Ecualización individual de uno o varios vasos

Baterías de plomo para aplicaciones solares.
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Ecualización individual de uno o varios vasos

#1

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Actualizado el 05/04/2021 (ver también el post #11)

Al rellenar con agua hace unos días, me dí cuenta de que uno de los 24 vasos estaba con el nivel de electrólito más alto que los otros. Ostras, este vaso se había ciclado menos que los otros! Controlé la densidad, estando la batería en flotación, y estaba a 1.18g/ml, mientras que los demás estaban a 1.27g/ml. La tensión (en circuito abierto) también estaba 0.15V por debajo de la de los otros vasos. Evidentemente, este vaso estaba algo sulfatado y necesitaba ecualizar. Pero yo no quería ecualizar todo el banco de baterías, castigando a 23 vasos "sanos" para desulfatar solo a uno ...
Pues lo que hice fue lo siguiente: A las 20:00h, cuando ya no hacía sol y la batería estaba al SoC=85%, conmuté a red y conecté una fuente de 3V y 10A a este vaso. Con "solo" 10A, la tensión del vaso subió inicialmente a 2.10V y a las 4 horas a 2.40V - lejos de los 2.60V necesarios para ecualizar. Pero en estas 4 horas habían entrado 40Ah en el vaso! (la capacidad de mis vasos es de 600Ah C10)
El día siguiente, estando la batería en fase bulk y cargando con ~40A, la tensión de este vaso subió a >2.60V, que ya es una ecualización eficiente (los demás vasos estaban a ~2.35V). El vaso estuvo aproximadamente 2 horas a >2.60V. Por la tarde, la batería se descargó hasta el SoC=82% y volví a medir densidad y tensión de los vasos. Pues la densidad del vaso en cuestión era de 1.22g/ml, igual que en los otros vasos y la tensión de 2.10V, igual que en los otros vasos!
Y el día siguiente, estando la batería en flotación, este vaso había subido a 1.24g/ml, mientras los demás estaban a 1.27g/ml ... :dancing

Conclusión: Para ecualizar a un vaso (o varios) individualmente, basta con meterle una carga extra de 5-10% de su capacidad nominal, cuando la batería está a un SoC < 85%, para que en la próxima fase bulk (cargando con muchos amperios) se "autoecualice" él solo. Se mantendrá a una tensión >2.60V hasta que la batería llegue a la absorción - y se habrá ecualizado ... :clapping

Hay que evitar que la tensión del vaso suba a más de ~2.65V, para que no sufra daño. Eso podría pasar, cuando la intensidad de carga sea muy alta, en mi caso >60A. Si pasara esto, simplemente hay que limitar la intensidad de carga en el regulador, para que la tensión del vaso sea <2.65V

Esta manera de ecualizar me convence mucho más que someter todo el banco de baterías a ecualización, como se suele hacer habitualmente. Por ejemplo, para 24 vasos en serie (48V), la tensión de ecualización sería 62V (2.58V por vaso). Pero no todos los vasos estarían a 2.58V! Precisamente el vaso que más lo necesita, el sulfatado, estaría a una tensión más baja, por ejemplo 2.45V, que no basta para ecualizar(equivale a 58.8V, con 24 vasos) . Por mucho tiempo que se ecualice, este vaso no llegará a desulfatarse, porque nunca llegaria a la tensión necesaria de ~2.60V
Y aún peor: En absorción a 58V, que son ~2.42V por vaso, este vaso estaría a solo ~2.32V - al vaso "malo" cada vez se sulfataría más
La "autoecualización", tal como la he descrito, es mucho más eficiente! Además, hace honor a su nombre, porque el vaso "enfermo" sí sube a la tensión indicada y recibe la sobrecarga necesaria para igualar su SoH (estado de salud) al de los otros!
Y si no bastara con hacerlo una vez, pues se repite y listo. En mi caso he necesitado 3 "sesiones" con 1-2 horas a 2.60V

