2,4 kWh DIY Powerwall van gerecyclede 18650 lithium-ion-laptopbatterijen - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Mijn 2.4kWh Powerwall is eindelijk compleet!

Ik heb de afgelopen maanden een hele reeks 18650-laptopbatterijen opgestapeld die ik heb getest op mijn doe-het-zelf 18650-teststation - dus besloot ik er iets mee te doen. Ik volg al een tijdje een aantal doe-het-zelf powerwall-gemeenschappen, dus besloot ik er een te maken.

Dit is mijn kijk op een kleine Powerwall.

U kunt dit project ook hier op mijn website bekijken:

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

Stap 1: Beginnen met de houders

Ik heb zo'n 8 celhouders ontworpen om kleine delen van cellen gemakkelijk te kunnen verwisselen.

Het afdrukken van de houders duurde lang en ik had gelukkig een vriend die hielp met het afdrukken. Ik moest bijna 100 houders afdrukken, met iets meer dan een volledige rol filament.

Toen kwam het grootste deel van het werk - het maken van meer dan 1500 soldeerverbindingen voor deze build (het duurde even). Ik heb het meeste buiten gesoldeerd omdat er veel betere ventilatie is en het mooi weer was, dus waarom zou ik er niet van profiteren?

Het positieve uiteinde van elke cel was gesoldeerd aan een zekering van 4A. Ik koos voor 4A, omdat deze powerwall ook is ontworpen om een elektrische auto te kunnen laten rijden waaraan ik heb gewerkt voor de Waterloo EV Challenge met de EVPioneers. en moest 150A burst-stroom kunnen leveren. Ik had maar genoeg zekeringen van 2A en 4A, en de 2A zou me niet genoeg stroom geven. Voor gebruik als stroomwand raad ik het gebruik van zekeringen van 1 of 2 A aan, omdat dit de cellen binnen redelijke bedrijfslimieten houdt. Ja, de meeste nieuwe cellen kunnen 4A (2C) continu aan, maar na een lange levensduur in laptops is het veiliger om ze continu onder de 1C te houden.

Stap 2: Busbar-aansluitingen

Het negatieve uiteinde was verbonden met de busbars met de extra pootjes van de zekeringdraad die van het positieve uiteinde waren afgesneden. En dat brengt me bij de busbars. Ik was oorspronkelijk van plan om koper te gebruiken - ofwel afgeplatte koperen buizen, maar na het controleren van de prijzen en haalbaarheid, besloot ik het niet te doen. Ik kon geen gemakkelijke manier vinden om de 8-celmodules aan de koperen leidingen te bevestigen zonder te solderen, en om de prijzen van koperen staven met aluminium staven te vergelijken, ging ik voor 1/8 "* 3/4" aluminium staven.

Het bevestigen van de 8 celmodules aan de staven was een ander avontuur. Op elk van de 8 celmodules werden de zekeringen gesoldeerd aan een draad met een schroefklem aan het uiteinde om de 8 celmodules te kunnen verwisselen zonder te solderen. Ik was oorspronkelijk van plan om hiervoor 16AWG-draad te gebruiken, maar na het bekijken van de 12AWG-draad die ik had liggen, was de 12AWG een stuk gemakkelijker te strippen en zou hij minder warm worden onder zware belasting. Aan de positieve kant heb ik de draad net iets langer gemaakt dan de modules, zodat ze in de kleinst mogelijke ruimte zouden passen en net genoeg ruimte hadden om een schroefklem op te krimpen. Het negatieve uiteinde kreeg een draad die op hetzelfde niveau was gebogen als de positieve draden. Ik heb deze langere draad zoveel mogelijk bedekt met krimpkous, 3 verschillende maten om te voorkomen dat deze kortsluiting maakt waar het positieve uiteinde net het uiteinde tegenover de schroefaansluiting uitsteekt.

Stap 3: Aluminium rails

Om deze onderdelen daadwerkelijk te krijgen - een reis van $ 70 naar de ijzerhandel later, kwam ik terug met 8 ft aluminium, 100 12AWG-schroefklemmen, 200 6-32 bouten en moeren (ze waren de goedkoopste), en wat hout voor het frame.

Ik sneed het aluminium in lengtes van 1 ft en boorde er vervolgens veel gaten in om het aluminium aan het frame van de elektriciteitsmuur te bevestigen en om de schroefklemmen aan te bevestigen. Ik wilde geen tang tevoorschijn halen om de moeren op hun plaats te houden en het risico te lopen dat er iets zou kortsluiten als ik de pakketten op de busbars schroef, en ik had onlangs Adam Welch een paar geborgde moeren zien maken op zijn zonneloodsbus bars. Dus ontwierp ik een soortgelijk systeem dat 2 moeren kan bevatten. Nadat ik er 56 had uitgeprint, begon ik de moeren erin te doen en ze op de aluminium rails te schuiven.

Stap 4: Framebouw

Het frame van deze powerwall is gemaakt van hout. Ik had eigenlijk iets onbrandbaars moeten gebruiken om alles op te monteren, maar ik kon geen metalen kast of iets dergelijks in de juiste maat vinden. Ik wilde ook geen $ 150 uitgeven aan een behuizing, dus hout is het. Met al het testen dat ik op deze cellen heb gedaan, en het individueel fuseren van elke cel, denk ik niet dat er problemen zullen zijn. Ik zal dit constant in de gaten houden op zoek naar kachels en het controleren van spanningen.

Elke parallelle groep is gescheiden met een stuk van 1×3, waarop ik de aluminium busbars heb gemonteerd. Nadat alle 8 busbars waren gemonteerd, begon ik de pakketten toe te voegen, waarbij ik de capaciteiten zo goed mogelijk in evenwicht hield. Ik heb een slagschroevendraaier gebruikt om alle schroeven vast te draaien - ik had eerder de verouderde NiCad in de slagschroevendraaier vervangen door 18650's, en het werkt nog steeds geweldig. Ik kwam wel een 3D-geprinte houder tegen die ik had gestript, maar gelukkig was het aan het einde van een van de busbars, dus het was een gemakkelijke vervanging. een 1/4 helder acrylblad over de bovenkant van de batterijen toegevoegd om kortsluiting te voorkomen.

Stap 5: Opvullen en omvormer

De omvormer die ik hiervoor heb gebruikt is een 1000W gemodificeerde sinusomvormer. Het was een van de goedkoopste op Amazon, en dat zou waarschijnlijk het enige onderdeel zijn dat ik zou veranderen als ik dit opnieuw zou doen. Aan de andere kant wordt vrijwel mijn hele werkplaats gevoed met gelijkstroom, dus het is geen al te groot probleem. Ik vind het echter wel leuk, omdat het mijn 60W AC-soldeerbout beter opwarmt dan de huis-AC. Mijn gewone soldeerbout - een Hakko T12-kloon - wordt gevoed met gelijkstroom, evenals mijn lichten, en ik zal uiteindelijk ook mijn 3D-printer aan die lijst toevoegen. Ik moet deze batterij nog benadrukken of een goede capaciteitstest doen, maar tot nu toe was het geweldig.