Vliv mikrocyklování na životnost

Souhrn tématu

Diskuze se věnuje vlivu mikrocyklování na životnost lithium-iontových baterií, zejména při vysokých frekvencích od 100 Hz do 15 kHz. Výzkumy ukazují, že vyšší frekvence mohou negativně ovlivnit kapacitu a vnitřní odpor článků, přičemž některé zdroje uvádějí zanedbatelné snížení životnosti při vysokých amplitudách. Problematika je složitá a zahrnuje i vliv spínaných měničů a PWM regulátorů, které mikrocyklování způsobují. Diskutuje se také o možných technických řešeních a kompenzacích v bateriových systémech.
glottis
Příspěvky: 3847
Registrován: stř úno 02, 2022 10:30 am
Reputace:508
Lokalita: okolí Mělníka
Systémové napětí: 48V
Výkon panelů [Wp]: 13000
Kapacita baterie [kWh]: 30

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od glottis »

leoshavla píše: pon dub 27, 2026 6:20 pm
Zkusil jsem to na Multiplusech a při
DC 25A to ukazuje AC 20A holt těch 100Hz tam je.
Teď jde o to jestli to baterii nějak vadí.
Ale zdá se mně že se 1. a 16. článek chovají trošku jinak než ostatní, jak jsou první na ráně 🤔 masírováni 100Hz 😀
pri 25A DC a 20A AC to je 15-35A a smer se nestrida. To nemuze nicemu vadit.
Mex
Příspěvky: 2046
Registrován: pát zář 29, 2023 4:12 am
Reputace:386
Lokalita: Brno
Systémové napětí: >48V

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od Mex »

gupa píše: pon dub 27, 2026 6:36 pm
Nastavení na reostatu asi14,6Ω, 12V baterie, AC nula, zbytek na obrázcích.
A co ten stejný měřák ukazuje při připojení baterky k měniči? Tedy tak, jak to prezentuje původní tazatel.
Podle mě totiž nejde o to, co tam reálně teče.
Ale o to, co ukazuje měřák.
A to rozhodně nemusí být totéž.

Ten klešťák na AC rozsahu je stavěný na měření skutečného AC, ideálně na 50Hz.
Různé TrueRMS měřáky to umí i nějak na nestandardních průbězích, ale opět s omezeními a každý typ jinak.
Takže ta čísla pro nějaké úplně jiné průběhy proudů si různě přepočítává a vymýšlí.
Slepě tomu věřit v případě různých podivných průběhů myslím není dobrý nápad.

Jediný skutečný obrázek může dát jen osciloskop.
Ale protože se měří minimální signály v prostředí se silným rušením od vysokých proudů, tak i to musí být zohledněno a co nejvíc potlačeno rušení a nějaké vazby vzduchem.
Například zkusit měření na stejném odporu, kterým ale ten proud nepoteče, nicméně bude v těsné blízkosti a jednou nohou na to bude připojený.
Uživatelský avatar
gupa
Příspěvky: 3837
Registrován: sob pro 29, 2012 10:22 pm
Reputace:174
Lokalita: pod Brnem
Systémové napětí: 24V

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od gupa »

Napadá me pro řešení kočkopes. Bez kondenzátorů. Což dát místo jednoho měniče na 230V dva americké 120VAC měniče zfázované na 240V/180°φ.
3x2000VA-VMP-par, NiCd 24V, 22x210-320Wp, 2x85A-VMPPT, ABC-&-XYZ mypower.czAť ti to běží jako hodinky na baterku s čerstvou expirací! Zdejší slova: To by bylo, abychom na tom šetření nevydělali!
rva
Příspěvky: 4870
Registrován: úte dub 23, 2013 10:21 am
Reputace:954
Lokalita: Kousek od Lysé nad Labem
Systémové napětí: 48V
Výkon panelů [Wp]: 46000
Kapacita baterie [kWh]: 62
Chci prodávat energii: NE
Chci/Mám dotaci: NE
Bydliště: Kousek od Lysé nad Labem

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od rva »

