CCT-Bat – Home Battery Concise Cycle Test

• Research unit: SFOE
• Project number: SI/501920

Key words (English)

Home battery, concise cycle test, Hardware in the Loop, KPIs, cycle efficiency

Short description (German)

Es wird ein Systemtest für Heimspeicherbatterien entwickelt, mit dem innerhalb von drei Tagen alle relevanten Betriebsbedingungen im Hardware in the Loop Prinzip getestet und die Zykluseffi-zienz sowie weitere Kennzahlen ermittelt werden. Dabei werden sowohl unterschiedliche Zielfunk-tionen der Systeme (Eigenverbrauch, Steuerung auf Stromtarife und auf Netznutzen) als auch Ein- und Mehrfamilienhäuser sowie unterschiedliche Lastprofile berücksichtigt.

Short description (English)

A system test for home batteries will be developed, with which all relevant operating conditions can be tested within three days using the hardware in the loop principle in order to determine the cycle efficiency and other key performance indicators. Different target functions of the systems (self-consumption, electricity tariffs, and grid benefits) as well as single and multi-family houses and different load profiles will be considered.

Publications / Results (German)

Immer häufiger werden Photovoltaik-Anlagen mit einem Batteriespeicher ergänzt, um den Solarstrom in grösserem Umfang selber nutzen zu können. Ein Forscherteam der Ostschweizer Fachhochschule hat nun einen dreitägigen Testzyklus für solche Speichersysteme entwickelt. Mit ihm lassen sich die Jahreskennzahlen von Speichern ziemlich genau ermitteln und die Umwandlungsverluste quantifizieren. Von den Prüfergebnissen profitieren Hersteller, Händler, Installateure, aber auch die interessierte Öffentlichkeit. Batteriespeichersysteme können jetzt objektiv miteinander verglichen werden.

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• Fachartikel_B. Vogel [PDF] 1'857 kB

Publications / Results (French)

De plus en plus souvent, les installations photovoltaïques sont complétées par un système de stockage par batterie afin de pouvoir utiliser elles-mêmes l'énergie solaire dans une plus large mesure. Une équipe de chercheurs de la Haute école spécialisée de Suisse orientale a désormais conçu un cycle d’essai de trois jours pour de tels systèmes de stockage. Il permet de déterminer relativement précisément les chiffres clés annuels des installations de stockage et de quantifier les pertes de conversion. Les fabricants, les revendeurs, les installateurs, mais également le public intéressé, bénéficient des résultats des tests. Il est désormais possible de comparer objectivement les systèmes de stockage par batterie.

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• Article spécialisé_B. Vogel [PDF] 1'930 kB

Final report (German)

Mit dem CCT-Bat Heimspeicher Systemtest konnte eine Testprozedur entwickelt werden, mit der Batteriespeichersysteme im dynamischen Betrieb innerhalb von drei Tagen getestet und Jahreskennwerte extrapoliert werden können. Alle Systemtypologien sind ohne Kenntnis der Systemeigenschaften in einer Testprozedur qualifizierbar. Neben Systemen zur Eigenverbrauchssteigerung können mit dem gleichen Testprofil auch Systeme zur Reduzierung der Netzbezugs- oder Einspeiseleistung oder Systeme zur Steuerung auf flexible Stromtarife beurteilt werden. Es wurde jeweils ein Testprofil für ein typisches Einfamilien- sowie ein Mehrfamilienhaus entwickelt. Das Testverfahren und der Teststand laufen stabil und liefern reproduzierbare Ergebnisse. Die durchgeführten Simulationen des Referenzsystems mit verschiedenen Variationen und Randbedingungen zeigen die wesentlichen Einflussparameter auf das Verhalten und die Effizienz von Batteriesystemen. Mit diesem neuen Testverfahren konnten vier Batteriesysteme getestet werden, je zwei AC- und zwei DC-gekoppelte Systeme. Diese erreichen Gesamtsystemeffizienzen zwischen 87.7 % und 92.4 % sowie Autarkiegrade zwischen 35.4 % und 47.4 %. Ein System wurde zusätzlich mit einer Begrenzung der Einspeiseleistung und prognosebasierter Steuerung getestet. Es zeigt sich, dass nach einer Lernphase Abregelungsverluste zwar teilweise, aber nicht vollständig vermieden werden können.

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• Schlussbericht [PDF] 16'469 kB