Tema: Híbrido con auténtico apoyo de red - para chupar menos de batería

Iniciado por Gabriel 2018

Me alegro de que la cosa vaya bien

Hola Gabriel 2018 a.k.a. Gabriel 2015! Bienvenido de nuevo al foro. Te añorábamos ...

Pues sí, va muy bien la cosa, casi mejor de lo esperado; gracias también a tu ayuda (la idea de las resistencias)

Hola,
intentare explicarme mejor.
Mi inversor si tiene entrada de red usa la AC, pero si no tiene red usa la bateria, como casi todos.
Pero la red solo llega al inversor cuando la I de carga supera los 6A (unos 30A de bateria), esto lo hago a traves de un rele interno del inversor que se activa por parametros configurables, que en este caso es la Intensidad de salida, este rele de poca potencia, activa un SSR que acopla la red (AC IN) al inversor. Al ver la red el inversor la usa hasta un limite, el resto lo pone la bat.
Ahora bien, la entrada de AC se puede limitar porque puede venir de un generador, este puede recibir ayuda de la bateria para completar la potencia exigida por la carga. Para ello hay dos parametros configurables: la maxima corriente de AC IN y el Power Assist.
Si se activa el PA, cuando la carga exige mas corriente que puede suministrar el generador , en mi caso 8A, todo lo que pasa de 8A lo sumara la bateria. Por ejemplo, con una carga de 12A, la red suministra 8A y 4A la bateria. En mi caso el limite minimo son 8A, mejor hubiesen sido 6A , pero es lo que hay. A veces cuando la carga esta entre 5 y 8 A comparten la carga, pero otras veces hasta los 8A son suministrado solo por el AC IN. Aun no he podido averiguar en que condiciones ocurre esto.
Si no se activa el PA, la red asumiria los 12A o lo que haga falta .
Es decir, mi apoyo de red solo entra cuando la carga es superior a 6A (30A de bateria), pero solo aporta hasta 8A, si el consumo es mayor lo suministra la bat. Cuando la carga baja de 5A, se desactiva el rele interno y desaparece el AC IN y con ello el apoyo.

Yo tengo una instalacion semiaislada. La red no pasa por el inversor, esta es directamente conectada a la casa a traves de un rele de 63A de doble contactos (como el que tu tienes, que por cierto el mio fallaba, pues cuando hacia la conmutacion de un estado a otro, a veces saltaban los PIA's de entrada, he puesto uno nuevo y este funciona correctamente, por ahora ) que en reposo pasa la AC y cuando se activa entra la salida del inversor.
Como tengo DH, si la bateria esta por debajo del 70% uso la red, a partir de las 23H siempre la red. Por la mañana cuando la bat supera el 80% y son mas de las 10H, entra el inversor (la energia solar, mas baterias) hasta que la bat baja del 70%, la Vbat baja de 46'5V (me aparece el corto) o son las 23H .

No es el sistema deseable, pero es el que tiene mi inversor y con ello las baterias no soportan descargas superiores a 30A.
Podrian haber descargas mas altas si la cargas fuesen MUY superiores a los 8A , pero raramente veo cargas mayores de 3500W (15A), pues tanto el horno , como la secadora y otras cargas mayores no estan conectadas a mi red solar.
Este es el problema de tener poca bateria , las proximas espero que soporten descargas superiores a a los 125A (25A , 6000W ).
Saludos

Tranquilo, con el litio los Teslas tienen descargas de 200 kw

La tranquilidad existe pues con las 18650 no es dificil ni muy caro montar una bateria que suministre los 200A de pico.

Iniciado por jmargaix

intentare explicarme mejor ...

Ahora he entendido lo del Power Assist, gracias. Tu solución me gusta; no es óptima, pero está bien

Iniciado por jmargaix

... un rele de 63A de doble contactos (como el que tu tienes, que por cierto el mio fallaba ... he puesto uno nuevo y este funciona correctamente)

Vaya con estos contactores. Hoy ya eres el segundo que reporta disfunción. No parecen ser de la mejor calidad ...
Yo solo puedo decir, que los míos funcionan (hasta ahora). Parece que he tenido suerte

Iniciado por jmargaix

... si la bateria esta por debajo del 70% uso la red, a partir de las 23H siempre la red. Por la mañana cuando la bat supera el 80% ...

