludos

Paco
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#4 Re: (15) Parámetros de carga para baterías de tracción

Mensaje por Homo_non_sapiens » 07 Feb 2019, 22:33

fran_pascualin escribió:
07 Feb 2019, 16:38
Será malo mantener los vasos a 1.26 los más flojos? Tengo que hacerle una ecu ya
Una densidad de 1.28g/ml está bien, no tendrías que hacer nada. 1.26g/ml tampoco es alarmante, pero ya es una densidad un poquita baja. Podrías hacer una ecualización, para subir la densidad a 1.28-1.29 g/ml en todos los vasos; y hacer la absorción a una tensión un poco más alta en el futuro, para mantenerla
Lee también mi respuesta al post #3 de pacokiller, que seguramente te interesará
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#5 Re: (15) Parámetros de carga para baterías de tracción

Mensaje por Homo_non_sapiens » 07 Feb 2019, 22:42

pacokiller escribió:
07 Feb 2019, 20:56
tengo una bateria de traccion y voy por el quinto año y no he notado ninguna merma de capacidad ni ningun rastro de sulfatacion ...
Si en 4-5 años no notas nada de deterioro en tu batería, eso indica que tus parámetros de carga no pueden estar muy equivocados
La tensión de absorción parece un poco alta, pero haces muy bien a darle 1V más en invierno, teniendo un Axpert. Seguramente puedes prácticamente pasar de ecualizar, por tener la tensión de absorción alta. No lo he dicho explícitamente en mi post inicial, pero esta es una opción válida para ecualizar poco
Diría que no tienes que buscar parámetros "mejores", que con los que tienes, la cosa va bien ... :)

No nos has dicho la profundidad de descarga nocturna, pero si fuese algo más de 30%, por ejemplo 50%, se entendería bien que esa tensión de absorción alta te da buenos resultados
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#6 Re: (15) Parámetros de carga para baterías de tracción

Mensaje por pacokiller » 08 Feb 2019, 22:49

Homo_non_sapiens escribió:
07 Feb 2019, 22:42
pacokiller escribió:
07 Feb 2019, 20:56
tengo una bateria de traccion y voy por el quinto año y no he notado ninguna merma de capacidad ni ningun rastro de sulfatacion ...
Si en 4-5 años no notas nada de deterioro en tu batería, eso indica que tus parámetros de carga no pueden estar muy equivocados
La tensión de absorción parece un poco alta, pero haces muy bien a darle 1V más en invierno, teniendo un Axpert. Seguramente puedes prácticamente pasar de ecualizar, por tener la tensión de absorción alta. No lo he dicho explícitamente en mi post inicial, pero esta es una opción válida para ecualizar poco
Diría que no tienes que buscar parámetros "mejores", que con los que tienes, la cosa va bien ... :)

No nos has dicho la profundidad de descarga nocturna, pero si fuese algo más de 30%, por ejemplo 50%, se entendería bien que esa tensión de absorción alta te da buenos resultados
Hola, pues no se muy bien cual es la profuncidad de descarga por que segun el programa que uso para monitorizar desde el movil o el pc, el watchpower, cuando configuro volver a la red a 24v ahora en invierno me dice que esta la bateria al 80% cuando cambia a red y cuando configuro con mas horas de sol a 23v me dice sobre el 60% ( antes la dejaba bajar hasta los 22v, pero a base de leer post, vi que era mas rentable apoyarme antes en la red que no forzar la bateria, y por eso ahora en invierno configuro a 24v, y en primavera ya a 23.5 y en verano a 23v donde el hibrido ya no se apoya en todo el dia en la red.

Mi idea es conservar la bateria entre 15 y 20 años, y no se donde he leido que morian mas baterias por falta de caña que por exceso a la hora de cargar, sobretodo las de traccion, a ver si tengo suerte y llego a los 20 años !!! ;)

Saludos

Paco
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#7 Re: (15) Parámetros de carga para baterías de tracción

Mensaje por fran_pascualin » 11 Feb 2019, 22:04

15-20 años , con 12 me conformaba ,soy novato en esto, pero el plomo me produce mucha incertidumbre , yo voy aprendiendo a base de sustos y explosiones , este invierno ya las he pegado dos descargas que no esperaba a 1.18 g/ml de densidad por no poder apagar unos acumuladores de calor desde fuera de casa.
Y los tapones llenado automático no me he fijado que hay algunos que se atascaban , el tapón estaba arriba pero estaban tiesos de agua los vasos.
Ahora de vez en cuando les pego un meneo con el densímetro .
Espero no hacerles más perrerías.
Son cosas que con el litio no me hubieran pasado.
Tengo 625ah en c5 a 48v.
Saludos.
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#8 Re: (15) Parámetros de carga para baterías de tracción

