2,4 kWh DIY Powerwall od recikliranih 18650 litijum-jonskih baterija za laptop: 5 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

Moj Powerwall od 2,4 kWh konačno je završen!

Imao sam gomilu hrpa baterija za laptop 18650 u posljednjih nekoliko mjeseci koje sam testirao na svojoj DIY 18650 ispitnoj stanici - pa sam odlučio nešto učiniti s njima. Već neko vrijeme pratim neke DIY powerwall zajednice pa sam odlučio napraviti jednu.

Ovo je moje mišljenje o malom Powerwallu.

Ovaj projekat možete pogledati i na mojoj web stranici ovdje:

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

Korak 1: Započinjanje s držačima

Dizajnirao sam nekih 8 držača ćelija za laku zamjenu malih dijelova ćelija.

Štampanje držača trajalo je dugo, a ja sam na sreću imao prijatelja koji mi je pomogao pri štampanju. Morao sam da odštampam skoro 100 držača, koristeći nešto više od pune rolne filamenta.

Zatim je došao glavni teret posla - stvaranje preko 1500 lemnih veza za ovu konstrukciju (trajalo je neko vrijeme). Veći dio lemljenja obavio sam vani jer ima mnogo bolju ventilaciju, a vrijeme je bilo lijepo, pa zašto to ne biste iskoristili?

Pozitivni kraj svake ćelije lemljen je na 4A osigurač. Odabrao sam 4A jer je ovaj zid za napajanje dizajniran i za vožnju električnog automobila na kojem sam radio za Waterloo EV Challenge s EVPioneersima. i trebao je moći napajati rafalnu struju 150A. Imao sam samo 2A i 4A osigurače, a 2A mi nije davao dovoljno snage. Za upotrebu kao zid za napajanje, preporučio bih korištenje osigurača od 1 ili 2A jer će ćelije držati unutar razumnih radnih granica. Da, većina ćelija kada su nove može raditi 4A (2C) kontinuirano, ali nakon dugog vijeka u prijenosnim računarima, sigurnije je držati ih pod 1C neprekidno.

Korak 2: Povezivanje sabirnica

Negativni kraj je bio spojen na sabirnice sa dodatnim krakovima žice osigurača koji su bili odsječeni od pozitivnog kraja. I to me dovodi do sabirnica. Prvo sam planirao korištenje bakra - bilo spljoštenih šipki od bakrenih cijevi, ali nakon što sam provjerio cijene i izvodljivost, odlučio sam se protiv toga. Nisam mogao pronaći jednostavan način za pričvršćivanje 8 ćelijskih modula na bakrene cijevi bez lemljenja, a uspoređujući cijene bakrenih šipki s aluminijskim šipkama, odlučio sam se za aluminijske šipke od 1/8 ″ * 3/4 ″.

Priključivanje 8 ćelijskih modula na šipke bila je još jedna avantura. Na svakom od 8 ćelijskih modula, osigurači su lemljeni na žicu s vijčanim priključkom na kraju kako bi se moglo zamijeniti 8 ćelijskih modula bez lemljenja. Prvo sam planirao koristiti žicu 16AWG za ovo, ali nakon što sam provjerio žicu 12AWG koju sam ležao, 12AWG je bilo mnogo lakše skinuti i manje bi se zagrijavao pod velikim opterećenjima. S pozitivne strane, žicu sam učinio tek nešto duljom od modula kako bi stali u najmanji mogući prostor i imali dovoljno prostora za pričvršćivanje vijčanog terminala. Negativni kraj je dobio žicu koja je bila savijena do istog nivoa kao i pozitivne žice. Ovu dužu žicu pokrio sam termoskupljajućom pločom što je više moguće, 3 različite veličine kako bih spriječio njeno kratko spajanje gdje pozitivni kraj samo viri kraj nasuprot svom vijčanom terminalu.

Korak 3: Aluminijske sabirnice

Za dobivanje ovih dijelova-kasnije putovanje u željezaru od 70 USD, vratio sam se sa 8 stopa aluminija, 100 steznih vijaka 12AWG, 200 matica i vijaka 6-32 (bili su najjeftiniji) i nešto drva za okvir.

Rezao sam aluminij na 1ft dužine, zatim izbušio puno rupa u njemu za montažu aluminija na okvir zida za napajanje i za pričvršćivanje vijčanih stezaljki. Nisam želio izvaditi kliješta da drže matice na mjestu i riskirati da im nešto skrati pri pričvršćivanju paketa na sabirnice, a nedavno sam vidio Adama Welcha kako pravi zarobljene matice na svom solarnom autobusu barovi. Tako sam dizajnirao sličan sistem koji će držati 2 matice. Nakon što sam odštampao njih 56, počeo sam stavljati matice i gurnuti ih na aluminijske sabirnice.

Korak 4: Izgradnja okvira

Okvir ovog zida napravljen je od drveta. Zaista sam trebao upotrijebiti nešto nezapaljivo za montiranje svega, ali nisam mogao pronaći metalni ormar ili nešto slično u odgovarajućoj veličini. Također nisam želio potrošiti 150 dolara na kućište, pa drvo je. Uza sva ispitivanja koja sam obavila na ovim ćelijama i pojedinačno spajanje svake od njih, mislim da neće biti problema. Ja ću to stalno pratiti tražeći grijače i provjeravajući napone.

Svaka paralelna grupa odvojena je komadom 1 × 3 na koji sam montirao aluminijske sabirnice. Nakon što je svih 8 sabirnica montirano, počeo sam dodavati pakete, balansirajući kapacitete što sam bolje mogao dok sam bio na tome. Koristio sam udarni pogon da zategnem sve vijke - prethodno sam zamijenio stari NiCad u udarnom pogonu sa 18650 -ima, i još uvijek radi odlično. Ipak sam naletio na jedan 3D štampani držač koji sam skinuo, ali na sreću to je bilo na kraju jedne od sabirnica, pa je to bila laka zamjena. Da bih završio, dodao sam prekidač od 150A na pozitivan kraj, i dodao je prozirnu akrilnu foliju od 1/4 over preko vrha baterija kako bi spriječio kratke hlače.

Korak 5: Punjenje i pretvarač

Pretvarač koji sam koristio za ovo je izmjenjivač sinusnih valova snage 1000 W. Bio je to jedan od najjeftinijih na Amazonu, i to bi vjerovatno bila jedna komponenta koju bih promijenio da ovo ponovim. S druge strane, skoro cijela moja radionica je napajana istosmjernom strujom, tako da to nije preveliki problem. Ipak mi se sviđa jer zagrijava lemilicu naizmjenične struje snage 60 W bolje od kućne. Moje obično lemilica - klon Hakko T12 - napaja se istosmjernom strujom, kao i moja svjetla, pa ću na kraju na svoj popis dodati i svoj 3D pisač. Moram još naglasiti ovu bateriju ili napraviti odgovarajuće ispitivanje kapaciteta, ali do sada je bilo nevjerovatno.