2.4kWh DIY Powerwall de baterías recicladas de iones de litio 18650 para computadora portátil: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

¡Mi Powerwall de 2.4kWh finalmente está completo!

He tenido un montón de baterías de portátiles 18650 acumuladas durante los últimos meses que probé en mi estación de prueba DIY 18650, así que decidí hacer algo con ellas. He estado siguiendo algunas comunidades de powerwall de bricolaje durante un tiempo, así que decidí hacer una.

Esta es mi opinión sobre un pequeño Powerwall.

También puede ver este proyecto en mi sitio web aquí:

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

Paso 1: Comenzando con los titulares

Diseñé unos 8 soportes para celdas para poder intercambiar fácilmente pequeñas secciones de celdas.

La impresión de los titulares llevó mucho tiempo y, afortunadamente, un amigo me ayudó con la impresión. Tuve que imprimir casi 100 soportes, usando poco más de un rollo completo de filamento.

Luego vino la peor parte del trabajo: hacer más de 1500 conexiones de soldadura para esta construcción (tomó un tiempo). Hice la mayor parte de las soldaduras en el exterior porque hay mucha mejor ventilación y el clima era agradable, así que ¿por qué no aprovecharlo?

El extremo positivo de cada celda se soldó a un fusible de 4A. Elegí 4A, ya que esta pared eléctrica también fue diseñada para poder hacer funcionar un automóvil eléctrico en el que trabajé para el Waterloo EV Challenge con los EVPioneers. y necesitaba poder suministrar una corriente de ráfaga de 150 A. Solo tenía suficientes fusibles 2A y 4A, y el 2A no me daría suficiente potencia. Para usar como una pared de energía, recomendaría usar fusibles de 1 o 2A porque mantendrá las celdas dentro de límites operativos razonables. Sí, la mayoría de las celdas cuando son nuevas pueden funcionar a 4A (2C) continuos, pero después de una larga vida en las computadoras portátiles, es más seguro mantenerlas por debajo de 1C continuo.

Paso 2: Conexiones de la barra colectora

El extremo negativo se conectó a las barras colectoras con las patas adicionales del cable fusible que se cortaron del extremo positivo, y eso me lleva a las barras colectoras. Originalmente estaba planeando usar cobre, ya sea barras de tubos de cobre aplanadas, pero después de verificar los precios y la viabilidad, decidí no hacerlo. No pude encontrar una manera fácil de unir los módulos de 8 celdas a las tuberías de cobre sin soldar, y comparando los precios de las barras de cobre con las de aluminio, elegí barras de aluminio de 1/8 ″ * 3/4 ″.

Colocar los módulos de 8 celdas en las barras fue otra aventura. En cada uno de los módulos de 8 celdas, los fusibles se soldaron a un cable con un terminal de tornillo en el extremo para poder intercambiar los módulos de 8 celdas sin soldar. Originalmente estaba planeando usar cable 16AWG para esto, pero después de revisar el cable 12AWG que tenía por ahí, el 12AWG era mucho más fácil de pelar y se calentaría menos bajo cargas pesadas. En el extremo positivo, hice el cable un poco más largo que los módulos para que encajaran en el espacio más pequeño posible y tuvieran el espacio suficiente para engarzar un terminal de tornillo. El extremo negativo tiene un cable que se dobló hasta el mismo nivel que los cables positivos. Cubrí este cable más largo con termorretráctil tanto como sea posible, 3 tamaños separados para evitar que se produzca un cortocircuito donde el extremo positivo solo asoma el extremo opuesto a su terminal de tornillo.

Paso 3: barras colectoras de aluminio

Ahora, para obtener estas piezas, un viaje de $ 70 a la ferretería más tarde, regresé con 8 pies de aluminio, 100 terminales de tornillo 12AWG, 200 tuercas y pernos 6-32 (eran los más baratos) y algo de madera para el marco.

Corté el aluminio en longitudes de 1 pie, luego perforé muchos agujeros para montar el aluminio en el marco de la pared de energía y para que los terminales de tornillo se unieran. No quería tener que sacar un par de alicates para mantener las tuercas en su lugar y arriesgarme a hacer cortocircuito al atornillar los paquetes a las barras colectoras, y recientemente había visto a Adam Welch hacer algunas nueces cautivas en su autobús de cobertizo solar. barras. Así que diseñé un sistema similar que puede contener 2 nueces. Después de imprimir 56 de ellos, comencé a colocar las tuercas y a deslizarlas sobre las barras colectoras de aluminio.

Paso 4: Construcción de marcos

El marco de esta pared de energía está hecho de madera. Realmente debería haber usado algo no inflamable para montar todo, pero no pude encontrar un gabinete de metal o algo similar en el tamaño correcto. Tampoco quería gastar 150 dólares en un recinto, así que madera. Con todas las pruebas que he hecho en estas celdas, y fusionando individualmente cada una, no creo que haya ningún problema. Estaré monitoreando constantemente esto en busca de calentadores y verificando voltajes.

Cada grupo paralelo está separado con una pieza de 1 × 3, sobre la que monté las barras colectoras de aluminio. Una vez que se montaron las 8 barras colectoras, comencé a agregar los paquetes, equilibrando las capacidades lo mejor que pude mientras lo hacía. Utilicé un destornillador de impacto para apretar todos los tornillos; anteriormente había reemplazado el viejo NiCad en el destornillador de impacto con 18650, y todavía funciona muy bien. Me encontré con un soporte impreso en 3D que quité, pero afortunadamente estaba al final de una de las barras colectoras, por lo que fue un reemplazo fácil. Para terminar, agregué un disyuntor de 150A en el extremo positivo, y agregó una lámina acrílica transparente de 1/4 ″ sobre la parte superior de las baterías para evitar cortocircuitos.

Paso 5: Llenarlo e inversor

El inversor que utilicé para esto es un inversor de onda sinusoidal modificada de 1000 W. Era uno de los más baratos en Amazon, y ese probablemente sería el único componente que cambiaría si volviera a hacerlo. Por otro lado, casi todo mi taller funciona con CC, por lo que no es un problema demasiado grande. Sin embargo, me gusta porque calienta mi soldador de CA de 60 W mejor que el aire acondicionado de la casa. Mi soldador habitual, un clon Hakko T12, funciona con CC, así como con mis luces, y eventualmente agregaré mi impresora 3D a esa lista también. Todavía tengo que agotar esta batería o hacer una prueba de capacidad adecuada, pero hasta ahora, ha sido asombroso.