2.4kWh DIY Powerwall à partir de batteries d'ordinateurs portables lithium-ion 18650 recyclées : 5 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Mon Powerwall 2.4kWh est enfin terminé !

J'ai eu tout un tas de batteries d'ordinateurs portables 18650 qui se sont accumulées au cours des derniers mois que j'ai testées sur ma station de test DIY 18650 - j'ai donc décidé de faire quelque chose avec elles. Je suis des communautés de powerwall DIY depuis un certain temps, alors j'ai décidé d'en créer une.

Ceci est mon point de vue sur un petit Powerwall.

Vous pouvez également voir ce projet sur mon site ici:

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

Étape 1: Commencer avec les détenteurs

J'ai conçu quelques 8 supports de cellules pour pouvoir échanger facilement de petites sections de cellules.

L'impression des supports a pris beaucoup de temps et j'ai heureusement eu un ami pour m'aider à l'impression. J'ai dû imprimer près de 100 supports, en utilisant un peu plus d'un rouleau complet de filament.

Puis est venu le plus gros du travail - faire plus de 1500 connexions de soudure pour cette construction (cela a pris un certain temps). J'ai fait la plupart des soudures à l'extérieur parce qu'il y a une bien meilleure ventilation et qu'il faisait beau, alors pourquoi ne pas en profiter ?

L'extrémité positive de chaque cellule a été soudée à un fusible de 4A. J'ai choisi 4A, car ce mur électrique a également été conçu pour pouvoir faire fonctionner une voiture électrique sur laquelle j'ai travaillé pour le Waterloo EV Challenge avec les EVPioneers. et devait pouvoir fournir un courant de rafale de 150A. J'avais seulement assez de fusibles 2A et 4A, et le 2A ne me donnerait pas assez de puissance. Pour une utilisation comme mur d'alimentation, je recommanderais d'utiliser des fusibles de 1 ou 2 A car cela maintiendra les cellules dans des limites de fonctionnement raisonnables. Oui, la plupart des cellules lorsqu'elles sont neuves peuvent faire 4A (2C) en continu, mais après une longue durée de vie dans les ordinateurs portables, il est plus sûr de les garder sous 1C en continu.

Étape 2: Connexions des barres omnibus

L'extrémité négative était connectée aux barres omnibus avec les pattes supplémentaires du fil fusible qui ont été coupées de l'extrémité positive. Et cela m'amène aux barres omnibus. Je prévoyais à l'origine d'utiliser du cuivre - soit des barres de tuyaux en cuivre aplaties, mais après avoir vérifié les prix et la faisabilité, j'ai décidé de ne pas le faire. Je n'ai pas trouvé de moyen facile de fixer les modules à 8 cellules aux tuyaux en cuivre sans soudure, et en comparant les prix des barres de cuivre aux barres d'aluminium, j'ai opté pour des barres d'aluminium 1/8″ * 3/4″.

Fixer les 8 modules cellulaires aux barres était une autre aventure. Sur chacun des modules de 8 cellules, les fusibles ont été soudés à un fil avec une borne à vis sur l'extrémité afin de pouvoir intervertir les modules de 8 cellules sans soudure. Je prévoyais à l'origine d'utiliser du fil 16AWG pour cela, mais après avoir vérifié le fil 12AWG que j'avais, le 12AWG était beaucoup plus facile à dénuder et chaufferait moins sous de lourdes charges. Du côté positif, j'ai rendu le fil légèrement plus long que les modules afin qu'ils tiennent dans le plus petit espace possible et qu'ils aient juste assez de place pour sertir une borne à vis. L'extrémité négative a un fil qui a été plié au même niveau que les fils positifs. J'ai couvert ce fil plus long avec du thermorétractable autant que possible, 3 tailles distinctes pour l'empêcher de se court-circuiter là où l'extrémité positive dépasse juste l'extrémité opposée à sa borne à vis.

Étape 3: barres omnibus en aluminium

Maintenant, pour obtenir ces pièces – un voyage de 70 $ à la quincaillerie plus tard, je suis revenu avec 8 pieds d'aluminium, 100 bornes à vis 12AWG, 200 écrous et boulons 6-32 (ils étaient les moins chers) et du bois pour le cadre.

J'ai coupé l'aluminium en longueurs de 1 pied, puis j'ai percé de nombreux trous pour le montage de l'aluminium sur le cadre du mur d'alimentation et pour les bornes à vis à fixer. Je ne voulais pas avoir à sortir une paire de pinces pour maintenir les écrous en place et risquer de court-circuiter quelque chose en vissant les packs sur les barres omnibus, et j'avais récemment vu Adam Welch fabriquer des écrous captifs sur son abri solaire. barres. J'ai donc conçu un système similaire qui tiendra 2 écrous. Après en avoir imprimé 56, j'ai commencé à mettre les écrous et à les faire glisser sur les barres omnibus en aluminium.

Étape 4: Construction du cadre

Le cadre de ce mur électrique est en bois. J'aurais vraiment dû utiliser quelque chose d'ininflammable pour tout monter, mais je n'ai pas pu trouver d'armoire métallique ou quelque chose de similaire de la bonne taille. Je ne voulais pas non plus dépenser 150 $ pour un enclos, alors c'est du bois. Avec tous les tests que j'ai effectués sur ces cellules, et en fusionnant chacune individuellement, je ne pense pas qu'il y aura de problèmes. Je surveillerai constamment cela à la recherche d'appareils de chauffage et en vérifiant les tensions.

Chaque groupe parallèle est séparé par un morceau de 1 × 3 sur lequel j'ai monté les barres omnibus en aluminium. Une fois les 8 barres omnibus montées, j'ai commencé à ajouter les packs, en équilibrant les capacités du mieux que je pouvais. J'ai utilisé un tournevis à percussion pour serrer toutes les vis - j'avais auparavant remplacé le NiCad vieillissant du tournevis à percussion par des 18650, et il fonctionne toujours très bien. Je suis tombé sur un support imprimé en 3D que j'ai dépouillé, mais heureusement, c'était à l'extrémité d'une des barres omnibus, donc c'était un remplacement facile. Pour finir, j'ai ajouté un disjoncteur de 150 A à l'extrémité positive, et ajouté une feuille acrylique transparente de 1/4 sur le dessus des batteries pour éviter tout court-circuit.

Étape 5: Remplissage et onduleur

L'onduleur que j'ai utilisé pour cela est un onduleur à onde sinusoïdale modifiée de 1000W. C'était l'un des moins chers sur Amazon, et ce serait probablement le seul composant que je changerais si je le faisais à nouveau. D'un autre côté, à peu près tout mon atelier est alimenté en courant continu, ce n'est donc pas un gros problème. Je l'aime bien, car il chauffe mieux mon fer à souder AC 60W que le AC de la maison. Mon fer à souder habituel - un clone Hakko T12 - est alimenté en courant continu, ainsi que mes lumières, et j'ajouterai éventuellement mon imprimante 3D à cette liste également. Je n'ai pas encore stressé cette batterie ou fait un test de capacité approprié, mais jusqu'à présent, ça a été incroyable.