Nota 1: Mi fuente de alimentación es ajustable entre 0V y 30V (constant voltage, CV) y entre 0A y 10A (constant current, CC). Si tuviese una fuente de hasta 40A, podría ecualizar el vaso sulfatado directamente, pero con 10A, la tensión sube a solo 2.30V y el vaso nunca llegaría a desulfatarse. Por eso he "inventado" la manera descrita de ecualizar, que funciona muy bien

Nota 2: Hay que "precargar" al vaso sulfatado, cuando es seguro que el día siguente será un día soleado, porque para que la tensión de este vaso suba a 2.60V, necesita una intensidad alta (~40A) - y eso solo está garantizado si hace buen sol (si se quiere cargar con el regulador)
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#2

Mensaje por Pac0 »

¿Pero desmontaste los latiguillos?
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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#3

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Pac0 escribió: 13 Mar 2021, 13:49¿Pero desmontaste los latiguillos?
Si, quité los puentes para cargar al vaso en cuestión, estando éste aislado del banco de baterías
La razón es que usé una fuenta AC para cargar, y no estoy seguro del todo, de si el negativo de su salida AC está a cierto potencial del negativo de la batería. Si empleas una fuente DC totalmente aislada de la batería solar, por ejemplo otra batería, no importa quitar los puentes

Nota: Hoy veo que la tensión del vaso "enfermo" ha vuelta a caer un poco por debajo de los otros vasos. Es decir, esta noche repetiré el procedimiento ...
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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#4

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Homo_non_sapiens escribió: 13 Mar 2021, 16:59... veo que la tensión del vaso "enfermo" ha vuelta a caer un poco por debajo de los otros vasos. Es decir, esta noche repetiré el procedimiento
Bueno, hoy he vuelto a hacer lo mismo (meter 8A durante 8 horas) y el vaso "enfermo" ha estado 2 horas a ~2.6V. Pero necesitaba 40A de intensidad! Es decir, con 40A este vaso estaba a 2.60V (gracias a los 60Ah "extra"), mientras los demás vasos estaban a 2.42V ... :pulgar

El vaso ha mejorado mucho: La densidad en flotación era de 1.26g/ml (en vez de 1.18g/ml), mientras la de los demás vasos era de 1.275g/ml
Mañana veré que tal la tensión en circuito abierto (aún parece ser un poquito bajita), y si lo veo necesario, le daré una tercera pasada ...
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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#5

Mensaje por JJG »

Son muy interesantes tus ensayos... pero ¿no se podría hacerlo sin quitar los puentes? Ocurre que mi banco los puentes están hechos de plomo fundido... no se pueden quitar.
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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#6

Mensaje por Homo_non_sapiens »

JJG escribió: 17 Mar 2021, 11:57Son muy interesantes tus ensayos... pero ¿no se podría hacerlo sin quitar los puentes?
Claro que puedes dejar los puentes puestos - siempre cuando la fuente con la que cargas y la batería estén totalmente aisladas, eléctricamente

Ejemplos:
- Desconectando la batería de todos los reguladores / inversores / otros aparatos
- Usando una segunda batería para cargar a este vaso (por ejemplo, una batería de coche con un convertidor DC-DC)
- Si está comprobado que entre fuente de cargar y batería no hay ninguna diferencia de potencial (el polímetro mide tensión 0V)

Edito: Ver el post #11
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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#7

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Homo_non_sapiens escribió: 16 Mar 2021, 20:05Mañana veré que tal la tensión en circuito abierto (aún parece ser un poquito bajita), y si lo veo necesario, le daré una tercera pasada ...
A la tercera va la vencida !!
He cargado el vaso "enfermo" con 10A durante otra noche (8 horas) y ahora está "curado", tanto respecto a la densidad como a la tensión ... :dancing

Nota: He tenido que ecualizar el vaso de esta manera (que es buena!), porque mi fuente no da más de 10A. Con una fuente de 30A o 40A, se puede ecualizar un vaso directamente. En mi caso, la tensión del vaso sulfatado con 10A no subía a más de ~2.30V; para subir a >2.60V necesitaba 40A !
El próximo día que haga sol y la batería entra en absorción, veré si ese vaso sube a la misma tensión que los otros, porque la absorción empieza con ~40A, pero acaba con <10A, tras ~90 minutos. A ver si el vaso está bien sano y mantiene la tensión de absorción, con 10A ...
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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#8