Mensaje por pacokiller » 11 Feb 2019, 23:41

fran_pascualin escribió:
11 Feb 2019, 22:04
15-20 años , con 12 me conformaba ,soy novato en esto, pero el plomo me produce mucha incertidumbre , yo voy aprendiendo a base de sustos y explosiones , este invierno ya las he pegado dos descargas que no esperaba a 1.18 g/ml de densidad por no poder apagar unos acumuladores de calor desde fuera de casa.
Y los tapones llenado automático no me he fijado que hay algunos que se atascaban , el tapón estaba arriba pero estaban tiesos de agua los vasos.
Ahora de vez en cuando les pego un meneo con el densímetro .
Espero no hacerles más perrerías.
Son cosas que con el litio no me hubieran pasado.
Tengo 625ah en c5 a 48v.
Saludos.
por si te sirve de consuelo tambien lei en alguna parte que de vez en cuando una descarga profunda y seguidamente una recarga completa les viene bien a nuestras baterias, yo una o dos veces al año, bajo el magnetotermico que alimenta el hibrido y lo dejo sin apoyo durante toda la noche y tambien dejo las luces del jardin encendidas y la estrujo un poco, pero eso si, al dia siguiente con el sol a cargar a tope y si por lo que sea veo que no se van a cargar, configuro para que cargue con red y solar conjuntamente o solo con red, pero la dejo cargada a tope al dia siguiente, no se si te habra consolado algo pero yo lo hago asi y no ha pasado nada :pulgar
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#9 Re: (15) Parámetros de carga para baterías de tracción

Mensaje por Homo_non_sapiens » 15 Feb 2019, 13:36

pacokiller escribió:
08 Feb 2019, 22:49
... no se donde he leido que morian mas baterias por falta de caña que por exceso a la hora de cargar, sobretodo las de traccion, a ver si tengo suerte y llego a los 20 años !!! ;)
Las baterías mueren! Mueren por muchas causas posibles! Y no siempre sabes, porque han muerto ... :cryb
Si consigues que tus baterías vivan 20 años, eres un crack! (o no las descargas jamás). Yo ya estaré contento, si mi batería vivirá la mitad de tiempo ...
Y el ciclaje que le hago no es nada profundo: Descarga hasta el SoC 80-85%, cada noche

pacokiller escribió:
11 Feb 2019, 23:41
... tambien lei en alguna parte que de vez en cuando una descarga profunda y seguidamente una recarga completa les viene bien a nuestras baterias
La descarga profunda, seguida de una carga a tope, es bueno para baterías NiCd y NiFe, pero no para baterías de plomo-ácido! Estas últimas viven tanto más tiempo, cuanto menos las ciclas. Y los cambios de temperatura también las matan, sobre todo el calor; lo ideal sería tenerlas siempre a 25C
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#10 Re: (15) Parámetros de carga para baterías de tracción

Mensaje por pacokiller » 15 Feb 2019, 20:39

Homo_non_sapiens escribió:
15 Feb 2019, 13:36
pacokiller escribió:
08 Feb 2019, 22:49
... no se donde he leido que morian mas baterias por falta de caña que por exceso a la hora de cargar, sobretodo las de traccion, a ver si tengo suerte y llego a los 20 años !!! ;)
Las baterías mueren! Mueren por muchas causas posibles! Y no siempre sabes, porque han muerto ... :cryb
Si consigues que tus baterías vivan 20 años, eres un crack! (o no las descargas jamás). Yo ya estaré contento, si mi batería vivirá la mitad de tiempo ...
Y el ciclaje que le hago no es nada profundo: Descarga hasta el SoC 80-85%, cada noche

pacokiller escribió:
11 Feb 2019, 23:41
... tambien lei en alguna parte que de vez en cuando una descarga profunda y seguidamente una recarga completa les viene bien a nuestras baterias
La descarga profunda, seguida de una carga a tope, es bueno para baterías NiCd y NiFe, pero no para baterías de plomo-ácido! Estas últimas viven tanto más tiempo, cuanto menos las ciclas. Y los cambios de temperatura también las matan, sobre todo el calor; lo ideal sería tenerlas siempre a 25C
lo de que morian mas baterias por sulfatacion por poca carga me lo dijo el que me vendio mi bateria de traccion, que tienen en zaragoza una empresa que venden y reparan baterias, y muchas las reparan por que estan sulfatadas por defecto de carga en vez de exceso, me conto que las ponian a ecualizar varias semanas, y las vendian con garantia y todo, lo que no me dijo con que lo hacian ni los parametros de carga como si fuera un secreto. la cuestion, es que yo veo que si no le meto a 30.2 en estos dias, no llega la densidad ni a 1.28, siempre se queda en 1.24-1.26, por eso les meto caña. ya veremos lo que pasa, de momento 5 años tienen y no noto perdidas de capacidad, vamos a cruzar los dedos

y lo de hacerle una descarga profunda una o dos veces al año daño no le hara, ya que si esta preparada por ejemplo para 1000 ciclos del 80% de descarga, y hago una o dos por año, pues en 20 años, le habre hecho entre 20 y 40 que comparando con los 1000 que dice el fabricante no sera determinante para la muerte de mi bateria, o eso espero.

el tiempo lo dira....
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