В мае 2015 года Илон Маск представил красивые домашние блоки Powerwall, чтобы хранить энергию от солнечных батарей с крыши — и снабжать бесплатным электричеством весь дом днём и ночью. Даже при отсутствии солнечных батарей такое резервное питание для дома особенно ценно, если в квартале отключили электричество. Компьютер и вся техника продолжат спокойно работать.
Вторая версия Powerwall хранит до 13,5 кВтч, чего должно хватить на несколько часов (стандартная мощность 5 кВт, а в пике 7 кВт). Проблема лишь в том, что оригинальная версия от Tesla стоит аж $5500 (плюс $700 за сопутствующее оборудование, итого $6200, плюс работы по установке стоят от $800 до $2000) — очень дорого. DIY-мейкеры решили эту проблему с помощью бэушных батареек, которые лежат бесплатно в выброшенных ноутбуках.
Своими руками можно собрать блок с лучшими характеристиками, чем у Tesla (например, на 30-100 кВтч) — и намного дешевле.
Энтузиасты DIY-сборки делятся опытом на специализированных форумах DIY Powerwalls, в группе на Facebook и на YouTube. Специальный раздел на форумах посвящён безопасности — это важный аспект, когда собираешь такую мощную штуку, которая может ещё и загореться на улице (их обычно устанавливают за пределами дома, чтобы не нарушать закон и из безопасности).
Для мейкеров сборка и подключение такого блока питания — не только интересное занятие и экономия денег, но ещё и возможность разобраться, как работает электрика в доме.
Практически все энтузиасты в комментарии Motherboard отметили, что их собственные системы получаются гораздо большей ёмкости, чем у Tesla. Вероятно, компания пожертвовала ёмкостью ради красивого тонкого дизайна блока питания и ради большей эффективности охлаждения и безопасности. Один из французских мейкеров с форума под ником Glubux собрал блок на 28 кВтч. Он говорит, что этого хватает для всего дома, и пришлось даже купить электрическую духовку и индукционную плиту, чтобы куда-то расходовать излишки энергии.
Австралийский мейкер Питер Мэтьюс собрал блок на 40 кВтч, который питается от 40 солнечных панелей на крыше, благо в Австралии нет недостатка солнечных дней.
Самый большой самодельный блок, который удалось найти Motherboard, собран из 22 500 ячеек от ноутбуков и имеет ёмкость более 100 кВтч. От такого блока маленький дом может работать несколько месяцев — например, всю зиму — даже если солнечные панели полностью вышли из строя или неактивны.
А калифорнийский блогер Джеху Гарсия намерен собрать из батареек ноутбука систему на 1 мегаватт, крупнейшую подобную систему частного хранения энергии в США.
Большинство энтузиастов использует при сборке литий-ионные аккумуляторы модели 18650. Они обычно упакованы в цветные пластиковые корпуса и устанавливаются в ноутбуки и другую электронику. Новые аккумуляторы 18650 стоят около $5 за штуку, так что система выйдет немногим дешевле модели от Tesla. Поэтому сборщики обычно скупают бэушные аккумуляторы и вынимают аккумуляторы из выкинутых сломанных ноутбуков. К сожалению, многие люди просто выкидывают аккумуляторы вместе со сломанным ноутбуком, хотя они ещё вполне рабочие. По словам директора крупнейшей в США компании по переработке батарей Call2Recycle, около 95% аккумуляторов не используются повторно, а заканчивают свой путь на свалке, хотя почти все типы батарей могут быть использованы повторно в том или ином виде.
Найти достаточное количество выброшенной техники не так просто, а в последнее время стало ещё труднее, потому что многие люди начали собирать из них собственные энергетические системы вроде Powerwall, а производители ноутбуков вообще не поощряют повторное использование их аккумуляторов в самодельной технике не их фирмы.
После находки батарей их тестируют, затем «обновляют» через cycling с полным разрядом. Потом батареи объединяет в «упаковки». Такие коробки для сотни батарей можно купить на рынке или собрать самостоятельно. Наверх прикрепляют электропроводящие медные «шины» (busbars), а к ним припаивают контакты батарей.
Вся структура прикрепляются к инвертору и монтируется в стойке, которая устанавливается обычно на улице. Можно установить там систему мониторинга для контроля температуры с автоматическим отключением банков энергии, которые слишком сильно разогрелись.