No a teď večer když měniče dávají 1100 W a regulátory nic nevyrábějí je z baterie DC 27 A a AC 22 A. Není to nic překvapivého, protože když fv panely nic nedávají, nemá odkud něco téct do baterie.
Dělám si z toho závěr, že pokud toto cyklické namáhání proudem, který mění směr vadí, tak nejhorší jsou režimy, kdy je baterie nabitá a měniče vyrábějí 230 V. Čím víc vyrábějí, tím vyšší je i proud, který lítá z jednoho směru na druhý.
Vlastní "primitivní" způsob měření klešťákem je +- v souladu s tím, co ukazoval osciloskop na bočníku. U střídavé složky proudu převažuje těch 100 Hz, což klešťák změří asi stejně jako 50 Hz.
Ještě jsem osciloskopem hledal co je ten signál kolem 37 MHz, který jsem naměřil. Není to kontinuální signál, ale jsou to pulzy, které se opakují v pravidelných intervalech. Čert ví, co to je.
_______________________________________________________________________
43 kWp, LiFePO4 62 kWh,
EPSolar 60 A/150 V ET6415N + 3x Isolar SM II (5 kW, 450 V, 80 A) + Axpert PIP 5048MS
unicast
Příspěvky: 2477
Registrován: sob bře 30, 2019 10:27 am
Reputace:470
Lokalita: JV od pekla :)
Systémové napětí: 48V
Výkon panelů [Wp]: 5100
Kapacita baterie [kWh]: 49
Chci/Mám dotaci: NE

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od unicast »

gupa píše: pon dub 27, 2026 8:17 pm
Napadá me pro řešení kočkopes. Bez kondenzátorů. Což dát místo jednoho měniče na 230V dva americké 120VAC měniče zfázované na 240V/180°φ.
Ne, to rozhodně problém řešit nebude. Máme periodu 50 Hz. Ta sestává ze dvou půlperiod, jedné kladné a jedné záporné. Záporné číslo krát záporné číslo je kladné číslo, takže i při záporném napětí a proudu máme kladný výkon. Frekvenci proudu 100 Hz máme na DC vstupu právě proto, že střídač vykrajuje na výstupu ty dvě půlperiody, jedna špička odběru na 100 Hz odpovídá první půlperiodě, druhá té druhé, naopak ty body, kde je odběr minimální, odpovídají průchodu výstupní sinusovky nulou (v tomto případě je jedno, jestli mluvíme o výst. napětí nebo o výst. proudu, protože nula krát cokoli je furt nula).

V případě dvou měničů sfázovaných o 180° jeden měnič bude dávat kladnou půlperiodu přesně ve stejný okamžik, kdy druhý bude dávat zápornou, ale peaky budou mít synchronizované a budou se sčítat.

Naopak při 3F, neboli fázovém posunu o 120°, se nám ty peaky nikdy nepotkají.

kuba47
Příspěvky: 209
Registrován: pát dub 18, 2025 10:09 am
Reputace:46
Lokalita: Krušné hory
Systémové napětí: 48V
Chci prodávat energii: NE
Chci/Mám dotaci: NE

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od kuba47 »

rva píše: pon dub 27, 2026 8:33 pm
Ještě jsem osciloskopem hledal co je ten signál kolem 37 MHz, který jsem naměřil.
Opravdu MHz ? Kdyby to bylo 37kHz, tak na takové frekvenci může běžet DC-DC měnič Axperta. Na 38.4kHz běží buck konvertor, ale ten tam bude vidět jen při nabíjení. Střídač běží na 19.2kHz. Pokud se tam přenese spínací i rozpínací hrana, tak to taky může vypadat jako 38.4kHz.
Uživatelský avatar
gupa
Příspěvky: 3837
Registrován: sob pro 29, 2012 10:22 pm
Reputace:174
Lokalita: pod Brnem
Systémové napětí: 24V

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od gupa »

Chlapi samozřejmě děkuji za informace okolo tohoto, je to asi hodně problematické téma protože vytvořit baterii plně odolnou na fázový střídavý odběr není jen tak a kompenzace na straně pohybu iontů nebo na straně chemie složení elektrodové hmoty plus technické řešení samotných elektrod a následných proudových nosičů, je to složité oco jde při životnosti baterií.

