2.4kWh DIY Powerwall จากแบตเตอรี่แล็ปท็อปลิเธียมไอออน 18650 รีไซเคิล: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ในที่สุด Powerwall 2.4kWh ของฉันก็เสร็จสมบูรณ์!

ฉันมีแบตเตอรีแล็ปท็อป 18650 กองเต็มในช่วงสองสามเดือนที่ผ่านมาซึ่งฉันได้ทดสอบบนสถานีทดสอบ DIY 18650 ของฉัน - ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจทำอะไรกับแบตเตอรี่เหล่านั้น ฉันติดตามชุมชน DIY powerwall มาระยะหนึ่งแล้ว ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจสร้าง

นี่คือสิ่งที่ฉันทำกับ Powerwall ขนาดเล็ก

คุณยังสามารถดูโครงการนี้บนเว็บไซต์ของฉันได้ที่นี่:

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

ขั้นตอนที่ 1: เริ่มต้นด้วยผู้ถือ

ฉันออกแบบที่ยึดเซลล์ 8 เซลล์เพื่อให้สามารถสลับส่วนเล็กๆ ของเซลล์ได้อย่างง่ายดาย

การพิมพ์ผู้ถือใช้เวลานานกว่าจะทำได้ และผมโชคดีที่มีเพื่อนช่วยพิมพ์ ฉันต้องพิมพ์ที่ยึดเกือบ 100 อันโดยใช้ไส้หลอดเต็มม้วน

จากนั้นจุดแข็งของงานก็มาถึง - การเชื่อมต่อบัดกรีมากกว่า 1,500 รายการสำหรับงานสร้างนี้ (ใช้เวลาสักครู่) ฉันทำการบัดกรีข้างนอกเป็นส่วนใหญ่เพราะมีการระบายอากาศที่ดีกว่ามากและอากาศก็ดี ทำไมไม่ลองใช้ประโยชน์จากมันล่ะ

ปลายขั้วบวกของแต่ละเซลล์ถูกบัดกรีด้วยฟิวส์ 4A ฉันเลือก 4A เนื่องจากกำแพงพลังงานนี้ได้รับการออกแบบเพื่อให้สามารถขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้าที่ฉันทำงานให้กับ Waterloo EV Challenge กับ EVPioneers และจำเป็นต้องสามารถจ่ายกระแสไฟระเบิด 150A ได้ ฉันมีฟิวส์ 2A และ 4A เพียงพอเท่านั้น และ 2A ไม่ให้พลังงานเพียงพอกับฉัน สำหรับใช้เป็นกำแพงไฟฟ้า ฉันขอแนะนำให้ใช้ฟิวส์ 1 หรือ 2A เพราะจะทำให้เซลล์อยู่ในขอบเขตการทำงานที่เหมาะสม ใช่ เซลล์ส่วนใหญ่เมื่อเป็นเซลล์ใหม่สามารถทำ 4A (2C) ต่อเนื่องได้ แต่หลังจากใช้งานแล็ปท็อปเป็นเวลานาน จะปลอดภัยกว่าที่จะเก็บเซลล์ไว้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1C อย่างต่อเนื่อง

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อบัสบาร์

ปลายด้านลบเชื่อมต่อกับแถบบัสด้วยขาพิเศษของลวดฟิวส์ที่ถูกตัดออกจากปลายขั้วบวก และนั่นนำฉันมาที่แท่งบัส เดิมทีฉันวางแผนที่จะใช้ทองแดง ไม่ว่าจะเป็นแท่งท่อทองแดงแบบแบน แต่หลังจากตรวจสอบราคาและความเป็นไปได้แล้ว ฉันจึงตัดสินใจไม่ยอมรับ ฉันไม่สามารถหาวิธีง่าย ๆ ในการติดตั้งโมดูลเซลล์ 8 เซลล์กับท่อทองแดงโดยไม่ต้องบัดกรี และเปรียบเทียบราคาแท่งทองแดงกับแท่งอลูมิเนียม ฉันเลือกแท่งอลูมิเนียมขนาด 1/8″ * 3/4″

การติดโมดูล 8 เซลล์เข้ากับบาร์เป็นการผจญภัยอีกครั้ง ในแต่ละโมดูลเซลล์ทั้ง 8 โมดูล ฟิวส์จะถูกบัดกรีเข้ากับลวดที่มีขั้วต่อแบบสกรูที่ปลายเพื่อให้สามารถสลับโมดูลเซลล์ 8 เซลล์ได้โดยไม่ต้องบัดกรี เดิมทีฉันวางแผนที่จะใช้สาย 16AWG สำหรับสิ่งนี้ แต่หลังจากตรวจสอบสาย 12AWG ที่ฉันวางไว้แล้ว 12AWG ก็ถอดได้ง่ายกว่ามากและจะทำให้ร้อนน้อยลงภายใต้ภาระหนัก ในด้านบวก ฉันทำลวดให้ยาวกว่าโมดูลเล็กน้อยเล็กน้อย เพื่อให้พอดีกับพื้นที่ที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และมีพื้นที่เพียงพอสำหรับการจีบขั้วสกรู ปลายด้านลบได้ลวดที่งอได้ระดับเดียวกับสายบวก ฉันคลุมลวดที่ยาวกว่านี้ด้วยการหดตัวด้วยความร้อนให้มากที่สุด โดยแยก 3 ขนาดเพื่อป้องกันไม่ให้ไฟฟ้าลัดวงจรโดยที่ปลายขั้วบวกโผล่ออกมาที่ปลายด้านตรงข้ามของขั้วต่อสกรู