Сейчас уже сформировалось целое сообщество мейкеров со всего мира, которые конструируют такие «аккумуляторные домашние фермы» из старых батарей ноутбуков, чтобы хранить электричество от солнечных батарей. Сообщество объединяет энтузиастов со всего мира, они делятся опытом и советами по безопасности, инженерным системам, совместимости разных типов батарей и т. д. Успех и безопасность Powerwall доказала, что это действительно безопасные системы, пригодные для постоянного долговременного использования (у Powerwall гарантия 10 лет).
Комментарии (100)
sim2q
23.08.2017 15:55+1крепёж тонкой проволочкой к шине как бы намекает :)
Fagot63
23.08.2017 16:06+1Это предохранитель от к.з.
sim2q
23.08.2017 16:11+1да, тоже понадеялся что для этого, спецом просмотрел часть с 15мин про эти проволочки, но в английском с экрана не силён [сабы ступил включить]
ps сейчас спецы прибегут и будут за пайку а не сварку акк ругать :)NikitaYakuntsev
23.08.2017 17:24+1Да, первым в глаза бросилась именно жирная пайка. Автор видео про проволочки ничего особо и не сказал, предупредил только об опасности КЗ при пайке положительных контактов аккумуляторов.
Wolframium13
23.08.2017 17:39+2Я не спец, но сварка была бы проще и аккуратнее для такой работы, чем наваливание куч припоя.
nehrung
23.08.2017 18:00Это не совсем так, поскольку точечный сварочный аппарат найдётся далеко не у каждого, а паяльник и умение им работать есть почти у любого рукодела.
Могу посвятить в технологический секрет такой пайки — надо паять мощным (не слабее 90 ватт) и хорошо прогретым паяльником в течение очень короткого времени. Если уложиться в полсекунды, то лишний перегрев элементу не грозит (по крайней мере, не более, чем при сварке).RedSnowman
23.08.2017 18:18+3Ну если руки позволяют собрать сборку аккумов, то с производством сварочника из микроволновки так же справятся.
Fagot63
23.08.2017 18:45+2Зачем из микроволновки. Старый акк от ИБП или автомобиля подойдет, плюс стартерное реле к нему от авто отечественного производства и три провода. Вот и весь сварочный аппарат.
nehrung
23.08.2017 19:01А как же «бритва Оккама»? Я вот предпочитаю не плодить лишние (сварочные) сущности, когда есть вполне адекватная (паяльная) замена.
trapwalker
23.08.2017 21:38+2Бритва Оккама притупится, если для сварки приноровиться использовать одну из собранных батарей. А если к ней приделать китайский преобразователь от платы индуктивного нагревателя с али-экспресс, то стабильную сотню-другую ампер на 1-2 вольта можно получать даже от небольшой батареи. Для сварки, вроде как, вполне. Посмотрите, на ютубе есть замечательный канал AKA KASYAN где он показывает очень простой вариант такого аппарата.
sergku1213
23.08.2017 22:36+1Да, я сделал такой сварочник из еще советской микроволновки (трансформатора от нее) Ток как бы до 1000А. При импульсе аж подводящие провода дергаются. Как-нибудь опишу свой вариант, хотя в Сети есть вполне рабочая конструкция.
batja84
23.08.2017 19:52Товарищ собирает на коленке с отличными характеристиками: www.youtube.com/watch?v=OEeE8C46l8w у него ещё есть несколько видео по этой теме.
Если уж ребята берутся за сборку таких PowerWall, то повторить схему сварочника из видео выше вообще раз плюнуть.sergku1213
24.08.2017 09:48Вы лучше посмотрите вот www.avdweb.nl/tech-tips/spot-welder.html и несколько ухудшенный перевод payalo.net/?newsid=67. Конечно, схема управления мне не понравилась, но трансформатор из дохлой микроволновки — вещь доступная. Причем даже умерший трансформатор с высокой степенью вероятности будет годен — ведь нужна только сетевая обмотка, вторичную мотают из 3х витков гибкого провода сечением 25 мм. Получается мощность около 2кв, ток около 1000а, напряжение 2,6. Понятно что при малом сопротивлении свариваемого образца будет большое падение в проводах, так что запас вполне может быть востребован. А вещь довольно универсальная получается
tus
24.08.2017 10:08Я пару раз, ради прикола, паял 25-ваттным. секунд по 5 держал. И ничего, ни одного элемента не угробил. Везунчик, наверное :)
x67
24.08.2017 12:59Можно и быстрее паять, но надо использовать агрессивные флюсы вроде кислот, а это лишний гемор — потом каждый элемент вычищать придется во избежание коррозии
kartvladek
23.08.2017 17:22+1Толщина там более чем нормальная. К примеру 0,82мм медной проволоки плавится при 60 амперах. Мало?
