Calcular el SoC / la eficiencia de carga

Baterías de plomo para aplicaciones solares.
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#21

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Solo comentar que la media de la eficiencia de carga energética (en kWh) de mi batería, en los 52 días que van del año, ha sido de 0.83
Esto equivale aproximadamente a una eficiencia culómbica (en Ah) de 0.92
Estoy satisfecho, porque este resultado indica, que el SoH (state of health, estado de salud) de mi batería es bastante bueno

En estos 52 días, la descarga media ha sido de 3.94 kWh/día (hasta el SoC=87%), y la carga de 4.75 kWh/dia; es decir, castigo muy poco a mi batería. Ante un consumo medio de 18 kWh/día, estos 4 kWh/día ciclados por batería parecen poco, pero se explica porque solo chupo de batería en el período punta de la TDH (de 12:00h a 22:00h; horario de invierno). En el período valle de la TDH chupo de la red, porque el kWh en período valle sale mucho más barato que el kWh ciclado por batería (~6cts/kWh vs. ~15cts/kWh)
En el peor mes del año (enero), obtengo ~8 kWh/día de la FV y 10 kWh/día de la red; mientras en el mejor mes (junio) son ~23 kWh/día y 0 kWh/día de la red

Hay que saber que la eficiencia de carga varía mucho, de día a día. La eficiencia energética mínima que he medido ha sido de 0.72 y la máxima de 0.93
Esto se explica, porque el ciclaje de la batería no es igual cada día. Por ejemplo, la eficiencia de 0.72 corresponde a una descarga muy poco profunda, moviéndose el SoC siempre entre 96% y 99.5% (muy poco consumo); mientras que la eficiencia de 0.93 corresponde a una descarga hasta el SoC 76%, seguido de una carga incompleta con poca intensidad (es decir, tensión de batería baja, en torno a 52V) hasta solo el SoC 85% (mucho consumo y el día nublado)
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#22

Mensaje por fran_pascualin »

Buena vida va a llevar esa batería.
No tienes tarifa regulada pvpc? , yo le echo el ojo a la a aplicación de red eléctrica, y sólo he visto pasar de 15ctm en el temporal filomena , por las noches hay días que baja de 1 ctm.
Ayer por ejemplo se pagó a 10 en valle, también se ve el precio a que compensan los excedentes por horas.
Pongo una foto de la gráfica de mi batería , yo veo que chupa mucho para cargarla en proporción.
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#23

Mensaje por Homo_non_sapiens »

fran_pascualin escribió: 22 Feb 2021, 15:29Buena vida va a llevar esa batería
Eso espero yo también ... :pulgar

.
fran_pascualin escribió: 22 Feb 2021, 15:29No tienes tarifa regulada pvpc?
Sí, tengo tarifa PVPC, lo que significa precio variable para el kWh, generalmente bajo. He puesto estos precios del kWh como orientación generalizada ...

.
fran_pascualin escribió: 22 Feb 2021, 15:29Pongo una foto de la gráfica de mi batería , yo veo que chupa mucho para cargarla en proporción
Si veo bien, en total son 2186 kWh cargados frente a 1403 kWh descargados, lo que sería una eficiencia de carga energética de solo 0.64 ... :?:
Los 1403 kWh son para todo el año 2020, es decir, 3.84 kWh/día - casi el mismo valor que me sale a mí (para enero y febrero)
Una posible razón para que tu eficiencia de carga sea tan baja, sería un tiempo de absorción diaria prolongado y/o muchas ecualizaciones - es eso el caso?
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#24

Mensaje por fran_pascualin »

Yo creo que es más bien al revés que como tengo sobredimensionado el panel , se tira muchas horas en flotacion , metiendo más de 100w sin ganancias.
El Sunny island hace absorciones cuando las necesita , cuando baja del 70% o con cierta suma de descargas diarias , en verano se tira semanas sin hacer absorciones.
Y ecus el año pasado hice una , y a lo mejor le hago otra al salir del invierno ahora.
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#25

Mensaje por Homo_non_sapiens »

fran_pascualin escribió: 22 Feb 2021, 18:28se tira muchas horas en flotacion , metiendo más de 100w sin ganancias ...
100W a 48V (tensión de batería) son más de 2A. La intensidad en flotación debería estar más cerca de 1A que de 2A. Yo de tí reduciría la tensión de flotación hasta que Icola en flotación llegara a ser algo inferior a 1A (50W)
Si la batería se pasa cada día 5 horas en flotación con 100W, serían 0.5kWh al día o 180kWh al año. Si subtraes estos 180kWh a los 2186kWh cargados al año, serían 2000kWh que entran en la batería, frente a los 1400kWh que salen. La eficiencia de carga energética sería 1400/2000 = 0.70 - sigue siendo baja
Se te ocurre alguna otra posible causa por la que la eficiencia de carga podría ser tan baja ?
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#26

Mensaje por fran_pascualin »

Veo algún error en la gráfica, en abril no consta carga o descarga según los colorines
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#27

Mensaje por Homo_non_sapiens »

fran_pascualin escribió: 22 Feb 2021, 21:11Veo algún error en la gráfica, en abril no consta carga o descarga según los colorines
Efectivamente, en abril hay ese fallo - pero no explica la eficiencia tan baja !
Supon que en abril eran 100kWh de descarga y 120kWh de carga (eficiencia = 0.83). Entonces para todo el año hubiesen sido 1503kWh de descarga y 2306kWh de carga ---> 1503/2306 = 0.65. Es decir, no cambia prácticamente nada. Si supones otros valores plausibles para abril, tampoco influye

Conclusión: La causa de la eficiencia tan baja no es el mes de abril; tiene que ser otra cosa ...
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#28

Mensaje por Corazon_de_perro »

