Počet cyklů ročně u vaší baterie

[bobik600]

Ahoj, řeším efektivitu svého úložiště. Moje baterie Pylontech US3000C vykazuje zhruba 100 plných cyklů ročně (počítáno jako celková proteklá energie dělená kapacitou). Přijde mi to dost málo, i když mám podezření, že to u ostrovních elektráren bude běžný číslo.
Moje konfigurace:
FV pole: 4 kWp (reálně cca 2,4 kWp kvůli orientaci JV/JZ).
Baterie: 1x Pylontech US3000C (nominální 3,5 kWh, využitelná cca 3,2 kWh). Původně jsem měl dvě.
Provoz: Čistý ostrovní režim.
Kolik cyklů ročně vychází vám?
Plánuji Pylontech prodat a postavit si vlastní 16kWh baterii (16S LFP). Je mi jasné, že s takto velkou kapacitou se u počtu cyklů dostanu hluboko pod stovku i když trochu tím trochu více využiju moji FVE hlavně výkonově.
Díky za sdílení vašich dat!

[mgx]

Pri tak malej baterke a slabom FVE poli je to normalne. Bezne vidim pocet cyklov za rok do 120.Cim vacsia baterka a silnejsie FVEpole a mensia denna spotreba, tym mensi pocet cyklov.

[pibi]

V provozu asi 2,5 roku, 2x jsem zvětšoval baterku, začínal jsem na 16x280Ah, pak přidal 16x300Ah a nakonec 16x315Ah.

[mikiki]

No já to mám takto:

Počet_cyklů_FVE.JPG (41.46 KiB) Zobrazeno 268 x

Tzn. 58-74 cyklů za rok

[bobik600]

Díky za odpověď. Já jásal, jak nízkou cenu z baterie budu mít, a člověku nedojde, že za chemickou životnost baterie při běžném provozu FVE nikdy deklarovaný počet cyklů nedosáhne. A čím více akumulace, tím méně cyklů. Takže levné baterie, hurá nakoupím, ať mám delší akumulaci, a vlastně si tím snížím počet cyklů a tedy prodražím uloženou energii. Tak většině členů fóra, které cílí na samostatnost, je tohle ukradené. Ale pro ty, co si FVE pořizují, aby ušetřili, by tohle měla být zásadní otázka. Kolik mě vyjde odpisově jedna uložená kWh. Ekonomiku domácí FVE dělá přímá spotřeba.
Baterie je až druhá v pořadí a ve velkém množství elektřinu prodražuje.

[v600]

Dnes mám 312 cyklů od spuštění elektrárny v srpnu 2023.
To je 133 cyklů za rok.
Kdyby byla větší, bude to méně - jeden z důvodů, proč jsem postavil a připojil druhou identickou baterii.

Je to úplný ostrov a údaj se týká 10kWh baterie LiIon (14 článků)
Údaje jsou z JBD BMS.

[Dagus]

V momentě kdy ji budeš aktivně cyklovat na spotu, tak nějakej cyklus přidáš, ale časem tohle požerou velké aku v ds.

[JirkaE]

Poslední ,,jeden cyklus" mě naskočil - když sjela baterka na 89% SOC a pak šla zpět na 100% SOC - z nastavených BULK 54,95V a 53,6V FLOT na 16S článcích = ten počet cyklů a výpočet je tak velmi zavádějící a bude u každého - úplně jiný - a stejně bude výsledek pouze orientační - si myslím a k výpočtu odpisu pro 1kWh může být výsledek u někoho takový a u druhého i klidně dvojnásobný.

Ve finále jsem zjistil, že to neumím nijak vypočítat a jediným propočet půjde udělat pouze k orientační spotřebě - jaká by byla - pokud by žádná akku nebyla - a kolik jsem ušetřil....

Což následně nebude ale znova pravda - protože energií při přebytku vyloženě ,,plácám nazdařbůh" protože by stejně jinak zůstala na střeše

Došel jsem k závěru - že tohle nikdy nedokážu vypočítat

[bobik600]

Jeden cyklus je definován jako součet všech dílčích vybití, který odpovídá 100 % jmenovité kapacity akumulátoru.

[betmen]

a potom nastupi na scenu JK-BMS, ktorá velmi rada driftuje pri malych odberoch.
vcera rano mi pri 50,6V hlasila SOC 84%, cez den do nej natieklo 4,2kWh (skoro polovica jej kapacity) a do zapadu slnka vypocitala 0,14 cyklu
za to sa mozem podakovat faktu, ze uz od napatia 51,4V hlasila 100%, takze pocitadlo cyklov v BMS nepripisovalo dalsie hodnoty.

[ElektroEzs]

Nechapu proc to jednou neudelaji poradne aby to sedeloTak by byla BMS o neco drazsi ale proste cina no

[Valdano]

Přesné měření SOC v BMS závisí na sofistikovaných algoritmech (jako je rozšířený Kalman filtr EKF), které berou v úvahu napětí, proud, teplotu a historii používání, spíše než na konkrétním modelu BMS a také na přesnosti měření; pokročilé algoritmy jako je např. Kalmanův filtr (UKF), zlepšují přesnost SOC o 10 až 15%. Klíčem je kombinace coulombovského počítání (integrace proudu) s měřením napětí a vnitřního odporu (impedance).