artyums
23.08.2017 19:11Температура плавления меди около 1000 градусов. Не многовато ли для использования в устройстве?)
sim2q
23.08.2017 21:15-1Если что то случится с банкой, то при плавлении проволоки хоть 340 свинец, хоть ~1000 медь — всё равно будет дуга, так что выбираем дешевый вариант
pdkdrp
23.08.2017 22:11Дуга от 3-4В?
sim2q
23.08.2017 23:24Согласен, не правильно выразился, имелось в виду, что разрушение если что скорее всего будет иметь взрывной характер с заведомо большей температурой чем плавление. Это по опыту, даже при коротком 1V с хорошим током, искры же мы видим?
x67
24.08.2017 13:08Знаете, несмотря на то, что минимальным напряжением для зажигания дуги указывается обычно около 30 В, в детстве у меня был карманный свинцовый аккумулятор, на котором я зажигал дугу при 6 Вольтах. Горела она плохо — гасла при малейшем движении в сторону или расплавлении провода, но горела.
sergku1213
23.08.2017 22:39Вообще-то контактную сварку батарей производят никелевой полоской. Сварить контактной сваркой медь представляется трудным.
Fagot63
23.08.2017 23:36Вообще то тут речь про пайку. А паять куда проще медь чем никель. Так и сварка производится никелевой лентой.
Alexsandr_SE
23.08.2017 16:08Не давно разбирали акум старый от ноута. Из 6-ти элементов 4 живых. Но этот акум лежал около 3-х лет еще. Скорее всего далеко не все старые батареи полностью непригодны.
leon76
23.08.2017 19:34Аккумы вполне годные например чтобы собрать PowerBank
alexover
23.08.2017 21:07Смотря из какого количества собирать. Собирал из 12шт из ноутов, все было ок. после решил сделать компактнее, оставил 5 самых живых элементов. В итоге ток держит около ампера на выходе, если больше то мигом усаживается.
ukrazzz
23.08.2017 16:21+1имеет ёмкость более 100 кВтч. От такого блока маленький дом может работать несколько месяцев — например, всю зиму — даже если солнечные панели полностью вышли из строя или неактивны
поясните, пожалуйстаRuslikk
23.08.2017 18:54+1Посчитал, и получилось, что мой маленький дом будет работать всего 4 дня. Кажется, все эти энтузиасты просто считать не умеют.
Fagot63
23.08.2017 19:01+1Это как с принтерами. Указывается сколько может отпечатать листов, но в реальности цифры в лучшем случае в два три раза ниже.
batja84
23.08.2017 21:08А у меня месяц-полтора. Несколько, это они загнули, конечно. Живу в маленькой квартире 20 м? один. У меня месячное потребление летом ~60 кВт*ч, зимой до 90 доходит, из-за того, что более холодную воду приходится проточному водонагревателю греть. Также электроплита имеется. Этими и другими электроприборами пользуюсь постоянно. Ноутбук вообще по 16 часов в сутки тарахтит. Лампочек в квартире немного и почти все LED, но их потребление мелочь. Основные потребители нагреватель 50%, плита+холодильник+стиралка процентов 35%. Остальное лампочки, ноут, рутер, пылесос, зарядка.
PoliTeX
23.08.2017 17:17+1По-моему, если не нужна компактность, то проще и дешевле из свинцово-кислотных собрать.
fotofan
23.08.2017 17:46+3Есть одна проблема. В России ноутбуки вырабатывают в ноль, на свалки не выбрасывают никогда. Мастерские же батареи не сдают, и вообще, с рециклингом всё очень плохо. А так, хорошая идея, надо будет подумать. А то глаз замылился, вижу только панцирные или AGM
tormozedison
24.08.2017 21:17Вы так говорите "вырабатывают в ноль", как будто это что-то плохое.
fotofan
24.08.2017 22:31Нет, не плохо. Более того, я за полноценное использование техники, общество потребления это есть плохо. Непонятно только, где брать много-много дешёвых 18650, что бы опробовать данную идею
u010602
23.08.2017 18:14Было загорелся себе такое сделать, но потом увидел сколько это рутины… Подожду готовых решений из Китая.