ขั้นตอนที่ 3: บัสบาร์อลูมิเนียม

สำหรับการได้ชิ้นส่วนเหล่านี้จริงๆ – ทริป 70 ดอลลาร์ไปที่ร้านฮาร์ดแวร์ในภายหลัง ฉันกลับมาพร้อมกับอลูมิเนียม 8 ฟุต, ขั้วสกรู 12AWG 100 ตัว, น็อตและสลักเกลียว 6-32 ตัว 200 6-32 (ราคาถูกที่สุด) และไม้สำหรับทำโครง

ฉันตัดอะลูมิเนียมเป็นความยาว 1 ฟุต จากนั้นเจาะรูจำนวนมากในนั้นเพื่อติดตั้งอะลูมิเนียมเข้ากับโครงของผนังไฟฟ้า และสำหรับขั้วต่อสกรูสำหรับยึด ฉันไม่ต้องการที่จะหยิบคีมออกมาเพื่อยึดน็อตให้เข้าที่และเสี่ยงต่อการลัดวงจรบางอย่างเมื่อขันสกรูเข้ากับแถบรถบัส และเมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันเพิ่งเห็น Adam Welch ทำถั่วบางส่วนบนรถบัสโซลาร์เซลล์ของเขา บาร์ ดังนั้นฉันจึงออกแบบระบบที่คล้ายกันซึ่งจะใส่น็อต 2 ตัว หลังจากพิมพ์ออกมา 56 อันแล้ว ฉันก็เริ่มใส่น็อตเข้าไป และเลื่อนมันไปที่แท่งบัสอะลูมิเนียม

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างเฟรม

โครงของกำแพงไฟฟ้านี้ทำจากไม้ ฉันควรใช้สิ่งที่ไม่ติดไฟเพื่อยึดทุกอย่างจริงๆ แต่ฉันไม่พบตู้โลหะหรือของที่คล้ายกันในขนาดที่เหมาะสม ฉันไม่ต้องการใช้เงิน 150 ดอลลาร์ในตู้ไม้ดังนั้นมันจึงเป็นไม้ จากการทดสอบทั้งหมดที่ฉันทำกับเซลล์เหล่านี้ และรวมแต่ละเซลล์เข้าด้วยกัน ฉันไม่คิดว่าจะมีปัญหาใดๆ ฉันจะคอยตรวจสอบสิ่งนี้อย่างต่อเนื่องเพื่อค้นหาเครื่องทำความร้อน และตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า

กลุ่มคู่ขนานแต่ละกลุ่มถูกคั่นด้วยชิ้นส่วนขนาด 1×3 ซึ่งฉันติดตั้งบัสบาร์อะลูมิเนียมไว้ด้านบน เมื่อติดตั้งบัสบาร์ทั้ง 8 อันแล้ว ฉันก็เริ่มเพิ่มแพ็คเข้าไป ปรับสมดุลความจุให้ดีที่สุดเท่าที่จะทำได้ ฉันใช้ไขควงกระแทกเพื่อขันสกรูทั้งหมดให้แน่น - ก่อนหน้านี้ฉันเคยเปลี่ยน NiCad ที่เก่าแล้วในไดรเวอร์กระแทกด้วย 18650 และยังคงใช้งานได้ดี ฉันวิ่งเข้าไปในที่ใส่เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ฉันถอดออก แต่โชคดีที่มันอยู่ที่ส่วนท้ายของบัสบาร์อันใดอันหนึ่ง ดังนั้นจึงเปลี่ยนได้ง่าย ในการปิดท้าย ฉันได้เพิ่มเซอร์กิตเบรกเกอร์ 150A ที่ปลายด้านบวก และ เพิ่มแผ่นอะครีลิคใสขนาด 1/4 นิ้วที่ด้านบนของแบตเตอรี่เพื่อป้องกันกางเกงขาสั้น

ขั้นตอนที่ 5: เติมให้เต็มและอินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์ที่ฉันใช้สำหรับสิ่งนี้คืออินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ที่ดัดแปลง 1,000W มันเป็นหนึ่งในราคาถูกที่สุดใน Amazon และนั่นอาจเป็นองค์ประกอบเดียวที่ฉันจะเปลี่ยนถ้าฉันทำสิ่งนี้อีกครั้ง ในทางกลับกัน เวิร์กช็อปทั้งหมดของฉันใช้ DC อยู่แล้ว ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาอะไรมาก ฉันชอบมันเพราะมันทำให้หัวแร้ง AC 60W ของฉันร้อนได้ดีกว่า AC ในบ้าน หัวแร้งธรรมดาของฉัน - โคลน Hakko T12 - ใช้พลังงานจาก DC เช่นเดียวกับไฟของฉัน และในที่สุดฉันก็จะเพิ่มเครื่องพิมพ์ 3D ของฉันลงในรายการนั้นด้วย ฉันยังไม่ได้เน้นว่าแบตเตอรี่หมดหรือทำการทดสอบความจุที่เหมาะสม แต่จนถึงตอนนี้มันน่าทึ่งมาก