Vyřkl to tu Cipis, jediné čisté řešení je mít DC spotřebiče které netvoří fázový odběr.

Docela zajímavou prací na toto téma je asi toto.
original
Marija_Vujacic_IBES.pdf
(10.96 MiB) Staženo 4 x
a prohnané přes překladač:
PDFsam_merge.pdf
(11.22 MiB) Staženo 2 x
3x2000VA-VMP-par, NiCd 24V, 22x210-320Wp, 2x85A-VMPPT, ABC-&-XYZ mypower.czAť ti to běží jako hodinky na baterku s čerstvou expirací! Zdejší slova: To by bylo, abychom na tom šetření nevydělali!
Uživatelský avatar
TomHC
Příspěvky: 3907
Registrován: pát lis 11, 2022 8:14 am
Reputace:875
Lokalita: Hlohovec, SR
Systémové napětí: 48V
Výkon panelů [Wp]: 8820
Kapacita baterie [kWh]: 30
Chci prodávat energii: NE
Chci/Mám dotaci: NE
Bydliště: Hlohovec, SR

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od TomHC »

A vy čo chcete, aby tie baterky fungovali 100 rokov? 🔮 Treba ich večer ísť pohladiť po termináloch, dať pusu na pretlakový ventil a povedať im nejakú peknú rozprávku na dobrú noc :yes:
Hlavný spotrebič: VW ID.4 | 2x MUST PH1800 5.5kW + GWL-SUN2000, 9kWp V+J+Z | 600 Ah LiFePO4 s BMS JBD 200A | SW: Home Assistant na Synology DS923+ ku tomu ESPHome, Tasmota, MariaDB, InfluxDB, Telegraf, Grafana, Zigbee2MQTT... | HW: ESPlan (ESP32 + LAN 8720 + RS485).
Nejaké moje projekty: MUST-ESPhome, ELTEK Flatpack2 ESPhome, ESP32-EMON, PZEM-017@WiFi, diyBMS-CurrentShunt-ESPhome , BMS UART-TS485 adaptér
Uživatelský avatar
gupa
Příspěvky: 3837
Registrován: sob pro 29, 2012 10:22 pm
Reputace:174
Lokalita: pod Brnem
Systémové napětí: 24V

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od gupa »

Mám takové, velká záliba a pro mne věda. Některé těch 100 let budou mít za "chvilku" a já stále poznávám jak zajímavý obor baterie jsou.
3x2000VA-VMP-par, NiCd 24V, 22x210-320Wp, 2x85A-VMPPT, ABC-&-XYZ mypower.czAť ti to běží jako hodinky na baterku s čerstvou expirací! Zdejší slova: To by bylo, abychom na tom šetření nevydělali!
unicast
Příspěvky: 2477
Registrován: sob bře 30, 2019 10:27 am
Reputace:470
Lokalita: JV od pekla :)
Systémové napětí: 48V
Výkon panelů [Wp]: 5100
Kapacita baterie [kWh]: 49
Chci/Mám dotaci: NE

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od unicast »

Ripple je zvlnění napětí spínaného měniče na výstupu. To je sice dost podobný problém, ale jeho vyřešení nám situaci se zvlněním proudu na vstupu naopak ještě zhoršuje. I drtivá většina DC-DC měničů odebírá proud ze zdroje nespojitě. Kondenzátorům a cívkám se vyhnout nedá. Zvyšování frekvence sice snižuje množství energie, kterou musíme někam uložit pro vyhlazení těch zubů (ať už na vstupu nebo na výstupu), na druhou stranu zvyšuje ztráty na spínacích prvcích.

