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2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-13 06:56
Meine 2,4 kWh Powerwall ist endlich fertig!
Ich hatte in den letzten Monaten eine ganze Reihe von 18650-Laptopbatterien, die ich auf meiner DIY 18650-Teststation getestet habe - also habe ich beschlossen, etwas damit zu tun. Ich verfolge seit einiger Zeit einige DIY-Powerwall-Communitys, also habe ich mich entschieden, eine zu erstellen.
Dies ist meine Meinung zu einer kleinen Powerwall.
Sie können dieses Projekt auch auf meiner Website hier ansehen:
a2delectronics.ca/2018/06/22/2-4kwh_diy_po…
Schritt 1: Beginnen Sie mit den Haltern
Ich habe etwa 8 Zellhalter entworfen, um kleine Zellabschnitte leicht austauschen zu können.
Das Drucken der Halter hat lange gedauert, und ich hatte zum Glück einen Freund, der mir beim Drucken half. Ich musste fast 100 Halter ausdrucken, mit etwas mehr als einer vollen Filamentrolle.
Dann kam die Hauptlast der Arbeit – das Herstellen von über 1500 Lötverbindungen für diesen Build (es dauerte eine Weile). Ich habe das meiste im Freien gelötet, weil die Belüftung viel besser ist und das Wetter schön war, warum also nicht davon profitieren?
Das positive Ende jeder Zelle wurde an eine 4A-Sicherung gelötet. Ich habe mich für 4A entschieden, da diese Stromwand auch für den Betrieb eines Elektroautos konzipiert wurde, an dem ich mit den EVPioneers für die Waterloo EV Challenge gearbeitet habe. und musste in der Lage sein, einen Burst-Strom von 150 A zu liefern. Ich hatte nur genug 2A und 4A Sicherungen, und die 2A würden mir nicht genug Strom geben. Für die Verwendung als Stromwand würde ich die Verwendung von 1- oder 2A-Sicherungen empfehlen, da dies die Zellen innerhalb vernünftiger Betriebsgrenzen hält. Ja, die meisten Zellen können im Neuzustand 4A (2C) kontinuierlich verarbeiten, aber nach einer langen Lebensdauer in Laptops ist es sicherer, sie kontinuierlich unter 1C zu halten.
Schritt 2: Sammelschienenverbindungen
Das negative Ende wurde mit den zusätzlichen Schenkeln des Sicherungsdrahtes, die vom positiven Ende abgeschnitten wurden, mit den Stromschienen verbunden. Und das bringt mich zu den Stromschienen. Ursprünglich hatte ich vor, Kupfer zu verwenden – entweder abgeflachte Kupferrohrstangen, aber nachdem ich Preise und Machbarkeit geprüft hatte, entschied ich mich dagegen. Ich konnte keine einfache Möglichkeit finden, die 8-Zellen-Module ohne Löten an den Kupferrohren zu befestigen, und beim Vergleich der Preise von Kupferstangen mit Aluminiumstangen entschied ich mich für 1/8 "* 3/4" Aluminiumstangen.
Das Anbringen der 8 Zellenmodule an den Stäben war ein weiteres Abenteuer. An jedem der 8 Zellmodule wurden die Sicherungen auf einen Draht mit einer Schraubklemme am Ende gelötet, um die 8 Zellmodule ohne Löten austauschen zu können. Ich hatte ursprünglich vor, dafür 16AWG-Draht zu verwenden, aber nachdem ich den 12AWG-Draht, den ich herumliegen hatte, überprüft hatte, war der 12AWG-Draht viel einfacher abzuisolieren und würde sich bei starker Belastung weniger erhitzen. Am positiven Ende habe ich den Draht nur geringfügig länger als die Module gemacht, damit sie auf kleinstem Raum passen und gerade genug Platz haben, um eine Schraubklemme anzucrimpen. Das negative Ende bekam einen Draht, der auf das gleiche Niveau wie die positiven Drähte gebogen wurde. Ich habe diesen längeren Draht so weit wie möglich mit Schrumpfschlauch bedeckt, 3 verschiedene Größen, um zu verhindern, dass er kurzgeschlossen wird, wo das positive Ende nur das Ende gegenüber seiner Schraubklemme herausragt.