Ivnika
23.08.2017 18:16-1Наверное я ретроград и побаиваюсь даже обычных акумов, а тут такая пачка- какой то брак и… видимо прилично шарахнуть может, или я отстал от жизни и такого типа аккумуляторы безопасны (при повреждении например и прочем)?
KivApple
23.08.2017 18:20Липо аккумуляторы не взрываются, они просто горят. Если поставить их на улицу (чтобы все продукты горения улетучивались) и рядом не будет горючих вещей, то все кончится хорошо.
AllexIn
24.08.2017 04:34рядом — это несколько десятков метров.
потому что пламя у такой сборки будет нехилым.
tyomitch
25.08.2017 13:34Заправленный автомобиль вы не боитесь рядом с домом оставлять? Он (при повреждении например и прочем) заполыхает ничуть не хуже этих пауэрволлов.
tormozedison
23.08.2017 20:52+1"Австралийский мейкер Питер Мэтьюс собрал блок на 40 кВтч, который питается от 40 солнечных панелей на крыше, благо в Австралии нет недостатка солнечных дней".
Значит, ему повезло жить в таком штате Австралии, где не запрещено вмешательство пользователя в электропроводка. А в тех, где запрещено… Сразу скажу: про лампочку — это неправда. А вот розетку менять самому нельзя — звони специалисту.
Как выкручиваются? Почитав ихних форумов, я сделать вывод: далеко от Италии Австралия, но метод итальянской забастовки и туда добрался. В 24-вольтовой проводке самостоятельно копаться не запрещено ни в одном из австралийских штатов, вот люди и ставят достаточно мощный БП, включают в розетку и запитывают от него дополнительную 24-вольтовую проводку. Использование обычной проводки сводят к минимуму, питая от неё только нагревательные приборы, стиралки, кондиционеры и крупные телевизоры, а от 24-вольтовой запитывают всё остальное: вентиляторы, светильники, "умный дом"… Если что-то требует другого напряжения (например, 19 вольт ноутбуку, 12 — роутеру или светодиодной ленте, 5 — планшету или смартфону), всё это получают из 24 В понижающими преобразователями.
IgorRJ
23.08.2017 21:24+1Ёпрст… Это правда? Охренеть.
tormozedison
23.08.2017 21:40+2Ну, вот один из примеров:
http://forums.overclockers.com.au/showthread.php?t=993789
А вот, собственно, правило:
http://www.liquisearch.com/extra-low_voltage/regulations/australia_and_new_zealandlasc
24.08.2017 03:39+1Это не совсем правда:
WHO IS ALLOWED TO REPLACE A PLUG OR SOCKET?
Plugs and extension cord sockets may be replaced by a non-electrically trained person, provided the person has been trained and found competent to fit plugs and sockets according to the manufacturer’s instructions.
www.workcover.nsw.gov.au/formspublications/publications/Documents/electrical_testing_tagging_frequently_asked_questions_4861.pdf
lingvo
24.08.2017 17:17В большинстве стран этот запрет просто означает, что если случится пожар по вине КЗ в розетке, то будут смотреть на то, кто эту розетку установил. И если это был профессиональный электрик — платит страховка. Если сам — то никто ничего не платит. Вот все из-за этих страховок и бояться лезть самостоятельно куда-либо.
kmg4e
24.08.2017 13:59Значит, ему повезло жить в таком штате Австралии, где не запрещено вмешательство пользователя в электропроводка. А в тех, где запрещено…
Может он и есть «электрикалли трейнед персон»
playnet
24.08.2017 14:40Чтобы лезть в 220, нужна какая-то сертификация? И как с ее получением? А то хотел получить корочку в РФ, но фактически — для получения нужно быть где-то в должности электрика, хоть как-то формально оформленный. Без этого — не нашёл где можно получить.
chieftain_yu
24.08.2017 16:10Это по работе или для дома, для семьи?
Если по работе, то зависит от требуемой группы электробезопасности.
Первая группа может быть получена после простого инструктажа.
Вторая и выше требуют обучения (как минимум первичного) в специализированных организациях.
А вообще надо найти ответственного за электрохозяйство в вашей организации и задавать вопросы ему.