Mi sistema conmuta a red, cuando el SOC baja de 77% y vuelve a (FV & batería), cuando el SOC supera 79%

Iniciado por jmargaix

Este es el problema de tener poca bateria , las proximas espero que soporten descargas superiores a a los 125A

Yo tengo "poca batería" (10kWh), pero mi acople AC-DC-AC evita intensidad de descarga exagerada. Por ejemplo, si el inversor exige 90A más de lo que puede entregar la FV en este momento, ~45A vienen de batería y ~45A de la FA
Sin el acople AC-DC-AC, la batería tendría que entregar los 90A completos, claro está

En el post #297 había dicho

Iniciado por el_cobarde

... obtengo la siguiente distribución aproximada entre la intensidad entregada por FA y batería:
- Vbat = 47.5V ---> Ibat = 10A; I(FA) = 0A
- Vbat = 47.0V ---> Ibat = 17A; I(FA) = 10A
- Vbat = 46.5V ---> Ibat = 24A; I(FA) = 20A
- Vbat = 46.0V ---> Ibat = 31A; I(FA) = 30A
- Vbat = 45.5V ---> Ibat = 38A; I(FA) = 40A
- Vbat = 45.0V ---> Ibat = 45A; I(FA) = 50A

Estos valores de intensidad entregados por la batería corresponden a una resistencia interna de unos 60 mOhm, que es el mismo valor que obtuve en su día al medir la Ri directamente

Los valores de intensidad entregados por las fuentes corresponden a una resistencia de 50 mOhm
Cómo es posible, si las resistencias que he conectado solo suman 22.5 mOhm ???
Las razones son:
1. Había olvidado la R del cable: 1.5m con sección 6mm², que son 9 mOhm ---> 22.5 + 9 = 31.5 mOhm
2. Las fuentes deben tener una Ri de ~20 mOhm ---> la R total es 31.5 + 20 = 51.5 mOhm
(Comentario: Los cables de la batería son de 1m con 32mm², que es solo 1 mOhm ---> no influyen)

Resultado: La batería tiene Ri = 60 mOhm y la R efectiva de las fuentes es de 50 mOhm

Con estos resultados creo entender bien el funcionamiento de mi acople AC-DC-SC - al fin ...

Los resultados teóricos con resistencia exacta de 63 mOhm para la batería y 50 mOhm para las fuentes serían:
(la batería empieza a entregar intensidad cuando V < 48.0V y la fuente, cuando V < 47.5V)

- Vbat = 48.0V ---> Ibat = 0.0A; I(FA) = 0.0A
- Vbat = 47.5V ---> Ibat = 7.7A; I(FA) = 0.0A
- Vbat = 47.0V ---> Ibat = 15.4A; I(FA) = 10.0A
- Vbat = 46.5V ---> Ibat = 23.1A; I(FA) = 20.0A
- Vbat = 46.0V ---> Ibat = 30.8A; I(FA) = 30.0A
- Vbat = 45.5V ---> Ibat = 38.5A; I(FA) = 40.0A
- Vbat = 45.0V ---> Ibat = 46.2A; I(FA) = 50.0A

Estos valores son muy similares a los de la primera lista ...

Pero si las fuentes tuviesen una R interna, la tensión de salida de las fuentes bajaría según van entregando intensidad, y por lo que te he entendido, parece que la tensión de salida es fija a 47,50 V.

No será que la resistencia de las resistencias varía con la temperatura, según se van calentando?

Por otra parte, quizás una buena solución, sin resistencias podría haber sido utilizar un cable de cobre desnudo de 2,5 mm2. Hubiese sido una forma de autolimitar la intensidad que entregan las fuentes, puesto que el cobre se habría ido calentando y aumentando su resistencia?