Screenshot_20210222-221001.png
De una instalación similar a la de Fran.
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#29

Mensaje por fran_pascualin »

Estos son los totales , se perderán algunas gallinas cuando salen , o contará de más cuando entran.
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#30

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Gabriel_2018 escribió: 22 Feb 2021, 22:12De una instalación similar a la de Fran
kWh que entraron = 714; kWh que salieron = 409 ---> eficiencia = 0.57 ... :?: :?:

.
fran_pascualin escribió: 22 Feb 2021, 22:42Estos son los totales , se perderán algunas gallinas cuando salen , o contará de más cuando entran
kWh que entraron = 3240; kWh que salieron = 2111 ---> eficiencia = 0.65 ... :?: :?:

La eficiencia de carga es muy baja, en ambos casos. Yo no me conformaría con saberlo, buscaría la causa ... :neo
En un sistema FV con la batería en buen SoH y con los parámetros de carga bien configurados, la eficiencia de carga energética debería andar por 0.80 - 0.85
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#31

Mensaje por fran_pascualin »

También puede ser al ac/coupling aunque un 20% de diferencia me parece exagerado, uso poco la batería , si la usará más seria mas acentuado entonces.
En mi sistema se pasan los 500v en CC de los string a 240v ac , y luego a 48v para cargar la batería , y cuando salen de aquí a los consumos cuando no hay sol otra vez a 240v de ac.
Yo cuando lo instalé sabía que era así, que era más eficiente para alimentar cargas directas y menos para cargar la bateria.
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#32

Mensaje por fran_pascualin »

Estos son los datos , hoy no hay absorción , está al 90%, en carga de mantenimiento (flotación) y le está metiendo 1000wh.
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#33

Mensaje por fran_pascualin »

Quizás los Sunny island sean racanos con las absorciones para enmascarar que la eficiencia del ac/coupling con las baterías es más austera.
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#34

Mensaje por Homo_non_sapiens »

fran_pascualin escribió: 23 Feb 2021, 10:29También puede ser al ac/coupling ... Yo cuando lo instalé sabía que era así, que era más eficiente para alimentar cargas directas y menos para cargar la bateria
La eficiencia de carga no tiene nada que ver con el tipo de inversor, es cosa exclusiva de la batería: Las gallinas que entran en comparación con las gallinas que salen
El inversor rsp. el campo FV puede proporcionar más o menos gallinas, pero no puede hacer que la batería las trate mejor o peor. En tu caso, por cada 100 gallinas (kWh) que entran en la batería, solo salen 65 (o eso parece)
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#35

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Después de mucho "trial end error", he desarollado un algoritmo sencillo que me da el SoC y la eficiencia de carga de mi batería con alta precisión
"Alta precisión" significa, que el algoritmo da la misma eficiencia que dividiendo "las gallinas que salen por las que entran", con un error de +/- 1%
Para los que quieran hacer algo parecido, os pongo a continuación mi algoritmo:

1. La eficiencia de carga depende del SoC de la batería. A partir del SoC ~94% empieza el gaseo y la eficiencia se reduce
- Hasta el SoC=94%, la eficiencia de carga culómbica (Ah cargados / Ah descargables) es Efi = 0.99
- Entre el Soc=94% y el SoC=99%, la eficiencia culómbica se estima con la siguiente aproximación:
SoC=94% -> Efi=0.99; SoC=95% -> Efi=0.93; SoC=96% -> Efi=0.85; SoC=97% -> Efi=0.77; SoC=98% -> Efi=0.66; SoC=99% -> Efi=0.50
- Para el SoC>99%, la eficiencia culómbica cae rápidamente a Efi=0.01

2. La eficiencia también depende de la intensidad de carga: Cuanto más alta la intensidad, peor es la eficiencia de carga. Según mi experiencia (para una batería de 600Ah C10), la eficiencia de carga culómbica es ~99% con I=10A, ~98% con 20A, ~97% con 30A, ~96% con 40A y ~95% con 50A
La eficiencia de carga se obtiene multiplicando el efecto (1.) por el efecto (2.)

3. Para obtener la eficiencia de carga energética (con kWh), hay que multiplicar la eficiencia culómbica por la tensión de batería en este momento, dividido por 49V, que es la tensión de descarga media, en mi caso (varía entre 53V y 46V, según el consumo del momento)

4. Para la descarga, la eficiencia culómbica es 1.0, logicamente: Todos los Ah descargados son utilizables
Si los Ah descargados de batería pasan por un inversor, hay que multiplicarlos por la eficiencia de conversión del inversor (en mi caso ~0.95)

Nota: La eficiencia de carga de la batería informa sobre el SoH (state of health, estado de salud) de la batería. Si la eficiencia de carga culómbica con una batería nueva es de 90%, cuando baja a 80% o menos indica que la batería tiene algún problema, por ejemplo sulfatación. Por eso es recomendable monitorizar constantemente la eficiencia de carga
El conocimiento del SoC permite hacer decisiones importantes, por ejemplo, el cambio entre energía solar (campo FV) y energía de la red, cuando el SoC es bajo (SoC < 30%)
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Re: Calcular el SoC / la eficiencia de carga

#36

Mensaje por fran_pascualin »

Ahora con lifepo4 , un Huawei más batería de alta tensión luna.
Las cuentas que le salen descontando el gasto del inversor (28wh) es una eficiencia del 90% con descarga de 1kwh y del 88% si se descarga a 2kwh, también analiza en el mismo video los cambios de potencia (consumo ) del Huawei para evitar que chupe de red y pone muy bien a este inversor , el tiene un ingetean híbrido y pega bandazos que le hace chupar de más de la red cuando conecta una carga mientras se estabiliza la producción.

Esta interesante el canal.

Saludos
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