2.4kWh DIY Powerwall από ανακυκλωμένες μπαταρίες φορητού υπολογιστή ιόντων λιθίου 18650: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Το Powerwall των 2.4kWh ολοκληρώθηκε επιτέλους!

Είχα μια ολόκληρη δέσμη 18650 μπαταριών φορητού υπολογιστή που συσσωρεύονταν τους τελευταίους μήνες που έχω δοκιμάσει στο σταθμό δοκιμών DIY 18650 - έτσι αποφάσισα να κάνω κάτι με αυτές. Ακολουθώ κάποιες κοινότητες DIY powerwall εδώ και λίγο καιρό, οπότε αποφάσισα να κάνω μια.

Αυτή είναι η άποψή μου για ένα μικρό Powerwall.

Μπορείτε επίσης να δείτε αυτό το έργο στον ιστότοπό μου εδώ:

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

Βήμα 1: Ξεκινώντας με τους κατόχους

Σχεδίασα περίπου 8 θήκες κυψελών για να μπορούν να ανταλλάσσουν εύκολα μικρά τμήματα κελιών.

Η εκτύπωση των κατόχων χρειάστηκε πολύ χρόνο και ευτυχώς είχα έναν φίλο να βοηθήσει με την εκτύπωση. Έπρεπε να εκτυπώσω σχεδόν 100 θήκες, χρησιμοποιώντας λίγο περισσότερο από ένα πλήρες νήμα.

Στη συνέχεια ήρθε το μεγαλύτερο βάρος της εργασίας - κάνοντας πάνω από 1500 συνδέσεις συγκόλλησης για αυτήν την κατασκευή (Χρειάστηκε λίγος χρόνος). Έκανα το μεγαλύτερο μέρος της συγκόλλησης έξω επειδή υπάρχει πολύ καλύτερος αερισμός και ο καιρός ήταν καλός, οπότε γιατί να μην το εκμεταλλευτώ;

Το θετικό άκρο κάθε κυψέλης συγκολλήθηκε σε ασφάλεια 4Α. Επέλεξα το 4Α, καθώς αυτός ο ηλεκτρικός τοίχος σχεδιάστηκε επίσης για να μπορεί να λειτουργεί ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο στο οποίο δούλεψα για το Waterloo EV Challenge με τους EVPioneers. και έπρεπε να είναι σε θέση να τροφοδοτήσει ρεύμα ριπής 150Α. Είχα μόνο αρκετές ασφάλειες 2Α και 4Α και η 2Α δεν θα μου έδινε αρκετή ισχύ. Για χρήση ως ηλεκτρικό τοίχωμα, θα συνιστούσα τη χρήση ασφαλειών 1 ή 2Α επειδή θα διατηρήσει τις κυψέλες εντός λογικών ορίων λειτουργίας. Ναι, τα περισσότερα κελιά όταν είναι καινούργια μπορούν να κάνουν συνεχόμενα 4Α (2C), αλλά μετά από μεγάλη διάρκεια ζωής σε φορητούς υπολογιστές, είναι ασφαλέστερο να τα διατηρούμε κάτω από 1C συνεχόμενα.

Βήμα 2: Συνδέσεις Busbar

Το αρνητικό άκρο συνδέθηκε με τις ράβδους διαύλου με τα επιπλέον σκέλη του καλωδίου ασφάλειας που κόπηκαν από το θετικό άκρο. Και αυτό με φέρνει στις ράβδους του λεωφορείου. Αρχικά σχεδίαζα να χρησιμοποιήσω χαλκό - είτε πεπλατυσμένες ράβδους σωλήνων χαλκού, αλλά μετά τον έλεγχο των τιμών και της σκοπιμότητας, αποφάσισα να το αρνηθώ. Δεν βρήκα έναν εύκολο τρόπο να συνδέσω τις μονάδες των 8 κυψελών στους χάλκινους σωλήνες χωρίς συγκόλληση και συγκρίνοντας τις τιμές των ράβδων χαλκού με τις ράβδους αλουμινίου, πήγα για ράβδους αλουμινίου 1/8 ″ * 3/4.

Η τοποθέτηση των μονάδων 8 κυψελίδων στις μπάρες ήταν μια άλλη περιπέτεια. Σε κάθε μία από τις μονάδες των 8 κυψελίδων, οι ασφάλειες συγκολλήθηκαν σε ένα καλώδιο με βιδωτό ακροδέκτη στο άκρο, προκειμένου να είναι δυνατή η ανταλλαγή των μονάδων των 8 κυψελών χωρίς συγκόλληση. Αρχικά σχεδίαζα να χρησιμοποιήσω καλώδιο 16AWG για αυτό, αλλά αφού έλεγξα το καλώδιο 12AWG που είχα γύρω μου, το 12AWG ήταν πολύ πιο εύκολο να απογυμνωθεί και θα ζεσταθεί λιγότερο κάτω από μεγάλα φορτία. Στο θετικό άκρο, έκανα το σύρμα ελαφρώς μακρύτερο από τα δομοστοιχεία, έτσι ώστε να ταιριάζουν στον μικρότερο δυνατό χώρο και να έχουν αρκετό χώρο για να στριμώξουν έναν ακροδέκτη βίδας. Το αρνητικό άκρο πήρε ένα καλώδιο που ήταν λυγισμένο στο ίδιο επίπεδο με τα θετικά καλώδια. Κάλυψα αυτό το μακρύτερο σύρμα με θερμοσυρρίκνωση όσο το δυνατόν περισσότερο, 3 ξεχωριστά μεγέθη για να μην βραχυκυκλώσει, όπου το θετικό άκρο σπρώχνει το άκρο απέναντι από τον βιδωτό ακροδέκτη του.

