Dopo poco più di un mese di osservazione del sistema pannelli/batteria litio/inverter, ho notato che non riesco a sfruttare bene la batteria perchè non riesco a far lavorare correttamente il BMS con il caricabatterie.
Infatti succede questo: in fase di scarica il BMS ha una soglia, Vmin, al di sotto della quale stacca l'inverter dalla batteria.
La tensione minima, con un assorbimento di circa 2.5A, alla quale la carica residua nella mia batteria è circa il 30%, vale 3.24V/cella, quindi ho settato il BMS per staccare a questa tensione.
Finchè la batteria è carica, tutto bene, ma alla mattina, quando in batteria mi rimane ancora un 55/60% di carica ma la tensione è scesa, attaccando un carico (es. microonde per scaldare il caffè) la tensione della batteria cala al di sotto della Vmin e il BMS stacca.
Dopo qualche minuto, il BMS riattacca per ripetere il ciclo se dovessi attaccare un altro carico e così non riesco mai a sfruttare la parte finale della carica perchè mi attacco all'Enel.
Questo perchè il bms non considera il calo di tensione momentanea dovuto alla corrente assorbita.
Ho calcolato che ogni cella cala di 5mV ogni A di corrente, quindi la batteria (16 celle) cala 80mV per A: i 1000W del microonde provacano un calo di 100mV/cella ovvero 1.6V sulla batteria.
Secondo voi, sarebbe corretto realizzare un BMS che tenesse conto di questo calo?
Io farei così: imposterei il bms su una tensione minima bassa, ad es. 2.9V/cella e questo sarebbe solo un limite di sicurezza che non raggiungerei mai se non in caso di guasto.
Metterei poi una seconda scheda, che potrebbe essere lo stesso Raspberry che uso per il monitoraggio (visto che non posso cambiare il firmware del bms) che legge tensioni e corrente, calcola la tensione/cella corretta secondo il fattore -5mV/A e confronta questa con la soglia di 3.24V/cella.
Al di sotto, stacca agendo sullo stesso relè del BMS.
Potrei anche staccare osservando il SOC: al di sotto del 30% stacco, per riattaccare ad esempio solo con SOC >= 40% o mettere in OR i due criteri.
Per sicurezza, farei in modo che il relè staccasse anche in assenza di un segnale di presenza (ad es. mettendo un monostabile resettato da un bit di uscita del Raspberry) più o meno come fa LG con le sue batterie.
Che ne pensate?

Secondo problema: nei giorni di sole, con una batteria da 90Ah (4500Wh) e partendo da una carica residua del 30% (1350Wh), dopo circa 3 ore, quindi verso le 12 adesso in febbraio, il caricabatterie entra in float e i pannelli non producono più nulla (quei 100W che la casa consuma).
Cosa fare per sfruttare meglio i pannelli?
Raddoppiare la batteria? Il giorno dopo sarei punto a capo...
Aggiungere un boiler elettrico, ad esempio per la cucina, riducendo la necessità di "tirare" l'acqua dalla caldaia che è lontana?

entrambi.

90ah sono pochi se hai tanti pannelli.

appena definisco le ultime fasi avrò 8 pacchi da 80ah a 24v con circa 5 kWp di fv

CITAZIONE (sonico, 07/02/2019 16:29:43 )

Quindi ho sbagliato il dimensionamento dei pannelli: ho montato due serie di tre pannelli messe in parallelo nell'illusione che nei giorni di nuvolo potessero comunque produrre qualcosa, invece, almeno in questi mesi invernali fanno poco o nulla. Mentre producono troppo in relazione al mio consumo se c'e' sole.

Spero che nei mesi a venire nei giorni nuvolosi il rendimento possa aumentare, non dico da caricare la batteria, ma almeno coprire il fabbisogno diurno.

Il sottolavello potrebbe essere semplice da montare, verifico le dimensioni e ci faccio un pensierino.

Grazie!

CITAZIONE

sonico, ho una serie di idee. tra cui forzare l'accensione di elettrodomestici (lavatrice asciugatrice condizionatore ecc)

poi eventualmente valuterò un boiler per preriscaldare l'acqua, ma la cosa mi risulta un po ostica come idea/gestione avendo già un pannello solare per acqua calda

Ciao Sonico, c'è qualcosa che non mi torna.
dalle specifiche delle tue batterie a temperatura nominale e con scarica a 0.5C, la tensione è (di poco) minore dei 3.2 Volt del settaggio minimo che hai messo, per cui lui stacca pur avendo ancora una carica superiore al 30% da te ipotizzato.
Io setterei il Bms a tensione più bassa, non dico i 2.5V minimi che raccomanda la casa, ma magari stai sui 2.9/3.0V, inoltre metterei un qualche altro sistema di controllo, che bypassa l'inverter alla tensione che preferisci.
Inoltre mi pare ovvio che 90Ah di batterie sono comunque pochini...