Iniciado por Gabriel 2018

Pero si las fuentes tuviesen una R interna, la tensión de salida de las fuentes bajaría según van entregando intensidad, y por lo que te he entendido, parece que la tensión de salida es fija a 47,50 V

No, no quería decir esto. Me parece que la tensión en los bornes de las fuentes va bajando con la intensidad entregada, pero aún no lo he medido - lo mediré y pondré los resultados aquí !
Tu comentario me parece muy bueno; así sabré, si las FA tienen una Ri y el valor de esta Ri. Gracias

Editado (a las 14:10h):
He medido la tensión en los bornes de las fuentes y el voltímetro marca 47.50V, absolutamente estable; independiente de la intensidad que entregan las fuentes. Es decir, las fuentes no tienen resistencia interna!
Tenías razón, Gabriel 2018, que ya me habías dicho esto por mensaje privado
Pues tendré que seguir rumiando para encontrar la razón por la que las fuentes aparentan tener una R de 50 mOhm ...

Iniciado por Gabriel 2018

Por otra parte, quizás una buena solución, sin resistencias podría haber sido utilizar un cable de cobre desnudo de 2,5 mm2. Hubiese sido una forma de autolimitar la intensidad que entregan las fuentes, puesto que el cobre se habría ido calentando y aumentando su resistencia?

Cierto, últimamente también había pensado en esto. Pero, para ser sincero, no me gusta la idea de tener por allí un cable desnudo que se calienta - y forrado de plástico, menos ...
Como se ve en la tabla de mi post anterior, a 45.0V las fuentes y la batería ambas entregan 50A, aproximadamente, que es lo que quiero - y el sistema conmuta a los 45.2V. No hay peligro de sobrecarga para las fuentes - lo he comprobado con diferentes estados de carga de la batería, entre el SOC 70% y SOC 100%: Siempre conmuta, cuando la I de las fuentes llega a 45A, más o menos

Mira a ver la resistencia de las resistencias con la temperatura. Las buenas suelen variar unas 900-1000 ppm por grado, por lo que si estas son de dudosa procedencia...

Iniciado por Gabriel 2018

Mira a ver la resistencia de las resistencias con la temperatura. Las buenas suelen variar unas 900-1000 ppm por grado, por lo que si estas son de dudosa procedencia...

1000 ppm es una parte de mil, el 0.1%. Es decir, si una resistencia de 20 mOhm se calienta de 20C a 80C (Delta = 60C), su resistencia aumenta un 6%, o sea, partiendo de 20.0 mOhm sube a 21.2 mOhm - poca cosa

Veamos como se comportan las resistencias chinas ...

Emplearé una R de 100 mOhm y la conectaré a un vaso de batería de 2.0V. Pasará una intensidad de 2000mV / 100mOhm = 20A
La potencia disipada en la R será de 20A * 20A * 0.1 Ohm = 40W
Como las R son de 100W y no le pondré disipador, se calentará bien y podré observar el efecto de la temperatura

Las fuentes todas trabajan en malla cerrada por lo que cancelan su resistencia interna de salida. Malla cerrada significa que leen la tensión de salida i la ajustan para mantenerla estable. Esta es la verdadera causa de no se puedan paralelizar las fuentes directamente. Si la tensión de salida programada no es gemela, al poner las dos en paralelo la tensión mayor domina, i la fuente que tiene un poquito menor la tensión va a decir, hay que bajar uesan poco tensión de salida. Se lia a bajarla pero como no baja porque la otra la mantiene fija se acaba apagando. Lo de poner resistencias es un sistema de paralelizar que el único inconveniente es la disipación de potencia.


Cualquier resistencia por muy mala que sea no he visto que pasé de -300 o +400 ppm (depende del material) tanto en el datasheet como en la practica. Las buenas no pasan de 50 sin contar las específicas de 0. Aparte piensa que al ser iguales te van a variar las 2 a la vez. Tristemente eso fue una mala experiencia para mi en una publicación que quería demostrar que esa variación afectaba i no fue asi