Zase je asi dobré se vrátit k těm přednáškám z MIT: viewtopic.php?t=13338
Uživatelský avatar
gupa
Příspěvky: 3837
Registrován: sob pro 29, 2012 10:22 pm
Reputace:174
Lokalita: pod Brnem
Systémové napětí: 24V

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od gupa »

Při bádání jsem narazl na strarou známou s vícefázovými DC DC měniči. CHtěl bych tím nabíjet samotný články NiCd a jsou na každém napájení procesoru a proudy jdou do desítek až stovek ampér.

Napadlo mne, že pokud by drivery (řízení driverů) své DC DC vícefázování aktivně přizpůsobovaly proti fázování měniče nebo měničů, na nějaký zpětný vazbě na kabelech +- baterie, tak by to mohl být docela aktivní kompenzátor, nebo samotný třeba dvacetifázový DC DC měnič jako mezičlánek mezi baterií a měniči, jenže to jsou všechno ztráty navíc.

A třeba by to byly prvky samotné BMS které by přelévaly energii zpět podle fázových odběrů např z MPPT nebo jiných zdrojů.
3x2000VA-VMP-par, NiCd 24V, 22x210-320Wp, 2x85A-VMPPT, ABC-&-XYZ mypower.czAť ti to běží jako hodinky na baterku s čerstvou expirací! Zdejší slova: To by bylo, abychom na tom šetření nevydělali!
rva
Příspěvky: 4870
Registrován: úte dub 23, 2013 10:21 am
Reputace:954
Lokalita: Kousek od Lysé nad Labem
Systémové napětí: 48V
Výkon panelů [Wp]: 46000
Kapacita baterie [kWh]: 62
Chci prodávat energii: NE
Chci/Mám dotaci: NE
Bydliště: Kousek od Lysé nad Labem

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od rva »

Někde jsem narazil na informaci, že mikrocyklování vysokými proudy se používá třeba pro ohřev baterií. Bohužel až na abstrakt je článek za paywall: https://www.sciencedirect.com/science/a ... 1922003592
A ty naměřené pulzy 35 MHz vypadají nějak takto. Je to na jednom článku, ne na celé baterii.
Přílohy
35MHz pulz na článku LiFePo4.jpg
_______________________________________________________________________
43 kWp, LiFePO4 62 kWh,
EPSolar 60 A/150 V ET6415N + 3x Isolar SM II (5 kW, 450 V, 80 A) + Axpert PIP 5048MS
leoshavla
Příspěvky: 574
Registrován: stř bře 23, 2022 7:43 am
Reputace:83

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od leoshavla »

Výtažek z odkazu,
Několik výzkumných skupin tvrdí, že lithium-iontové články snášejí vysokoamplitudový střídavý proud (> ± 2C) při vysoké frekvenci (> 100 Hz) se zanedbatelným snížením životnosti.
1. Jih 300Wp, J-Z otočný 300Wp, 12V Carspa 1500W, 2x MPPT Victron 100/20, Lifepo4 105+135Ah :)
2. JZ 8 kWp sklon 15st.solárni přístřešek stř. krytina 18x JA Solar Bifacial , 2x Multiplus 5000, 2x MPPT Victron 150/85, vyhřívaný bat.box 16x Lifepo4 LF304Ah JKBMS 200A V15, Cerbo GX, SmartShunt 300A :D
glottis
Příspěvky: 3847
Registrován: stř úno 02, 2022 10:30 am
Reputace:508
Lokalita: okolí Mělníka
Systémové napětí: 48V
Výkon panelů [Wp]: 13000
Kapacita baterie [kWh]: 30

Re: Vliv mikrocyklování na životnost

Nový příspěvek od glottis »

rva píše: úte dub 28, 2026 9:33 am
Někde jsem narazil na informaci, že mikrocyklování vysokými proudy se používá třeba pro ohřev baterií. Bohužel až na abstrakt je článek za paywall: https://www.sciencedirect.com/science/a ... 1922003592
A ty naměřené pulzy 35 MHz vypadají nějak takto. Je to na jednom článku, ne na celé baterii.
To bude nejakej ringing ze zpinani mosfetu

Kdo je online

Uživatelé procházející toto fórum: Claudebot [Bot], kuba47, SentiBot [Bot]