¿Cuál es la eficiencia de vatios hora (Wh) de carga y descarga para baterías de plomo-ácido en diferentes SoC y corriente de carga 10-35A / 100Ah C10?

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Hay un 1996 Sandia estudio con el título" Un estudio de la eficiencia de la batería de plomo-ácido cerca de la carga y el impacto en el diseño del sistema fotovoltaico "para la carga y descarga de plomo-ácido Amp hora de la batería [Ah] eficiencia en diferentes estados de carga (SoC) para una batería de ácido de plomo de inundación Trojan 30XHS de bajo nivel de antimonio.

Variación actual

Sin embargo, estos resultados se miden utilizando una corriente de carga de solo 3.3 amperios por 100Ah de capacidad nominal de la batería. La corriente de carga solar / fotovoltaica en el mundo real es mucho más variable y, al menos, tiene picos altos. Esa es una de las razones por las que se elige AGM, la capacidad de cargar hasta 40 amperios por 100Ah de capacidad nominal. Los fabricantes de OPzS solares (baterías de plomo ácido inundadas) permiten una corriente de carga de 35 amps por 100Ah de capacidad C10 nominal.

Eficiencia de vatios hora

Hay fabricantes de baterías que incluso especifican la eficiencia de carga / descarga de Ah a diferentes tarifas de carga y diferentes estados de carga (página 21):

Debido al hecho de que el voltaje de carga es mayor que el voltaje de descarga, la eficiencia de potencia Wh efectiva neta es siempre menor que la eficiencia Ah. Y esa eficiencia de Wh es la única estadística de eficiencia (del mundo real) en la que estoy interesado.

Los únicos números que pude encontrar están en este documento de" Mezcla de electrolitos para células VLA "de Hoppecke en la página 10 , con 10 amperios por corriente de carga de 100Ah y de 50 a 106% de SoC que da como resultado un vatio hora [Wh] de eficiencia del 71.6% .

¿Se conoce algún estudio sobre las eficiencias de vatios / hora de carga / descarga de ácido de plomo inundado a corrientes de carga superiores a 0.033C?

    
pregunta Pro Backup

1 respuesta

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90.5% @ 0–100% SoC

para electrolito tipo A

89.1% @ 0–100% SoC

para electrolito tipo B

Leí el reverso calculado en gráficos en un informe de medición no público donde se compararon 2 tipos diferentes de tecnologías de electrolito de batería (sólido / gel) para un SoC (estado de carga) de 0 a 100%.

Las mediciones de la batería fueron tomadas por una universidad técnica, a una temperatura ambiente de 21ºC durante 1 mes, el año 2013, comparando los resultados de 150-180 ciclos de descarga / carga. Las baterías bajo prueba estaban en el rango entre 5 y 10 Ah.

  • curva de carga: CC-CV
  • cargar al punto de descarga: V = 14.375V e I < 0.30A
  • descarga al punto de carga: 0% SoC
  • período de descanso: no especificado
  • El 0% de SoC se definió como el voltaje de descarga alcanzado 10.8V (1.8V por celda)
  • 100 SoC se definió como el voltaje de carga alcanzado 14.375 V (2.396 V por celda)
  • el cargo se realizó a una tasa de 0.3C (+/- 0.05C)
  • la descarga se realizó a una velocidad de aproximadamente 0,1 C (se usó una resistencia fija)

El resultado entre la carga y la potencia de descarga fue (notablemente) aproximadamente 1,6Wh para ambos tipos de batería, donde una batería tenía una capacidad restante de aproximadamente 40Wh y la otra 20Wh.

Algunos datos se leen del gráfico (lo que resulta en una menor precisión) para la tecnología de electrolitos A : 

Cycle   Charge [Wh]   Discharge [Wh]
1       100           91
2       100           88
3       100           86
4        97           81
5        92           76
6        86           73
7        81           69
8        78           67
9        74           64
10       73           63
11       70           61
12       69           59
13       65           56
14       63           55
15       61           52

136      44           40
137      44           40
138      44           40
139      45           40
140      45           40
141      43           40
142      44           40
143      45           40
144      44           40
145      44           40

Según mi opinión, las últimas mediciones son más significativas que las primeras mediciones debido al proceso de formación inicial. La potencia promedio de los últimos 10 ciclos cargados en la batería es 44.2Wh. La potencia promedio de los últimos 10 ciclos descargada de la batería es de 40.0Wh.

Algunos datos leídos del gráfico (punto de gráfico humano a través de la línea a la traducción de valor) para tecnología de electrolito B : 

Cycle   Charge [Wh]   Discharge [Wh]
1        85           75
2        83           72
3        80           70
4        78           69
5        76           67
6        76           67
7        75           67
8        75           67
9        74           66
10       74           66
11       73           65
12       73           66
13       72           66
14       72           65
15       73           64

136      25           22
137      25           22
138      25           22
139      24           22
140      25           22
141      24           22
142      25           22
143      25           22
144      25           22
145      24           22

La potencia promedio cargada en la batería durante los últimos 10 ciclos es de 24.7Wh. La potencia promedio descargada de la batería es de 22.0Wh.

    
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