Schritt 3: Aluminium-Sammelschienen
Jetzt, um diese Teile tatsächlich zu bekommen – eine 70-Dollar-Reise in den Baumarkt später, kam ich mit 8 Fuß Aluminium, 100 12 AWG Schraubklemmen, 200 6-32 Muttern und Schrauben (sie waren die billigsten) und etwas Holz für den Rahmen zurück.
Ich schneide das Aluminium in 1-Fuß-Längen und bohre dann viele Löcher hinein, um das Aluminium am Rahmen der Stromwand zu befestigen und die Schraubklemmen daran zu befestigen. Ich wollte keine Zange herausholen müssen, um die Muttern an Ort und Stelle zu halten und beim Anschrauben der Packs an die Sammelschienen einen Kurzschluss zu riskieren, und ich hatte kürzlich gesehen, wie Adam Welch einige unverlierbare Muttern an seinem Solarschuppenbus herstellte Riegel. Also habe ich ein ähnliches System entworfen, das 2 Nüsse hält. Nachdem ich 56 davon ausgedruckt hatte, begann ich, die Muttern einzusetzen und sie auf die Aluminium-Sammelschienen zu schieben.
Schritt 4: Rahmenbau
Der Rahmen dieser Powerwall besteht aus Holz. Ich hätte wirklich etwas nicht brennbares verwenden sollen, um alles daran zu befestigen, aber ich konnte keinen Metallschrank oder ähnliches in der richtigen Größe finden. Ich wollte auch keine 150 Dollar für ein Gehäuse ausgeben, also ist es Holz. Mit all den Tests, die ich an diesen Zellen durchgeführt habe, und jeder einzelnen Sicherung, denke ich, dass es keine Probleme geben wird. Ich werde dies ständig auf der Suche nach Heizungen und Spannungen überwachen.
Jede Parallelgruppe wird mit einem Stück 1×3 getrennt, auf das ich die Aluminium-Sammelschienen montiert habe. Nachdem alle 8 Stromschienen montiert waren, begann ich, die Packs hinzuzufügen und die Kapazitäten so gut wie möglich auszugleichen. Ich habe alle Schrauben mit einem Schlagschrauber angezogen – ich hatte zuvor das alternde NiCad im Schlagschrauber durch 18650s ersetzt und es funktioniert immer noch hervorragend. Ich bin auf einen 3D-gedruckten Halter gestoßen, den ich entfernt habe, aber zum Glück befand er sich am Ende einer der Sammelschienen, sodass er leicht ausgetauscht werden konnte. Zum Abschluss fügte ich dem positiven Ende einen 150-A-Schutzschalter hinzu, und Fügen Sie eine 1/4 klare Acrylplatte über der Oberseite der Batterien hinzu, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
Schritt 5: Auffüllen und Wechselrichter
Der Wechselrichter, den ich dafür verwendet habe, ist ein modifizierter Sinus-Wechselrichter mit 1000 W. Es war eines der billigsten bei Amazon, und das wäre wahrscheinlich die einzige Komponente, die ich ändern würde, wenn ich dies noch einmal tun würde. Auf der anderen Seite wird so ziemlich meine ganze Werkstatt mit Gleichstrom betrieben, also ist das kein allzu großes Problem. Ich mag es aber, weil es meinen 60W AC-Lötkolben besser erwärmt als die Haus-AC. Mein normaler Lötkolben – ein Hakko T12-Klon – wird mit Gleichstrom betrieben, ebenso wie meine Lichter, und ich werde irgendwann auch meinen 3D-Drucker zu dieser Liste hinzufügen. Ich muss diesen Akku noch belasten oder einen richtigen Kapazitätstest durchführen, aber bisher war es erstaunlich.