Comment construire votre propre Powerwall ? - (Guide complet de bricolage)
Avec le développement de systèmes de stockage d'énergie, nous pouvons concrétiser le concept de production d'électricité distribuée, alléger la pression de transmission du réseau et réduire l'utilisation de combustibles fossiles, ce qui est une mesure de décentralisation nécessaire pour atteindre la neutralité carbone ou la neutralité zéro. Mais les systèmes de stockage d'énergie coûteux sont encore prohibitifs pour de nombreuses familles dans le besoin.
Mais ce n'est pas un problème pour les amateurs d'artisanat. Plutôt que d'acheter un powerwall coûteux, ils souhaitent créer un système de stockage d'énergie à faible coût grâce à leurs propres capacités.
Donc, dans cet article, je vais vous apprendre à construire votre propre powerwall, la première étape pour allumer votre système solaire.
Après avoir lu cet article, commencez avec audace votre voyage artisanal et réalisez la liberté d'utiliser l'électricité !
Qu'est-ce que le Powerwall ?
Powerwall est issu d'un système mural batterie de stockage d'énergie de Tesla, principalement utilisé dans l'autoconsommation solaire, le déplacement de charge en fonction du temps d'utilisation et l'alimentation de secours.
La configuration principale du système de stockage d'énergie :
Un système complet de stockage d'énergie est principalement composé de : cellules de batterie de stockage d'énergie, BMS et onduleur.
Parmi eux, le batterie de stockage d'énergie est principalement un transporteur de stockage et de production d'électricité.
Le BMS s'améliore utilisation de la batterie, empêche la surcharge et la décharge excessive de la batterie, prolonge la durée de vie de la batterie, surveille l'état de la batterie et gère, contrôle et utilise le système de batterie.
L'onduleur est un dispositif de conversion composé d'un pont onduleur, d'une logique de commande et d'un circuit de filtrage, qui convertit le courant continu en courant alternatif à fréquence constante et tension constante ou modulation de fréquence et modulation de tension.
Choisissez le type de cellule de batterie de stockage d'énergie
Tout d'abord, en partant du point de vue de sécurité le plus important, le batterie lifepo4 est actuellement le batterie au lithium la plus sûre, et présente de nombreux avantages tels qu'une densité d'énergie élevée, une longue durée de vie, léger, bas entretien, etc., et est largement utilisé dans l'énergie hydraulique, la puissance de feu, l'énergie éolienne et les centrales solaires, etc. Système d'alimentation de stockage d'énergie.
Bien que les batteries au plomb soient peu coûteuses, elles sont sujettes aux gaz toxiques et aux explosions, et leur courte durée de vie nécessite un remplacement et un entretien fréquents. Le coût augmente avec le temps et la performance de coût est faible.
Comment choisir le BMS ?
Lithium-ion les batteries ne nécessitent pas de BMS opérer. Cela dit, les batteries Li-Ion ne doivent jamais être utilisées sans BMS. BMS empêche la batterie d'être épuisée ou surchargée. Un autre rôle important du BMS est de fournir une protection contre les surintensités aux prévenir les incendies.
La bonne nouvelle est que les modules BMS sont peu coûteux (par rapport au reste de la batterie) et relativement faciles à installer.
BMS peut vous fournir une protection contre les surintensités, une protection contre les sous-tensions, une protection contre les surtensions, bilan des performances de la batterie, équilibre de température et autres fonctions.
Si tu veux choisissez le bon BMS, vous devez prendre en compte des facteurs tels que l'intensité nominale maximale du BMS, et il est important de vous assurer qu'il prend en charge la plage de tension de sortie correcte pour votre application. Il est également important de vous assurer que le BMS que vous achetez dispose des capacités de courant de décharge, de courant de charge et de connectivité adaptées à votre cas d'utilisation spécifique.
Ce serait un bonus d'avoir un écran ou Bluetooth pour pouvoir suivre l'état de la batterie ! Parce que la plupart des BMS ne le font pas.
De plus, mature packs de batteries de stockage d'énergie sur le marché disposent désormais de leur propre BMS, veuillez donc vous assurer s'il doit être complété.
Le Harvey Power La batterie lifepo4 adopte l'industrie N0.1 Batterie CATL, BMS haute performance intégré, et a une durée de vie pouvant aller jusqu'à 20 ans à un prix abordable.
Choisissez l'onduleur
Choisissez un onduleur en fonction de la charge de votre appareil ménager. Notez que laisser la marge de charge du 20% signifie que vous ne ferez jamais fonctionner l'appareil à pleine puissance.
Par exemple : Dans un foyer avec 48V et une charge de 1000W.
Charge maximale : 1000W✖(100%+20%)=1200W
Courant maximal : 1200W➗48V=25A
Si vous avez une charge de 1000w, il est préférable de choisir un onduleur adapté à au moins 1200W, et la batterie, le BMS et le système d'onduleur peuvent tous supporter un courant maximum de 25A.
