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NormannK
Andreas
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0125dc219b
commit
cbb5807a7b
@ -1,21 +1,22 @@
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import numpy as np
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class PVAkku:
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def __init__(self, kapazitaet_wh=None, hours=None, lade_effizienz=0.88, entlade_effizienz=0.88,max_ladeleistung_w=None,start_soc_prozent=0,min_soc_prozent=0,max_soc_prozent=100):
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||||
# Kapazität des Akkus in Wh
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def __init__(self, kapazitaet_wh=None, hours=None, lade_effizienz=0.88, entlade_effizienz=0.88,
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||||
max_ladeleistung_w=None, start_soc_prozent=0, min_soc_prozent=0, max_soc_prozent=100):
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||||
# Battery capacity in Wh
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self.kapazitaet_wh = kapazitaet_wh
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# Initialer Ladezustand des Akkus in Wh
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# Initial state of charge in Wh
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self.start_soc_prozent = start_soc_prozent
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self.soc_wh = (start_soc_prozent / 100) * kapazitaet_wh
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||||
self.hours = hours
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self.discharge_array = np.full(self.hours, 1)
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self.charge_array = np.full(self.hours, 1)
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# Lade- und Entladeeffizienz
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# Charge and discharge efficiency
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self.lade_effizienz = lade_effizienz
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||||
self.entlade_effizienz = entlade_effizienz
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self.max_ladeleistung_w = max_ladeleistung_w if max_ladeleistung_w else self.kapazitaet_wh
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self.min_soc_prozent = min_soc_prozent
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self.max_soc_prozent = max_soc_prozent
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def to_dict(self):
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return {
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@ -23,7 +24,7 @@ class PVAkku:
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||||
"start_soc_prozent": self.start_soc_prozent,
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||||
"soc_wh": self.soc_wh,
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||||
"hours": self.hours,
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||||
"discharge_array": self.discharge_array.tolist(), # Umwandlung von np.array in Liste
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||||
"discharge_array": self.discharge_array.tolist(), # Convert np.array to list
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||||
"charge_array": self.charge_array.tolist(),
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||||
"lade_effizienz": self.lade_effizienz,
|
||||
"entlade_effizienz": self.entlade_effizienz,
|
||||
@ -32,7 +33,7 @@ class PVAkku:
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||||
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||||
@classmethod
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||||
def from_dict(cls, data):
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||||
# Erstellung eines neuen Objekts mit Basisdaten
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||||
# Create a new object with basic data
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obj = cls(
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||||
kapazitaet_wh=data["kapazitaet_wh"],
|
||||
hours=data["hours"],
|
||||
@ -41,25 +42,24 @@ class PVAkku:
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||||
max_ladeleistung_w=data["max_ladeleistung_w"],
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||||
start_soc_prozent=data["start_soc_prozent"]
|
||||
)
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# Setzen von Arrays
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# Set arrays
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obj.discharge_array = np.array(data["discharge_array"])
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obj.charge_array = np.array(data["charge_array"])
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obj.soc_wh = data["soc_wh"] # Setzt den aktuellen Ladezustand, der möglicherweise von start_soc_prozent abweicht
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obj.soc_wh = data["soc_wh"] # Set current state of charge, which may differ from start_soc_prozent
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return obj
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def reset(self):
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self.soc_wh = (self.start_soc_prozent / 100) * self.kapazitaet_wh
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self.discharge_array = np.full(self.hours, 1)
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||||
self.charge_array = np.full(self.hours, 1)
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||||
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||||
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||||
def set_discharge_per_hour(self, discharge_array):
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||||
assert(len(discharge_array) == self.hours)
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||||
assert len(discharge_array) == self.hours
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||||
self.discharge_array = np.array(discharge_array)
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||||
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||||
def set_charge_per_hour(self, charge_array):
|
||||
assert(len(charge_array) == self.hours)
|
||||
assert len(charge_array) == self.hours
|
||||
self.charge_array = np.array(charge_array)
|
||||
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||||
def ladezustand_in_prozent(self):
|
||||
@ -67,121 +67,95 @@ class PVAkku:
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||||
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||||
def energie_abgeben(self, wh, hour):
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||||
if self.discharge_array[hour] == 0:
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||||
return 0.0, 0.0 # Keine Energieabgabe und keine Verluste
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return 0.0, 0.0 # No energy discharge and no losses
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# Berechnung der maximal abgebenden Energiemenge unter Berücksichtigung der Entladeeffizienz
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# Calculate the maximum discharge amount considering discharge efficiency
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max_abgebbar_wh = self.soc_wh * self.entlade_effizienz
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||||
# Berücksichtigen der maximalen Entladeleistung des Akkus
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# Consider the maximum discharge power of the battery
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max_abgebbar_wh = min(max_abgebbar_wh, self.max_ladeleistung_w)
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# Tatsächlich abgegebene Energie darf nicht mehr sein als angefragt und nicht mehr als maximal abgebbar
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# The actually discharged energy cannot exceed requested energy or maximum discharge
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tatsaechlich_abgegeben_wh = min(wh, max_abgebbar_wh)
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# Berechnung der tatsächlichen Entnahmemenge aus dem Akku (vor Effizienzverlust)
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# Calculate the actual amount withdrawn from the battery (before efficiency loss)
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||||
tatsaechliche_entnahme_wh = tatsaechlich_abgegeben_wh / self.entlade_effizienz
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# Aktualisierung des Ladezustands unter Berücksichtigung der tatsächlichen Entnahmemenge
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# Update the state of charge considering the actual withdrawal
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self.soc_wh -= tatsaechliche_entnahme_wh
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# Berechnung der Verluste durch die Effizienz
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# Calculate losses due to efficiency
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verluste_wh = tatsaechliche_entnahme_wh - tatsaechlich_abgegeben_wh
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# Rückgabe der tatsächlich abgegebenen Energiemenge und der Verluste
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# Return the actually discharged energy and the losses
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return tatsaechlich_abgegeben_wh, verluste_wh
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# return soc_tmp-self.soc_wh
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def energie_laden(self, wh, hour):
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if hour is not None and self.charge_array[hour] == 0:
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return 0,0 # Ladevorgang in dieser Stunde nicht erlaubt
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return 0, 0 # Charging not allowed in this hour
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||||
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||||
# Wenn kein Wert für wh angegeben wurde, verwende die maximale Ladeleistung
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||||
# If no value for wh is given, use the maximum charging power
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||||
wh = wh if wh is not None else self.max_ladeleistung_w
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# Relativ zur maximalen Ladeleistung (zwischen 0 und 1)
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# Relative to the maximum charging power (between 0 and 1)
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relative_ladeleistung = self.charge_array[hour]
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||||
effektive_ladeleistung = relative_ladeleistung * self.max_ladeleistung_w
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# Berechnung der tatsächlichen Lademenge unter Berücksichtigung der Ladeeffizienz
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||||
# Calculate the actual charging amount considering charging efficiency
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||||
effektive_lademenge = min(wh, effektive_ladeleistung)
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||||
# Aktualisierung des Ladezustands ohne die Kapazität zu überschreiten
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||||
# Update the state of charge without exceeding capacity
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||||
geladene_menge_ohne_verlust = min(self.kapazitaet_wh - self.soc_wh, effektive_lademenge)
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geladene_menge = geladene_menge_ohne_verlust * self.lade_effizienz
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||||
self.soc_wh += geladene_menge
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||||
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||||
verluste_wh = geladene_menge_ohne_verlust* (1.0-self.lade_effizienz)
|
||||
|
||||
verluste_wh = geladene_menge_ohne_verlust * (1.0 - self.lade_effizienz)
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||||
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||||
return geladene_menge, verluste_wh
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||||
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||||
def aktueller_energieinhalt(self):
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"""
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||||
Diese Methode gibt die aktuelle Restenergie unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades zurück.
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||||
Sie berücksichtigt dabei die Lade- und Entladeeffizienz.
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||||
This method returns the current remaining energy considering efficiency.
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||||
It accounts for both charging and discharging efficiency.