Si Mauri44, hai ragione al 100%.
Infatti il settaggio che ho adesso è Vmin=3.0V sul BMS e ho collegato un Raspberry che legge una volta al secondo i dati del BMS e che ho programmato per azionare il relè di minima quando il SOC scende sotto il 30% e riattaccare se SOC>35%.
Così funziona tutto a meraviglia e riesco a fare cicli da 3.1KWh; ovviamente non ho molta autonomia, in caso di brutto tempo riesco a finire il giorno ma ad ora di cena il raspberry mi stacca e passo ad Enel fino alle 9.30 circa del primo giorno di sole successivo.
Ovviamente questo accade adesso che siamo in inverno, vedremo nella bella stagione.

Per quanto riguarda il Raspberry quindi, ho implementato il controllo basato sul SOC calcolato dal BMS.
Contemporaneamente mi sono divertito ad implementare un Coulomb Counter usando la lettura della corrente sulla batteria, ingrata nel tempo. Al raggiungimento della tensione massima eseguo una calibrazione al 100% e da li poi vado a sottrarre man mano che prelevo.
Così ho un certo grado di ridondanza.
Ora sto cercando un algoritmo per valutare il degrado con il tempo delle prestazioni della batteria, pensavo di calcolare il SOC al superamento di una soglia (es. Vbypass) dove la cella dovrebbe essere carica ad es. al 95% quando è nuova, ma man mano che passa il tempo e diminuisce la capacità, la soglia verrà raggiunta in corrispondenza di SOC sempre più bassi.
Secondo voi potrebbe funzionare?

Allego statistica (da Raspberry...) del mese in corso...

Dunque, partendo a calcolare il SOC da batteria carica, puoi crearti un database in cui giorno per giorno metti quanti Ah hai usato e tensione finale raggiunta, nel tempo farai un confronto dei SOC a parità di voltaggio finale, in teoria il SOC diminuirà di quel tanto dovuto al lento deterioramento della batteria.

il lento deterioramento per le.lifepo4 é 8000 cicli 80% del nominale

sonico, la butto li: una serie di 4 condensatori da 12v 1F (quelli usati nel car audio, per intenderci) posti in parallelo tra batterie e inverter non sarebbero di aiuto per evitare il drop di tensione quando applichi un carico?

fabianix, ci vorrebbe un condensatore grande quanto il pacco di batterie che già ha, e costerebbe mooooolto più che raddoppiarle.
Nel HiFi auto i condensatori vengono posti direttamente sull'ampli per sopperire alla caduta di tensione inserita dai cavi durante i picchi che sono molto ma molto più brevi.

Ce ne vorrebbero 4 di questi da 58f e magari si migliora, dubito!!

LINK

Meglio raddoppiare il banco batterie.

Ok, niente condensatori.
Invece l'idea di confrontare la tensione con il SOC mi sembra buona. Ho aggiunto al sito web la capacità di mettere in grafico queste due grandezze per un dato giorno, con e senza la correzione della Vbatteria in funzione della caduta di tensione sulla resistenza interna (misurata con il testerino che ho linkato in un altro post).
Resta da aggiungere la possibilità di mettere in grafico due cicli di due date diverse e attendere gli 8000 cicli...

Immagine Allegata: Vbatt_SOC.JPG
 

CITAZIONE (sonico, 21/03/2019 16:55:08 )

Ok Resta da aggiungere la possibilità di mettere in grafico due cicli di due date diverse e attendere gli 8000 cicli...

Ahah, spero, anche se le povere batterie sono state maltrattate, dubito che resisteranno così tanto. Da datasheet le danno a 3000 cicli al 80%, mettiamo che abbiano perso un 15/20%, tra 5/6 anni si dovrebbe già vedere qualcosa

Ah, ho anche trovato un errore nel codice, avevo messo 3.5KWh come capacità massima anzichè 4.5KWh, quindi il ciclo di scarica che ho postato sopra in realtà arriva poco sopra al 40% di SOC minimo, ecco perchè la tensione batteria è praticamente costante.
Dovrei avere il coraggio di fare un ciclo completo fino a 2.8V e vedere quanto vale la capacità reale della batteria. Ma dopo l'incidente iniziale, non ho il coraggio...
Altra considerazione: la correzione della tensione batteria col fattore I*R mi sembrerebbe funzionare bene, manca la compensazione con la temperatura (a gennaio in garage avevo 10 gradi, adesso ne ho 16), 6 gradi * 3mV/grado * 16 celle = 0.24V. Cambia poco...