Iniciado por Pidjey

Las fuentes todas trabajan en malla cerrada por lo que cancelan su resistencia interna de salida. Malla cerrada significa que leen la tensión de salida i la ajustan para mantenerla estable. Esta es la verdadera causa de no se puedan paralelizar las fuentes directamente. Si la tensión de salida programada no es gemela, al poner las dos en paralelo la tensión mayor domina, i la fuente que tiene un poquito menor la tensión va a decir, hay que bajar uesan poco tensión de salida. Se lia a bajarla pero como no baja porque la otra la mantiene fija se acaba apagando. Lo de poner resistencias es un sistema de paralelizar que el único inconveniente es la disipación de potencia.
Cualquier resistencia por muy mala que sea no he visto que pasé de -300 o +400 ppm (depende del material) tanto en el datasheet como en la practica. Las buenas no pasan de 50 sin contar las específicas de 0. Aparte piensa que al ser iguales te van a variar las 2 a la vez. Tristemente eso fue una mala experiencia para mi en una publicación que quería demostrar que esa variación afectaba i no fue asi

Gracias, Pidjey, por esta explicación tan clara. Ahora entiendo mejor varias cosas ...
... que las fuentes mantienen su tensión de salida, por mucha intensidad que entreguen. No tienen Ri
... que no se puede paralelizar fuentes sin poner Rs - u otro balanceador de intensidad. Lo he aprendido por experiencia
... que con Rs en paralelo, el calentamiento no influye, porque en las dos ramas se calientan igual


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Iniciado por el_cobarde

Veamos como se comportan las resistencias chinas ...
Emplearé una R de 100 mOhm y la conectaré a un vaso de batería de 2.0V. Pasará una intensidad de 2000mV / 100mOhm = 20A
La potencia disipada en la R será de 20A * 20A * 0.1 Ohm = 40W
Como las R son de 100W y no le pondré disipador, se calentará bien y podré observar el efecto de la temperatura

Hecho! Con resultados no esperados, que aclaran mucho ...

Resultados del experimento:
- La R de "100 mOhm", conectada a un vaso de 2.0V, dejaba pasar 12.5A, a la temperatura ambiente (25C)
- A medida que se calentaba la R, la intensidad se iba reduciendo
- Cuando ya no podía tocar la R (temperatura ~80C), la intensidad había bajado a 11.8A

Conclusiones:
- Esta R no es de 100 mOhm, sino de 2.0V / 12.5A = 160 mOhm !!!
- Si las otras Rs tambien están 60% por encima de su valor nominal, la R de "22.5 mOhm" en la salida de las fuentes, en realidad es de 36 mOhm. En serie con la R del cable (9 mOhm), son 45 mOhm ---> esto explica la tabla del post #297
- La I ha bajado de 12.5A a 11.8A, lo que es un 6%, aproximadamente. La diferencia en temperatura ha sido de 60C, aproximadamente ---> el coeficiente de temperatura de esta R es de +0.1% o +1000ppm por grado - justo el valor que había dicho el compañero Gabriel 2018 en su post #309

Estaba mirando un correo tuyo, en el que me decías que la tensión, aguas abajo de las resistencias era de 46,2 V, cuando entregaban unos 30 A. Si la tensión antes de las resistencias, tensión de fuentes, es de 47,5 V y justo a la salida de las resistencias, la tensión es de 46,2 V, eso significa que la resistencia equivalente de las dos resistencias es de 43,3 mOhm, cuando debería ser de 22,5. Es como si cada resistencia, en lugar de tener en ese momento 45 mOhm tuviese 86. Parece demasiado. ¿Has vuelto a medir tensiones antes y después de las resistencias?

Si se calientan las resistencias de las dos ramas, eso significa que la resistencia de cada una de ellas aumentará más o menos por igual, pero aumentará.

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Bueno, pues veo que has escrito antes que yo jeje

Iniciado por Gabriel 2018

... eso significa que la resistencia equivalente de las dos resistencias es de 43,3 mOhm, cuando debería ser de 22,5

Has acertado: Estas resistencias parecen tener un valor muy superior al nominal: un 60%, aproximadamente !!