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||||
"""
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||||
# Berechnung der Restenergie unter Berücksichtigung der Entladeeffizienz
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||||
# Calculate remaining energy considering discharge efficiency
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nutzbare_energie = self.soc_wh * self.entlade_effizienz
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||||
return nutzbare_energie
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||||
# def energie_laden(self, wh, hour):
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||||
# if hour is not None and self.charge_array[hour] == 0:
|
||||
# return 0,0 # Ladevorgang in dieser Stunde nicht erlaubt
|
||||
# if hour is not None and self.charge_array[hour] == 0:
|
||||
# return 0, 0 # Charging not allowed in this hour
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||||
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||||
# # Wenn kein Wert für wh angegeben wurde, verwende die maximale Ladeleistung
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||||
# wh = wh if wh is not None else self.max_ladeleistung_w
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||||
# # If no value for wh is given, use the maximum charging power
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||||
# wh = wh if wh is not None else self.max_ladeleistung_w
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# # Berechnung der tatsächlichen Lademenge unter Berücksichtigung der Ladeeffizienz
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# effektive_lademenge = min(wh, self.max_ladeleistung_w)
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# # Calculate the actual charging amount considering charging efficiency
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||||
# effective_charging_amount = min(wh, self.max_ladeleistung_w)
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# # Aktualisierung des Ladezustands ohne die Kapazität zu überschreiten
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# geladene_menge_ohne_verlust = min(self.kapazitaet_wh - self.soc_wh, effektive_lademenge)
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||||
# # Update the state of charge without exceeding capacity
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# charged_amount_without_loss = min(self.kapazitaet_wh - self.soc_wh, effective_charging_amount)
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||||
# geladene_menge = geladene_menge_ohne_verlust * self.lade_effizienz
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||||
# charged_amount = charged_amount_without_loss * self.lade_effizienz
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||||
# self.soc_wh += geladene_menge
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||||
# self.soc_wh += charged_amount
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# verluste_wh = geladene_menge_ohne_verlust* (1.0-self.lade_effizienz)
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# # Zusätzliche Verluste, wenn die Energiezufuhr die Kapazitätsgrenze überschreitet
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# # zusatz_verluste_wh = 0
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# # if effektive_lademenge > geladene_menge_ohne_verlust:
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# # zusatz_verluste_wh = (effektive_lademenge - geladene_menge_ohne_verlust) * self.lade_effizienz
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# # # Gesamtverluste berechnen
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# # gesamt_verluste_wh = verluste_wh + zusatz_verluste_wh
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# return geladene_menge, verluste_wh
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# # effektive_lademenge = wh * self.lade_effizienz
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# # self.soc_wh = min(self.soc_wh + effektive_lademenge, self.kapazitaet_wh)
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# losses_wh = charged_amount_without_loss * (1.0 - self.lade_effizienz)
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# return charged_amount, losses_wh
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if __name__ == '__main__':
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# Beispiel zur Nutzung der Klasse
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akku = PVAkku(10000) # Ein Akku mit 10.000 Wh Kapazität
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print(f"Initialer Ladezustand: {akku.ladezustand_in_prozent()}%")
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# Example of using the class
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akku = PVAkku(10000) # A battery with 10,000 Wh capacity
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print(f"Initial state of charge: {akku.ladezustand_in_prozent()}%")
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akku.energie_laden(5000)
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print(f"Ladezustand nach Laden: {akku.ladezustand_in_prozent()}%, Aktueller Energieinhalt: {akku.aktueller_energieinhalt()} Wh")
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print(f"State of charge after charging: {akku.ladezustand_in_prozent()}%, Current energy content: {akku.aktueller_energieinhalt()} Wh")
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abgegebene_energie_wh = akku.energie_abgeben(3000)
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print(f"Abgegebene Energie: {abgegebene_energie_wh} Wh, Ladezustand danach: {akku.ladezustand_in_prozent()}%, Aktueller Energieinhalt: {akku.aktueller_energieinhalt()} Wh")
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print(f"Discharged energy: {abgegebene_energie_wh} Wh, State of charge afterwards: {akku.ladezustand_in_prozent()}%, Current energy content: {akku.aktueller_energieinhalt()} Wh")
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akku.energie_laden(6000)
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print(f"Ladezustand nach weiterem Laden: {akku.ladezustand_in_prozent()}%, Aktueller Energieinhalt: {akku.aktueller_energieinhalt()} Wh")
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print(f"State of charge after further charging: {akku.ladezustand_in_prozent()}%, Current energy content: {akku.aktueller_energieinhalt()} Wh")
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