Outils et pièces nécessaires pour le Powerwall fait maison
| Besoins | Les fonctions |
| Multimètre | Un instrument magnétoélectrique qui peut mesurer divers paramètres électriques tels que le courant alternatif et continu, la tension et la résistance. |
| Fer à souder | Composants et fils de soudure |
| Machine de soudage par points | Le matériau à souder entre les électrodes est fondu pour atteindre l'objectif de les combiner. |
| Câble | Transmission de puissance et transmission de signaux |
| Batterie Strapping Tape | Fermez le trou d'air de l'électrode positive et isolez l'air |
| Emballage PVC | Fabrication du boîtier de la batterie |
| Pistolet thermique | Batteries scellées |
Comment créer votre propre Powerwall
(1) Vérifiez la batterie
Vérifiez la cohérence et le nettoyage de la batterie : courant, tension, résistance, etc. Plus l'erreur est petite, plus les performances de la batterie sont élevées. batterie.
(2) Connectez la batterie
Disposez les piles dans l'ordre avec la polarité de deux piles adjacentes opposées.
(3) Soudage
Lors de la soudure du terminal, fixez le fil et le terminal d'une main en même temps, et la tête de fil ne fuit que de 1 mm de longueur ; tenez le fer à souder électrique avec l'autre main, appliquez une quantité appropriée de soudure et branchez simplement la soudure dans le port du terminal ; il faut que la soudure ne soit pas trop importante. Le trou de vis du terminal est supérieur à 2 mm. Ensuite, faites un test d'arrachement à la fin pour vous assurer que la soudure est ferme.
Lors du soudage de fils, la longueur de dénudage des deux fils doit être de préférence de 5 mm. Avant de souder, ajoutez un manchon thermorétractable de la taille correspondante. Après le soudage, utilisez un pistolet thermique pour souffler le manchon thermorétractable afin qu'il se rétracte étroitement et ne se desserre pas, puis retirez-le. Testez pour vous assurer que la soudure est bien serrée.
(4) Installer le BMS
Le BMS doit connaître la tension exacte de chaque groupe parallèle connecté en série. Par conséquent, le BMS doit connecter de nombreux fils. Les fils petits mais nombreux sont les fils de détection, ils sont aussi appelés fils d'équilibrage. Ils sont attachés à chaque point de connexion entre les packs de batteries et aux extrémités des cellules.
Étant donné que la carte BMS est un périphérique à canal N, vous n'avez pas besoin de connecter le fil positif n'importe où sur le BMS. Au lieu de cela, la borne positive va directement de la batterie au connecteur ou à la charge. La borne négative de la batterie entre dans la connexion B- et sort de la connexion P-.
(5) Connectez l'onduleur
Connexion d'un onduleur et d'un batterie lifepo4 correctement est de la plus haute importance. Le batterie lifepo4 doit être connecté aux interrupteurs des bornes positives et négatives de l'onduleur, en s'assurant que toutes les connexions sont sécurisées non seulement pour garantir la sécurité mais également pour générer une efficacité maximale. Il est essentiel de s'assurer que tous les fils sont correctement connectés.
De plus, en choisissant correctement des positions de montage sûres pour le batterie lifepo4 et l'onduleur est absolument essentiel : s'assurer qu'ils sont éloignés des sources de chaleur ou de l'eau créerait un niveau de sécurité accru dans tout ensemble d'appareils.
Enfin, être attentif lors de la sélection des tailles de fils en fonction des exigences de charge actuelles aidera à garantir la protection contre les défauts de surcharge.
Mode de fonctionnement Powerwall
1. Priorité de consommation de charge : PV--batterie--réseau
(1) L'électricité produite par le photovoltaïque est prioritaire sur la charge, l'électricité excédentaire est stockée dans la batterie et l'électricité excédentaire est vendue au réseau ; lorsque le PV est insuffisant, le la batterie est déchargée pour une utilisation par la charge.
(2) Lorsque le réseau électrique tombe en panne, la charge à l'extrémité de sortie connectée au réseau ne peut pas fonctionner ; mais la charge à l'extrémité de sortie hors réseau peut fonctionner normalement, alimenté par PV et batterie.
2. Mode de stockage optique
(1) Utiliser l'électricité du batterie à charger la nuit, et la partie insuffisante est complétée par le réseau.
(2) L'électricité produite par le photovoltaïque est fournie au batterie de stockage d'énergie et est utilisé pour livrer des charges domestiques.
3. Réglage du mode économique
Si le prix du réseau électrique diffère à différents moments, vous pouvez généralement définir le tarif et temps de décharge de la batterie pour éviter les pics de consommation d'énergie. Vous pouvez utiliser la puissance du réseau pour charger la batterie la nuit et utilisez-le pour la charge pendant la journée, économisant ainsi de l'électricité.
Comment configurer la capacité de batterie appropriée ?
La charge doit être prise en compte dans le choix de la batterie, qu'elle soit utilisée au quotidien ou en secours ; si la capacité de la batterie est trop grande, il y aura du gaspillage et si l'électricité stockée est épuisée, la batterie ne sera pas complètement chargée.