Esto también explica, porque mi plan inicial era poner 33-45 mOhm entre fuente y batería, y las pruebas me han llevado a poner "22.5 mOhm", que en realidad son más bien 35 mOhm - junto con la R del cable (9 mOhm) justo el valor que tenía planeado
... y también explica la inseguridad que tenía sobre la Ri de la batería (30 o 60 mOhm ??), que definitivamente es de 60 mOhm

Iniciado por Gabriel 2018

Si se calientan las resistencias de las dos ramas, eso significa que la resistencia de cada una de ellas aumentará más o menos por igual, pero aumentará

Eso está claro. El aumento en resistencia con el calentamiento no influye (o influye muy poco) en la distribución de intensidad entre fuentes, pero sí influye en la reparticion de intensidad entre fuentes y batería - pero 1ppm por grado es aceptable

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Esto se vuelve más loco cada momento!
Ahora he medido una R de "10 mOhm" de esta serie, y con 2.oV de tensión me da 38A de intendidad
Esto corresponde a una resistencia de 2.0V / 38A = 53 mOhm !
O sea, esta R en vez de 10 mOhm tiene 50 mOhm?? Ya no sé que pensar ...

A ver si estas Rs tienen un protección interna, que limita la potencia a disipar, aumentando su resistencia cuando la intensidad llega a ser crítica? Por ejemplo, con 10 mOhm a 2.0V, tendrían que fluir 200A, que serían 400W a disipar - demasiado
Y por la R de 100 mOhm a 2.0V deberían pasar 20A, que serían 40W a disipar - posiblemente ya se considera crítico
En el primer caso (400W), la R aumenta un factor 5; y en el segundo caso (40W), un factor 1.6 - es posible que sea esto?

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Para comprobarlo, he medido -con un multímetro bueno- la resistencia de las 3 Rs de 100 mOhm en serie, y me da 0.3 Ohm
Dos Rs en serie dan 0.2 Ohm y una sola R da 0.1 Ohm !!! (para la R de 10 mOhm no basta la resolución del multímetro)
Es decir que con poca intensidad, las Rs cumplen con su valor nominal, pero con mucha intensidad, la R aumenta !
Como en mi "invento" fácilmente pasan 20A por las Rs, éstas tienen un valor 1.6 veces el nominal

Vaya con estos chinos ... estas Rs hacen lo que proponía Gabriel 2018 con su cable de cobre de 2.5mm² pelado en su post #308 - la intensidad se autolimita ! Y yo ya veo el comienzo de esta autolimitación ...

Me parece muy raro todo, yo siempre uso resistores de aliexpress i nunca he tenido ese problema. Quizas sea un problema del metodo de medicion. Por ejemplo medir resistencias por debajo de 10mohm no importa que sea un multimetro bueno que te va a dar error, hay que medirlo con uno de 4 terminales. Que utilizas para medir la corriente i la tension? puede que si usas instrumentos diferentes uno de ellos tiene un pequeño drift o mala calibracion que al ser resistores pequeños se transforma en un error de medicion grande. Por ejemplo medir corriente con una pinza amperimetrica o sensor hall es poco preciso.

Iniciado por Pidjey

... medir resistencias por debajo de 10mohm ... hay que medirlo con uno de 4 terminales

Cierto. No puedo medir la R de 10 mOhm. Pero las de 100 mOhm sí puedo: Con 3 Rs en serie, el multímetro me marca 0.3 Ohm /// Con 2 Rs en serie me marca 0.2 Ohm /// Con una sola R me marca 0.1 Ohm

Iniciado por Pidjey

Que utilizas para medir la corriente i la tension?

Para medir la tensión uso una copia china de Fluke, que he comparado con un Fluke original y marcan valores iguales
Para medir la intensidad uso una pinza DC con sensor Hall, que esta calibrada con la caída de tensión en un shunt y es bastante fiable
No creo que sean problemas de mediciones erróneas - los valores de intensidad son 20A o 40A; si en realidad serían 15A o 45A, cambiaría poco en la interpretación


P.D.: Los resistores son de 3 vendedores diferentes y parece que todos se comportan igual

Iniciado por Pidjey

Me parece muy raro todo, yo siempre uso resistores de aliexpress i nunca he tenido ese problema. Quizas sea un problema del metodo de medicion. Por ejemplo medir resistencias por debajo de 10mohm no importa que sea un multimetro bueno que te va a dar error, hay que medirlo con uno de 4 terminales. Que utilizas para medir la corriente i la tension? puede que si usas instrumentos diferentes uno de ellos tiene un pequeño drift o mala calibracion que al ser resistores pequeños se transforma en un error de medicion grande. Por ejemplo medir corriente con una pinza amperimetrica o sensor hall es poco preciso.

