2,4 kWh DIY Powerwall od recikliranih 18650 litij-ionskih baterija za prijenosno računalo: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Moj Powerwall od 2,4 kWh napokon je dovršen!

U posljednjih nekoliko mjeseci gomilalo mi se hrpa baterija za prijenosno računalo 18650 koje sam testirao na mojoj DIY 18650 ispitnoj stanici - pa sam odlučio učiniti nešto s njima. Već neko vrijeme pratim neke DIY powerwall zajednice pa sam odlučio napraviti jednu.

Ovo je moje mišljenje o malom Powerwallu.

Ovaj projekt možete pogledati i na mojoj web stranici ovdje:

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

Korak 1: Početak s držačima

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

Tiskanje držača trajalo je dugo, a ja sam na sreću imao prijatelja koji mi je pomogao oko ispisa. Morao sam ispisati gotovo 100 držača, koristeći tek nešto više od pune role filamenta.

Zatim je došao glavni teret rada - stvaranje preko 1500 lemnih veza za ovu konstrukciju (potrajalo je neko vrijeme). Veći dio lemljenja obavio sam vani jer ima puno bolju ventilaciju, a i vrijeme je bilo lijepo, pa zašto to ne iskoristiti?

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 dovoljno samo osigurača 2A i 4A, a 2A mi nije davao dovoljno snage. Za uporabu kao zid za napajanje, preporučio bih korištenje osigurača od 1 ili 2A jer će ćelije držati unutar razumnih radnih granica. Da, većina stanica kad su nove može raditi 4A (2C) kontinuirano, ali nakon dugog vijeka u prijenosnim računalima, sigurnije je držati ih pod 1C neprekidno.

Korak 2: Spajanje 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. Prvotno sam planirao koristiti bakar - bilo spljoštene bakrene cijevi, ali nakon što sam provjerio cijene i izvedivost, 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 ″.

Pričvršćivanje 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. U početku sam planirao koristiti 16AWG žicu za to, ali nakon što sam provjerio 12AWG žicu koju sam ležao, 12AWG je bilo puno 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 dobio je žicu koja je savijena do iste razine kao i pozitivne žice. Ovu dužu žicu pokrio sam toplinskim stezanjem što je više moguće, 3 odvojene veličine kako bih spriječio njeno kratko spajanje gdje pozitivni kraj samo izviruje kraj nasuprot svom vijčanom terminalu.

Korak 3: Aluminijske sabirnice

Za zapravo nabavku 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.

Izrezao sam aluminij na 1ft duljine, zatim izbušio puno rupa u njemu za montažu aluminija na okvir zida za napajanje i za pričvršćivanje vijčanih stezaljki. Nisam želio izvaditi kliješta kako bi matice držali na mjestu i riskirati da nešto skinem pri pričvršćivanju pakiranja na sabirnice, a nedavno sam vidio Adama Welcha kako pravi zarobljene matice na svom solarnom autobusu barovi. Tako sam dizajnirao sličan sustav 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 zidnog zida izrađen 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 napravio na ovim stanicama i pojedinačno spajanje svake od njih, mislim da neće biti problema. Stalno ću to pratiti tražeći grijače i provjeravajući napone.

Svaka paralelna skupina 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 tamo. Koristio sam udarni pogon da zategnem sve vijke - prethodno sam zamijenio stariji NiCad u udarnom pogonu s 18650 -ima, i još uvijek radi odlično. Ja sam ipak naletio na jedan 3D tiskani držač koji sam skinuo, ali srećom to je bilo na kraju jedne od sabirnica, pa je to bila laka zamjena. Da bih završio, dodao sam prekidač od 150A na pozitivni kraj, i dodao je prozirnu akrilnu foliju od 1/4 over preko vrha baterija kako bi spriječio nastanak kratkih hlača.

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 vjerojatno bila jedina komponenta koju bih promijenio da ponovim ovo. S druge strane, cijela moja radionica ima DC napajanje, tako da to nije preveliki problem. Sviđa mi se jer zagrijava lemilicu naizmjenične struje od 60 W bolje od kućnog. 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 nevjerojatno.