Co ovlivňuje přesnost:
Algoritmy: Pokročilé algoritmy jsou klíčové, protože baterie se chovají nelineárně. EKF efektivně zpracovává dynamiku baterie. UKF je přesnější o 10 až 15%.
Metody: Kombinace coulombovského počítání (sledování náboje) a napěťových měření (napětí naprázdno) a testování impedance (vnitřního odporu) pro SOH.
Vstupní data: Přesnost závisí na kvalitě dat z čidel (napětí, proud) a jejich zpracování. Potřeba individuální kalibrace čidel a měření s tím také souvisí.

Výběr modelu pro odhad SOC/SOH
Coulombovo počítání: Jednoduché a efektivní pro systémy, kde není kritická vysoká přesnost. Nejlépe kombinovat s korekčními algoritmy, aby se zabránilo driftu.
Kalmanovy filtry (EKF, UKF): Skvělé pro nelineární lithium-iontové baterie. EKF je široce používaný, ale UKF nabízí lepší přesnost při složitých dynamikách.
Dvojité nebo společné filtrační modely: Ideální, pro odhady SOC a SOH současně, zejména u systémů čelících stárnutí nebo teplotním výkyvům.
Modely strojového učení: Vhodné pro systémy, které mají přístup k rozsáhlým datům o článcích. LSTM nebo stromové modely poskytují adaptivní přesnost, ale vyžadují více výpočetního výkonu.

Požadavky na hardware a integrace
Přesné senzory: Napěťové, proudové a teplotní senzory s nízkým šumem jsou klíčové. Kvalita senzoru přímo ovlivňuje přesnost odhadu, ale také i cenu.
Přesné meření: Přesné měření souvisí se schopnostmi BMS dané omezenými možnostmi ADC. Vyšší přesnost znamená vyšší náklady, které výrobce cenově dostupných BMS nejsou ochotni akceptovat z důvodu obav o významné snížení prodejnosti.
Výpočetní výkon: V závislosti na složitosti algoritmu (zejména ML modelů) by měl mít systém BMS dostatečný výpočetní prostor.
Tepelný management: Jelikož teplota ovlivňuje chování a měření baterie, je vhodné integrovat teplotní senzory článků pro kompenzaci meření.

Budoucnost
Do roku 2030 se očekává, že odhadování SOC a SOH bude výrazně přesnější, přičemž chyby se zmenší díky:
- Vylepšeným technikám fúze dat kombinujícím data ze senzorů a AI poznatky.
- Algoritmům schopným se učit trendy stavu baterie v reálném čase.
- Lepší integraci s BMS, optimalizujícím jak hardware, tak software.

Závěr
Neexistuje jedna univerzální „nejlepší“ BMS. Je třeba hledat systémy, které používají pokročilé adaptivní algoritmy (např. EKF, UKF) a kombinují více metod měření díky čemuž pak poskytují přesnější odhady SOC a SOH. Pro konkrétní aplikace je třeba hledat BMS s prokazatelně dobrými algoritmy pro odhad stavu.

Info k JK-BMS
Výpočet nebo odhad stavu nabití (SOC) je u JK-BMS jedním z nejčastějších problémů. Zejména po několika týdnech neúplného nabití a resetování BMS na 100 % se SOC může odchýlit až o 60 %, a to není dobré! Autor videa níže testuje přesnost SOC u JK-BMS v porovnání s Victron Smart Shunt.



Test odhalil významný posun stavu nabití (SOC) u JK-BMS, zejména po obdobích bez plného nabití. Analýza dat zkoumá potenciální příčiny a strategie pro zmírnění těchto problémů. Jak je zmíněno pod videem na YouTube tak podobný problém existuje i u BMS DALY. Rozdíl mezi DALY 4S12V200A a Victron SmartShunt je "někdy" 25 až 30%.

Zajímavé jsou následující příspěvky na YouTube pod tím videm.