Équipement de stockage d'énergie les fabricants proposent également à leurs clients différentes batteries choix de capacités sous diverses formes. Tel que batterie de rack de serveur, batterie empilable, modulaire batterie tout-en-un, la colocalisation multi-puissance/énergie d'un produit un-en-un et d'autres formes de schémas de correspondance d'énergie gratuite.
1. Augmenter le taux d'autoconsommation du photovoltaïque
L'objectif principal de ce scénario est d'installer un système de stockage d'énergie photovoltaïque pour réduire les factures d'électricité, afin que la puissance restante du système photovoltaïque puisse être stockée et utilisée la nuit, sauf pour une utilisation diurne.
Nous divisons la consommation d'électricité des ménages en consommation d'électricité diurne (périodes de forte production d'énergie photovoltaïque) et consommation d'électricité nocturne (périodes de faible ou pas de production d'énergie photovoltaïque). Selon l'objectif ci-dessus, l'état idéal devrait être que l'électricité produite par le photovoltaïque puisse répondre à la consommation d'électricité pendant la journée, et après stockage, elle puisse juste répondre à la consommation d'électricité la nuit.
Autrement dit, la capacité effective du batterie doit être approximativement égal à la production d’énergie photovoltaïque moins la consommation électrique diurne. Mais ce n’est là qu’un état idéal. Afin d'éviter la redondance de la capacité de la batterie (pour éviter qu'elle ne puisse être consommée la nuit), nous avons également Il faut s'assurer que la puissance effective de la batterie ne dépasse pas la consommation électrique la nuit.
Cela nécessite de mieux appréhender la loi de la consommation électrique des ménages et de connaître les règles de fixation du niveau de priorité d'alimentation électrique dans le système de stockage d'énergie.
Une famille est équipée d'un système photovoltaïque de 5 kW et la production d'électricité quotidienne est d'environ 17,5 kWh. La consommation électrique quotidienne moyenne d'un ménage est d'environ 20 kWh, dont la consommation électrique quotidienne moyenne est de 5 kWh le jour et de 15 kWh la nuit.
Ensuite, l'efficacité puissance de la batterie doit être approximativement égal à 17,5-5=12,5 kWh, et cela remplit également la condition de ne pas dépasser la consommation électrique nocturne (12,5 kWh≤15 kWh). Par conséquent, la meilleure batterie disponible pour cette famille est de 12,5 kWh.
2. Alimentation de secours
Lorsque le système de stockage d'énergie est utilisé comme source d'alimentation de secours, il est principalement utilisé dans des zones avec des réseaux électriques instables ou des situations avec des charges importantes. Par exemple, l'éclairage de base, les réfrigérateurs, les ordinateurs de bureau, etc. de la famille ; la data room du local commercial, les équipements importants du local industriel, les équipements d'éclairage et de ventilation du local d'élevage, etc.
Lors de la conception du capacité de la batterie avec alimentation de secours comme objectif principal, la principale considération est que la batterie puisse fournir seule l'énergie requise par la charge importante lorsque la batterie est hors réseau pendant la période la plus longue (la durée de panne de courant prévue la plus longue), y compris la nécessité de considérer le cas de pas de PV la nuit.
Dans ce scénario, la capacité de la batterie est relativement facile à calculer. Il vous suffit de répertorier toutes les charges importantes et de calculer la consommation électrique de toutes les charges pendant la plus longue panne de courant pour déterminer initialement la capacité de la batterie.
En prenant un lieu commercial important comme exemple, la charge importante est de 10 armoires dans le centre de données et la consommation électrique de chaque armoire est de 3 kW. Le temps d'arrêt maximal prévu est d'environ 4 heures. Selon les calculs, la capacité effective de la batterie de ce projet devrait être de 10*3kW*4h=120kWh. Par conséquent, la puissance effective de la batterie pour ce projet industriel et commercial est préférable d'être équipée de 120 kWh.
De plus, ce que nous avons mentionné dans l'analyse ci-dessus est la capacité effective de la batterie, mais la sélection réelle de la batterie doit également tenir compte de la charge d'impact de la charge, du DOD (profondeur de décharge) de la batterie, de la perte d'efficacité du système, des performances du dispositif de stockage d'énergie et du retour sur investissement attendu . Et bien d'autres situations.
Par conséquent, lors du choix de la capacité de la batterie, il est nécessaire de considérer la puissance de toute la famille ou les scénarios d'utilisation comme un système global, et il est également particulièrement important de choisir le meilleur équipement et l'intégration du système. Fournisseurs.
Conclusion
Construire un powerwall maison peut sembler intimidant au début, mais c'est une expérience incroyablement enrichissante. En plus de la satisfaction de le réussir, cela vous permet également de faire des économies.
En comprenant comment la tension et le courant fonctionnent sous différentes charges, vous saurez exactement de quels composants vous avez besoin pour réussir !
Trouvez ensuite les bonnes batteries, soudez-les ensemble dans la bonne configuration, et enfin connectez votre BMS (système de gestion de la batterie) et onduleur.
Avec de la patience, vous bénéficierez bientôt d'un stockage solaire sur le bout de vos doigts.