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Actualizado el post inicial: viewtopic.php?f=9&t=1077
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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#9

Mensaje por Pac0 »

Una fuente regulable estabilizada serviría supongo. Tengo una que utilizaba para las emisoras de 0-15V, 30A.
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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#10

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Pac0 escribió: 19 Mar 2021, 10:53Una fuente regulable estabilizada serviría supongo. Tengo una que utilizaba para las emisoras de 0-15V, 30A
Esa fuente es ideal para ecualizar uno o varios vasos (en serie). Esperas a que el vaso esté en flotación (al SoC máxima), es decir, habiendo finalizado la absorción. A continuación cargas al vaso sulfatado con 30A. Posiblemente con estos 30A la tensión del vaso ya subirá a >2.60V, es decir, podrás ecualizar (=desulfatar) el vaso directamente
En caso de que la tensión no subiera lo suficiente, lo haces como yo: Cargas el vaso, cuando esté al SoC 80-85% (en mi caso esto es sobre las ~22:00h de la noche), metiendo el 10-15% de su capacidad (60-90 Ah, para un vaso de 600Ah). Tras esta carga, en la siguiente fase bulk, cuando la intensidad de carga sea alta (40-60A), la tensión de este vaso será superior a la de los otros vasos (>2.60V) y se desulfatará
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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#11

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Bueno, ese vaso aún necesitaba ecualizar un poco más: La densidad y la tensión aún se quedaban un poco atrás, en comparación con los otros vasos

La manera de ecualizar que he descrito en el post inicial funciona muy bien, pero tener que desconectar y conectar el vaso es incómodo, a la larga
Por eso, después de hacer las pruebas necesarias para comprobar que no había ninguna diferencia de potencial entre los polos de la fuente y la batería, conecté la fuente de 10A al vaso en cuestión, estando el sistema FV funcionando, es decir, sin desconectar el vaso del banco

De esta manera la ecualización individual del vaso es más cómoda:
Se conecta la fuente al vaso durante la tarde, cuando la batería se está descargando. Por la noche desconecto la fuente, porque tiene un ventilador bastante ruidoso. Entonces, la mañana siguiente, cuando el sol empieza a cargar la batería, el vaso en cuestión está a un SoC bastante más alto que los otros vasos. Durante la fase bulk, con la fuente de 10A conectada, la intensidad de carga en todos los vasos sube a 40-60A. Por el vaso a ecualizar siempre pasan 10A más que por los otros vasos, y su tensión sube a >2.60V, mientras que los otros vasos se quedan a <2.45V (tensión de absorción). Dependiendo del SoC inicial (entre 70% y 80%), el vaso permanece a >2.60V durante 1-2 horas: Una ecualización individual perfecta, sin que los otros vasos sufran. Una vez entrado en absorción, desconecto la fuente
Habiendo repetido el proceso dos o tres veces, el vaso "malo" ha quedado perfecto ... :dancing

Me he dado cuenta que hay otro vaso un poco sulfatado -menos que el primero-, al que aplicaré el mismo procedimiento
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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#12

Mensaje por Pifek »

Creo que está seria ideal para tenerla en las herramientas. Imagen

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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#13

Mensaje por Pifek »

Para ser exactosImagen

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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#14

Mensaje por Homo_non_sapiens »

Pifek escribió: 19 Sep 2021, 22:13Creo que está seria ideal para tenerla en las herramientas ...
Es una fuente conmutada que entrega 40A a 3V y que en Aliexpress cuesta unos 20€
Puede ser que vaya bien para ecualizar un vaso individual - habría que probarlo
Si tiene los 3.0V fijos, no me gustaría. Pero en Aliexpress se dice, que la tensión es ajustable entre +/- 10%; posiblemente vaya bien
Si realmente hace pasar hasta 40A por el vaso, serviría para ecualizar un vaso, sin necesidad del "truco" que he explicado en los posts anteriores
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Re: Ecualización individual de uno o varios vasos

#15

Mensaje por Pifek »

Gracias a tu post .. chequearé las mías .

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