Βήμα 3: Μπάρες αλουμινίου

Τώρα για να πάρω πραγματικά αυτά τα μέρη-ένα ταξίδι $ 70 στο κατάστημα υλικού αργότερα, επέστρεψα με 8 πόδια αλουμινίου, 100 ακροδέκτες βίδας 12AWG, 200 παξιμάδια και μπουλόνια 6-32 (ήταν τα φθηνότερα) και λίγο ξύλο για το πλαίσιο.

Έκοψα το αλουμίνιο σε μήκη 1 μέτρου, μετά άνοιξα πολλές τρύπες για να τοποθετήσω το αλουμίνιο στο πλαίσιο του τοιχώματος ισχύος και για να συνδεθούν οι ακροδέκτες των βιδών. Δεν ήθελα να βγάλω μια πένσα για να κρατήσω τα παξιμάδια στη θέση τους και να διακινδυνεύσω να βάλω κάτι όταν βιδώνω τα πακέτα στις μπάρες του λεωφορείου, και είχα δει πρόσφατα τον Adam Welch να φτιάχνει μερικά παξιμάδια στο λεωφορείο του ηλιακού υπόστεγου. μπάρες. Έτσι σχεδίασα ένα παρόμοιο σύστημα που θα χωράει 2 παξιμάδια. Αφού εκτύπωσα 56 από αυτά, άρχισα να βάζω τα παξιμάδια και να τα ολισθαίνω στις ράβδους διαύλου αλουμινίου.

Βήμα 4: Κατασκευή πλαισίου

Το πλαίσιο αυτού του τοίχου δύναμης είναι κατασκευασμένο από ξύλο. Θα έπρεπε πραγματικά να είχα χρησιμοποιήσει κάτι μη εύφλεκτο για να τοποθετήσω τα πάντα, αλλά δεν βρήκα μεταλλικό ντουλάπι ή κάτι παρόμοιο στο σωστό μέγεθος. Επίσης, δεν ήθελα να ξοδέψω 150 $ σε ένα περίβλημα, τόσο ξύλο είναι. Με όλες τις δοκιμές που έχω κάνει σε αυτά τα κελιά και με τη συγκόλληση ξεχωριστά του καθενός, δεν νομίζω ότι θα υπάρξουν προβλήματα. Θα παρακολουθώ συνεχώς αυτό αναζητώντας θερμάστρες και ελέγχοντας τάσεις.

Κάθε παράλληλη ομάδα χωρίζεται με ένα κομμάτι 1 × 3, στο οποίο τοποθέτησα τις ράβδους διαύλου αλουμινίου πάνω. Μόλις τοποθετήθηκαν και οι 8 ράβδοι λεωφορείου, άρχισα να προσθέτω τα πακέτα, εξισορροπώντας τις δυνατότητες όσο καλύτερα μπορούσα όσο ήμουν. Χρησιμοποίησα έναν οδηγό πρόσκρουσης για να σφίξω όλες τις βίδες - είχα αντικαταστήσει προηγουμένως το γηρασμένο NiCad στο οδηγό πρόσκρουσης με 18650 και εξακολουθεί να λειτουργεί τέλεια. Έτρεξα σε μια θήκη τρισδιάστατης εκτύπωσης που την αφαίρεσα, αλλά ευτυχώς ήταν στο τέλος μιας από τις ράβδους διαύλου, οπότε ήταν εύκολη αντικατάσταση. Για να τελειώσω, πρόσθεσα έναν διακόπτη κυκλώματος 150Α στο θετικό άκρο και πρόσθεσε ένα διαφανές ακρυλικό φύλλο 1/4 στην κορυφή των μπαταριών για να αποτρέψει τυχόν σορτς.

Βήμα 5: Συμπλήρωση και μετατροπέας

Ο μετατροπέας που χρησιμοποίησα για αυτό είναι ένας μετατροπέας ημιτονοειδούς τροποποιημένης ισχύος 1000W. Oneταν ένα από τα φθηνότερα στο Amazon και αυτό θα ήταν πιθανότατα το ένα συστατικό που θα άλλαζα αν το έκανα ξανά. Από την άλλη πλευρά, σχεδόν όλο μου το εργαστήριο τροφοδοτείται με DC, οπότε δεν είναι πολύ μεγάλο πρόβλημα. Μου αρέσει όμως, γιατί θερμαίνει το κολλητήρι μου 60W AC καλύτερα από το AC του σπιτιού. Το κανονικό μου κολλητήρι - ένας κλώνος Hakko T12 - τροφοδοτείται με DC, καθώς και τα φώτα μου, και τελικά θα προσθέσω τον τρισδιάστατο εκτυπωτή μου σε αυτήν τη λίστα επίσης. Δεν έχω ακόμη τονίσει αυτήν την μπαταρία ή δεν έχω κάνει μια σωστή δοκιμή χωρητικότητας, αλλά μέχρι τώρα, ήταν καταπληκτικό.