Problém je pravděpodobně v kombinaci nedostatečné přesnosti ADC a špatně naprogramovaného firmwaru. Obecně řečeno, pokud máte BMS s limitem (řekněme) 100 A nebo 200 A, rozsah měření proudu pro ADC bude alespoň dvojnásobný. To znamená, že k získání přesných jemnozrnných hodnot je potřeba alespoň 12bitový ADC a je lepší mít 16bitový ADC (ty jsou obvykle zabudovány v samotném mikrokontroléru). Navíc musí být naprogramován tak, aby odebíral mnoho vzorků za sekundu, aby se vypořádal s harmonickým zkreslením zpětně reagujícím ze strany střídače připojeného k bateriovému systému. To zhruba znamená více než 4000 vzorků za sekundu. (1000 vzorků za sekundu je jeden vzorek na 1 ms a cyklus střídavého proudu je pouze ~16 ms, což nestačí k řádnému zohlednění harmonického zkreslení tvaru vlny). Je tu také kalibrace nulového proudu... no, potřeba jsou dvě kalibrační hodnoty. Nulový proud (protože operační zesilovače obvykle mají napěťové ofsety) a také pevný kalibrační proud 1 A nebo 10 A pro škálování (protože přesné rezistory nejsou dostatečně přesné). Pro výrobce se i v těchto případech snadno splete. Ale bez přesnosti ADC a vysoké vzorkovací frekvence nezáleží na tom, jak dobře je BMS kalibrováno. Vsadím se, že Victronův bočník má pro svůj proudový smysl mnohem lepší algoritmy. Na naší straně... na straně uživatelské konfigurace se vždycky rád mýlím v odečtu SOC a SOC podhodnocuji, místo abych ho nadhodnocoval. Nehledám extrémní úrovně přesnosti, ale pokud SOC ukazuje XYZ, chci vědět, že je to ve skutečnosti alespoň XYZ. Takže obvykle nakonec naprogramuji Peukertovu konstantu 1,05 v mém (např.) Victronovém bočníku. I když skutečná konstanta při C frekvencích, na kterých systém provozuji, je pravděpodobně spíše kolem 1,02.

Nejnovější software V19 odstraňuje časovač Float a nahrazuje ho algoritmem Re-Bulk založeným na SOC. Tato změna situaci ve skutečnosti zhoršuje, vezmeme-li v úvahu chyby měření SOC u JK-BMS.

Firmware JK-BMS by měl být upraven, protože je to nejjednodušší a nejhospodárnější způsob, jak vylepšit výpočet stavu nabití (SOC) bez nutnosti nového hardwaru.

Existují 2 hlavní metody pro odhad hodnoty SOC:

1) Coulometr monitoruje nabíjecí a vybíjecí proud a integruje jej v průběhu času. Existují však i určité nevýhody:

- Přesnost měření proudu je omezena přesností ADC. ADC s rozlišením větším než 12 bitů jsou poměrně rozsáhlé a výrazně by zvýšily výrobní náklady. Měření proudu muselo být navíc kalibrováno individuálně, aby se využila plná kapacita 16-ti bitového ADC, což také zvyšuje výrobní náklady.

- Vysoké vybíjecí proudy vyžadují velmi nízké hodnoty odporu bočníku, aby se zabránilo velkým ztrátám a zahřívání. To snižuje měřené napětí na bočníku, a proto se měření stává náchylným k rušení.

- A co je nejdůležitější, v průběhu času se přidávají integrační chyby. I při velkém úsilí o ADC převod se hodnota SOC bude stále více a více odchylovat od správné hodnoty.

2) Měření napětí pomocí vyhledávací tabulky přepětí SOC.

- Přesnost této metody je omezena kvůli ploché křivce nabíjení a vybíjení (napětí vs. kapacita).

- Kvůli vyhledávací tabulce je tato metoda omezena na specifickou technologii baterie (lifepo).

- Hodnoty SOC z této metody se však nemění, a proto se jedná o preferovaný postup odhadu SOC po dlouhou dobu bez resetování.

3) Proč však tyto metody nekombinovat:

- Po resetování (3,6 V = 100 % SOC nebo 2,5 V = 0 % SOC) začít s coulometrovou metodou po dobu max. 5 dnů. Poté se drift stane znatelným.

- Po 5 dnech vypočítat jednou denně korekční hodnotu SOC z vyhledávací tabulky měření napětí, aby se eliminoval drift SOC.

4) Odhad korekční hodnoty SOC (jednou denně):

a) počkat 20 hodin od poslední korekce (vyhnout se zbytečným výpočtům)

b) počkat, dokud proud neklesne pod 0,5 A (za přesně specifikovaných podmínek při měření napětí se tento stav pravděpodobně vyskytne dvakrát denně za soumraku a večer)

c) spustit kontinuální měření napětí a uložit posledních 16 hodnot (pro lepší přesnost ADC)

d) opakovat bod c), dokud proud opět nestoupne nad 0,5 A (aby napětí mělo maximální čas k dosažení konstantní hodnoty)

e) odhadnout průměrnou hodnotu z posledních 16 hodnot napětí (pro lepší přesnost ADC)

f) z vyhledávací tabulky získat hodnotu SOC (na základě křivky napětí vs. kapacity) z naměřené hodnoty napětí

g) odhadnout korekční hodnotu SOC z rozdílu mezi SOC coulometru a SOC z vyhledávací tabulky. (asi 10 % rozdílu?)

h) přičíst tuto korekční hodnotu k SOC coulometru a použít tuto hodnotu jako novou hodnotu SOC coulometru.

i) díky denní korekci hodnoty SOC lze kompenzovat drift Coulometru. Pro tento výpočetní postup nejsou nutné žádné hardwarové úpravy, Měření proudu i napětí je již implementováno. Navrhované hodnoty pro korekci proudu a stavu nabití (SOC) by měly být před konečnou implementací ověřeny.