2.4 kWh DIY Powerwall a partir de baterias de lítio-íon de lítio 18650 recicladas: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Meu Powerwall de 2,4 kWh finalmente está completo!

Eu tive um monte de baterias de 18.650 laptop acumulando nos últimos meses que testei em minha estação de teste DIY 18650 - então decidi fazer algo com elas. Eu tenho seguido algumas comunidades de powerwall DIY por um tempo, então decidi fazer uma.

Esta é minha opinião sobre um pequeno Powerwall.

Você também pode visualizar este projeto no meu site aqui:

a2delectronics.ca/2018/06/22/2-4kwh_diy_po…

Etapa 1: começando com os detentores

Projetei cerca de 8 suportes de células para poder trocar pequenas seções de células facilmente.

A impressão dos suportes demorou muito e, felizmente, tive um amigo que ajudou na impressão. Tive que imprimir quase 100 suportes, usando um pouco mais de um rolo de filamento completo.

Então veio o pior do trabalho - fazer mais de 1.500 conexões de solda para esta construção (demorou um pouco). Fiz a maior parte da solda do lado de fora porque há uma ventilação muito melhor e o tempo estava bom, então por que não aproveitar isso?

A extremidade positiva de cada célula foi soldada a um fusível 4A. Eu escolhi 4A, já que esta parede de energia também foi projetada para ser capaz de operar um carro elétrico no qual trabalhei para o Waterloo EV Challenge com os EVPioneers. e precisava ser capaz de fornecer corrente de ruptura 150A. Eu só tinha fusíveis 2A e 4A suficientes e o 2A não me dava energia suficiente. Para uso como uma parede de energia, eu recomendaria usar fusíveis de 1 ou 2A porque isso manterá as células dentro de limites operacionais razoáveis. Sim, a maioria das células, quando novas, podem fazer 4A (2C) contínuo, mas depois de uma vida longa em laptops, é mais seguro mantê-las abaixo de 1C contínuo.

Etapa 2: Conexões de barramento

A extremidade negativa foi conectada aos barramentos com as pernas extras do fio do fusível que foram cortadas da extremidade positiva. E isso me leva aos barramentos. Originalmente, eu estava planejando usar cobre - barras de tubos de cobre achatadas, mas depois de verificar os preços e a viabilidade, decidi não fazer isso. Não consegui encontrar uma maneira fácil de anexar os 8 módulos de células aos tubos de cobre sem soldar, e comparando os preços das barras de cobre com as de alumínio, optei por barras de alumínio de 1/8 ″ * 3/4 ″.

Colocar os 8 módulos de células nas barras foi outra aventura. Em cada um dos 8 módulos de célula, os fusíveis foram soldados a um fio com um terminal de parafuso na extremidade para poder trocar os 8 módulos de célula sem solda. Eu estava planejando originalmente usar o fio 16AWG para isso, mas depois de verificar o fio 12AWG que eu tinha por aí, o 12AWG era muito mais fácil de descascar e esquentaria menos sob cargas pesadas. No lado positivo, fiz o fio um pouco mais longo do que os módulos para que eles coubessem no menor espaço possível e tivessem espaço suficiente para prender um terminal de parafuso. A extremidade negativa recebeu um fio que foi dobrado até o mesmo nível dos fios positivos. Cobri este fio mais longo com termorretrátil o máximo possível, em 3 tamanhos diferentes para evitar que ele entre em curto onde a extremidade positiva apenas sobressai na extremidade oposta de seu terminal de parafuso.

Etapa 3: Barramentos de alumínio

Agora, para realmente conseguir essas peças - uma viagem de US $ 70 para a loja de ferragens mais tarde, voltei com 8 pés de alumínio, 100 terminais de parafuso 12AWG, 200 porcas e parafusos 6-32 (eram os mais baratos) e um pouco de madeira para a estrutura.

Cortei o alumínio em comprimentos de 1 pé, depois fiz muitos furos para montar o alumínio na estrutura da parede elétrica e para os terminais de parafuso serem fixados. Eu não queria ter que pegar um alicate para segurar as porcas no lugar e arriscar causar um curto-circuito ao aparafusar os pacotes nas barras de ônibus, e recentemente vi Adam Welch fazer algumas nozes cativas em seu barramento de barramento solar barras. Portanto, projetei um sistema semelhante que comporta 2 porcas. Depois de imprimir 56 deles, comecei a colocar as porcas e deslizar sobre os barramentos de alumínio.

Etapa 4: construção da estrutura

A moldura desta parede de energia é feita de madeira. Eu realmente deveria ter usado algo não inflamável para montar tudo, mas não consegui encontrar um gabinete de metal ou algo semelhante no tamanho certo. Eu também não queria gastar US $ 150 em um gabinete, então é madeira. Com todos os testes que fiz nessas células, e fundindo cada uma individualmente, não acho que haverá problemas. Estarei constantemente monitorando isso procurando por aquecedores e verificando tensões.

Cada grupo paralelo é separado por um pedaço de 1 × 3, sobre o qual montei os barramentos de alumínio. Depois que todos os 8 barramentos foram montados, comecei a adicionar os pacotes, equilibrando as capacidades da melhor maneira que pude. Usei uma chave de impacto para apertar todos os parafusos - eu já havia substituído o velho NiCad na chave de impacto por 18650s e ainda está funcionando muito bem. Corri para um suporte impresso em 3D que tirei, mas felizmente estava no final de um dos barramentos, por isso foi uma substituição fácil. Para terminar, adicionei um disjuntor 150A na extremidade positiva e adicionou uma folha de acrílico transparente de 1/4 ″ sobre as baterias para evitar curtos-circuitos.

Etapa 5: Preenchendo e Inversor

O inversor que usei para isso é um inversor de onda senoidal modificado de 1000W. Era um dos mais baratos da Amazon e provavelmente seria o único componente que eu mudaria se fizesse isso de novo. Por outro lado, praticamente toda a minha oficina é alimentada com DC, então não é um grande problema. Eu gosto, porém, porque aquece meu ferro de solda de 60W AC melhor do que o AC de casa. Meu ferro de soldar normal - um clone Hakko T12 - é alimentado com DC, assim como minhas luzes, e eventualmente adicionarei minha impressora 3D a essa lista também. Ainda estou para esgotar esta bateria ou fazer um teste de capacidade adequado, mas até agora tem sido incrível.