Exacto, con unas puntas Kelvin
Saludos

Yo creo que ahi esta el problema. Primero usar dos instrumentos con dos estados de calibracion i de 0 diferentes. I despues usar sensor hall son muy imprecisos i les afecta mucho las interencias electromagneitcas. Yo mi trabajo es ese el de medir resistencias entre 0 i 20mohm mas o menos i jamas podria medir con un hall.

Iniciado por Pidjey

Yo creo que ahi esta el problema ...

Vale, acepto y respecto tu experiencia profesional
Pero yo mido resistencia de 10 mOhm midiendo V=2.0V e I=40A (en vez de 200A)
Y mido Rs de 100 mOhm , midiendo V=2.0V e I=12.5A (en vez de 20A)
Los 2.0V son seguros, es la tensión de un vaso de tracción de 300Ah; y no me puedo imaginar que la pinza me dé 40A en vez de 200A. He medido mucho con esta pinza y siempre me ha dado valores razonables. Sus rangos son 0-40A y 0-400A; el valor que me da con la R de 10 mOhm son 37A, y es el mismo en los dos rangos

Con el multímetro no intento medir 10 mOhm, esto sería imposible. Pero midiendo Rs de 100, 200 y 300 mOhm me da valores razonables


P.D.: De joven era físico nuclear e hice muchas mediciones de precision. Creo saber usar estos instrumentos -aunque no sean de los mejores- e interpretar los valores que marcan

No se, me parece rarisimo todo. Esta noche tengo una barbacoa con mis comopañeros de curro que trabajan en el area de electronica de potencia casi todos i les voy a preguntar si han visto algo parecido. Mi area es instrumentacion electronica i microelectronica, no tengo demasiada experiencia en electronica de potencia i puede haber algo que se me escapa porque la diferencia me parece demasaido grande.

Quizas en lo que me estoy equivocando es en la resistencia. Quizas puede que si sea algun problema de la resistencia pero que pase con 3 fabricantes diferentes tambien es raro.

Creo recordar que tienes 3 de 100 mohm, 3 de 45 y 3 de 10. Pues bien, si puedes, ponlas todas en serie a un vaso y te apuntas todas las mediciones parciales de tensión. Pasarán unos 4 amperios y con eso veremos si afecta más el tema de la temperatura a las que mayor potencia disipan.

Iniciado por Gabriel 2018

Creo recordar que tienes 3 de 100 mohm, 3 de 45 y 3 de 10. Pues bien, si puedes, ponlas todas en serie a un vaso y te apuntas todas las mediciones parciales de tensión. Pasarán unos 4 amperios y con eso veremos si afecta más el tema de la temperatura a las que mayor potencia disipan.

Son 3 de 100 mOhm, 2 de 35 mOhm y 3 de 10 mOhm. Pero las de 35 mOhm y 2 de las de 10 mOhm las tengo conectados a las fuentes y no me ilusiona mucho quitarlas de allí. "Libres" tengo las 3 de 100 mOhm y 1 de 10 mOhm
Me lo pensaré ... También puedo medir tensiones en las Rs de las fuentes variando la intensidad, de esta forma no tendría que destripar el "invento"

Pues sí, puedes medir directamente la caída de tensión en cada resistencia sabiendo la corriente que pasa.

Iniciado por Pidjey

...con mis comopañeros de curro que trabajan en el area de electronica de potencia casi todos i les voy a preguntar si han visto algo parecido

A ver lo que dicen tus compañeros. Estoy muy interesado ...

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Iniciado por Gabriel 2018

Pues sí, puedes medir directamente la caída de tensión en cada resistencia sabiendo la corriente que pasa.

Hoy ya no puedo. Lo haré el lunes o el martes

Si tienes un shunt que puedas usar..ponlo en serie y ya tienes la I que pasa creo que con buena precision (midiendo mV o poniendole el display)

Sabiendo la I...mide con polimetro los mV en bornas de las resistencias y tienes los mOhm creo que medidos con suficiente precision para lo que quieres