Требования практики работы именно электриком я не припомню.playnet
24.08.2017 16:30«для дома для семьи», ну и для разовых подработок, любые компании без корочки просто не допустят. Была пара предложений уже.
playnet
24.08.2017 16:40+1Всего существует 6 разрядов квалификации электриков и 5 групп допуска по электробезопасности
Квалификация электриков по разрядам:
1 разряд. Специалист который не имеет специализированного образования и исполняющий простейшие работы и использованием монтажно-ремонтного оборудования;
2 разряд. Может быть присвоен после прохождения профессиональных курсов, имеет доступ к электрическим установкам до 1000 Вольт. Это самый распространенный разряд электриков в большинстве организаций;
3 разряд. Имеют допуск к работам в электросетях до 1000 Вольт, в электростанциях и на подстанциях с трансформаторами;
4 и 5 разряд. Присваиваются инженерам-электрикам, руководителям объекта и бригадирама также лицам работающим с высоким напряжением;
6 разряд является самым высоким, его имеют самые квалифицированные специалисты. Он дает допуск к работе с электроустановками свыше 15 кВт.
Про группы есть тут
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D1%83%D0%BF%D0%BF%D1%8B_%D0%BF%D0%BE_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D1%81%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8tolkach88
25.08.2017 18:35«уже 7-й разряд не каждый опытный электрик может пережить» :D извините — не удержался
Runis
23.08.2017 22:12Интересное решение! Давно свой "повер-кирпич" или "змейку" хотел собрать, но скорее всего буду это из новых батарей делать.
А как долго может одна новая батарейка послужить?
alff31
Подозреваю что системы собраны все же из новых элементов 18650, в ноутбуках ставят тот ещё шлак, а после 3-4х лет использования от б/у баттареи мало что остается.
К тому же в сборках желательно подбирать одинаковую емкость и внутренее сопротивление ячееек, что при использовании элементов из ноута очень затруднительно достичь.
AlexanderS
Нормальные там аккумы стоят. Я разбирал — обычно Samsung/LG, реже — Sanyo. Обычно один или два из элементов уработанные в ноль (или уже ёмкость маленькая), а остальные проверял (тест зарядом/разрядом) — даже ёмкости вполне нормальные (50-80% от номинала), для б/у-то.
leon76
Все так, дохнет обычно одна пара (причем второй в паре просто утягивает за собой первый дохлый). Остальные вполне годные для разных поделок, PowerBank итп.
dfgwer
Обычно в блоке батарей, деградирует всего одна ячейка. После балансировки можно им еще долго пользоваться.
Если собираешь блок из сотен батарей, можно подобрать одинаковые батареи по емкости и сопротивлению.
lingvo
Все же не понимаю, как можно балансировать, если в блоке тысячи разных батарей — я думаю по емкости разброс меньше, чем в 50%, получить не удастся.
Как их балансируют? Индивидуальная схема заряда/разряда на батарею? Параллельное соединение? А как же тогда с напряжением — ведь нужно хотя бы догнать до пары сотен вольт, чтобы использовать нормальный серийный инвертор. Значит банки надо соединять последовательно тоже — а тут без одинаковой емкости не обойтись.
syrompe
К каждой ячейке батареи подведен провод.
1. Пассивная балансировка. Когда одна ячейка уже заряжена, а остальные нет, зарядка останавливается и заряженная ячейка замыкается на резистор и греет воздух.
2. Активная балансировка. Для каждой ячейки свой понижающий импульсный DC-DC. По сути у каждой ячейки свой зарядник.
lingvo
С зарядом понятно. А разряжать как?
syrompe
Из всех BMS что я видел разряд идет тупо до того как хотя бы одна из ячеек не просядет до нижнего предела — батарея просто отключается. С пассивной BMS других вариантов и нет собственно.
У TI есть чипы, которые вроде как умеют во время разряда заряжать просевшую ячейку от других, но обычно этим не заморачиваются.
dfgwer
Тысяча ячеек сортируется по емкости/сопротивлению, и делается несколько блоков, в которых подобраны примерно одинаковые ячейки.
andrey_aksamentov
Года два назад покупал ноут acer до 20000рублей и сразу разобрал батарею, чтобы получить «халявные» 6 аккумов на фонарики. Получил 6 sanyo на 3000mAh. А ноут практически всегда используется стационарно через UPS.