Как создать свой собственный Powerwall? - (Полное руководство «Сделай сам»)
С развитием систем накопления энергии мы можем реализовать концепцию распределенного производства электроэнергии, снизить нагрузку на сеть и сократить использование ископаемого топлива, что является необходимой мерой децентрализации для достижения углеродной нейтральности или нулевой нейтральности. Но дорогие системы хранения энергии по-прежнему непосильны для многих нуждающихся семей.
Но это не проблема для любителей рукоделия. Вместо того, чтобы покупать дорогой powerwall, они хотят создать недорогую систему хранения энергии за счет собственных возможностей.
Итак, в этой статье я научу вас, как построить свой собственный Powerwall, первый шаг к включению вашей солнечной системы.
Прочитав эту статью, смело отправляйтесь в рукодельный путь и осознайте свободу использования электричества!
Что такое Powerwall?
Powerwall произошел от настенного аккумуляторная батарея Тесла, в основном используется для собственного потребления солнечной энергии, переключения нагрузки по времени использования и резервного питания.
Основная конфигурация системы накопления энергии:
Полная система хранения энергии в основном состоит из элементов аккумуляторной батареи, BMS и инвертор.
Среди них аккумуляторная батарея в основном является носителем для хранения и выдачи электроэнергии.
БМС улучшается использование батареи, предотвращает перезарядку и чрезмерную разрядку батареи, продлевает срок службы батареи, контролирует состояние батареи, а также управляет, контролирует и использует систему аккумуляторных батарей.
Инвертор представляет собой устройство преобразования, состоящее из инверторного моста, управляющей логики и схемы фильтра, которое преобразует постоянный ток в переменный ток постоянной частоты и постоянного напряжения или частотной модуляции и модуляции напряжения.
Выберите тип аккумуляторной батареи для хранения энергии
Прежде всего, исходя из наиболее важной точки зрения безопасности, батарея lifepo4 в настоящее время является самая безопасная литиевая батарея, и имеет много преимуществ, таких как высокая плотность энергии, длительный срок службы, легкий, низкий обслуживаниеи т. д., и широко используется в гидроэнергетике, огневой мощи, ветроэнергетике, солнечных электростанциях и т. д. Система накопления энергии.
Хотя свинцово-кислотные аккумуляторы недороги, они подвержены выбросам токсичных газов и взрывам, а их короткий срок службы требует частой замены и технического обслуживания. Стоимость увеличивается со временем, а эффективность затрат низкая.
Как выбрать БМС?
литий-ионный батареи не требуют BMS действовать. При этом литий-ионные аккумуляторы никогда не следует использовать без BMS. BMS предотвращает аккумулятор от разрядки или перезарядки. Другая важная роль BMS заключается в обеспечении защиты от перегрузки по току. предотвратить пожар.
Хорошей новостью является то, что модули BMS недороги (по сравнению с остальной частью аккумуляторного блока) и относительно просты в установке.
BMS может предоставить вам защиту от перегрузки по току, защиту от пониженного напряжения, защиту от перенапряжения, баланс производительности батареи, температурный баланс и другие функции.
Если ты хочешь выберите правильную БМС, вам необходимо учитывать такие факторы, как максимальный номинальный ток BMS, и важно убедиться, что он поддерживает правильный диапазон выходного напряжения для вашего приложения. Также важно убедиться, что приобретаемая вами BMS имеет правильный ток разряда, ток заряда и возможности подключения для вашего конкретного случая использования.
Было бы неплохо иметь дисплей или Bluetooth, чтобы вы могли отслеживать состояние батареи! Потому что большинство BMS этого не делают.
Кроме того, зрелый аккумуляторные батареи для хранения энергии на рынке теперь есть своя BMS, поэтому уточняйте, нужно ли ее дополнять.
The Харвипауэр Аккумуляторная батарея lifepo4 принимает промышленный стандарт N0.1 КАТЛ батарея, со встроенной высокопроизводительной BMS и расчетным сроком службы до 20 лет по доступной цене.
Выберите инвертор
Выберите инвертор в соответствии с нагрузкой вашего бытового прибора. Обратите внимание, что оставление запаса нагрузки 20% означает, что вы никогда не запустите устройство на полную мощность.
Например: В домашнем хозяйстве с 48 В и нагрузкой 1000 Вт.
Максимальная нагрузка: 1000 Вт✖(100%+20%)=1200 Вт
Максимальный ток: 1200Вт➗48В=25А
Если у вас нагрузка 1000 Вт, лучше всего выбрать инвертор, подходящий как минимум на 1200 Вт, а аккумулятор, BMS и инверторная система могут выдерживать максимальный ток 25 А.
Инструменты и детали, необходимые для самодельного Powerwall
| Потребности | Функции |
| Мультиметр | Магнитоэлектрический прибор, который может измерять различные электрические параметры, такие как переменный и постоянный ток, напряжение и сопротивление. |
| Паяльник | Сварные компоненты и провода |
| Машина для точечной сварки | Материал, подлежащий сварке между электродами, расплавляется для достижения цели их объединения. |
| Кабель | Передача энергии и передача сигналов |
| Лента для обвязки батареи | Закройте воздушное отверстие положительного электрода и изолируйте воздух. |
| ПВХ упаковка | Изготовление корпуса аккумуляторного блока |
| Тепловая пушка | Герметичные аккумуляторные батареи |
Как создать свой собственный Powerwall
(1)Проверьте аккумулятор
Проверьте исправность батареи и очистите: ток, напряжение, сопротивление и т. д. Чем меньше ошибка, тем выше производительность батареи. Аккумуляторная батарея.
(2)Подключите аккумулятор
Расположите батареи по порядку с противоположной полярностью двух соседних батарей.
(3)Сварка
При пайке клеммы зафиксируйте провод и клемму одной рукой одновременно, а головка провода протекает всего на 1 мм в длину; держите электрический паяльник другой рукой, нанесите необходимое количество припоя и просто вставьте припой в клеммный порт; требуется, чтобы припоя не было слишком много. Отверстие под винт клеммы больше 2 мм. Затем проведите испытание на отрыв в конце, чтобы убедиться, что сварной шов прочный.
При сварке проводов длина зачистки двух проводов предпочтительно должна составлять 5 мм. Перед сваркой добавить термоусадочную втулку соответствующего размера. После сварки термопистолетом продуйте термоусадочную муфту, чтобы она плотно села, а не разболталась, и, наконец, вытащите ее. Проверьте, чтобы убедиться, что припой плотно прилегает.
(4)Установить СУЗ
BMS должна знать точное напряжение каждой параллельной группы, соединенной последовательно. Поэтому к BMS нужно подключить много проводов. Маленькие, но многочисленные провода являются сенсорными проводами, их также называют балансировочными проводами. Они прикреплены к каждой точке соединения между блоками батарей и к самым концам элементов.
Поскольку плата BMS представляет собой N-канальное устройство, вам не нужно подключать положительный провод где-либо на BMS. Вместо этого положительная клемма идет непосредственно от аккумуляторной батареи к разъему или нагрузке. Отрицательная клемма аккумуляторной батареи входит в соединение B и выходит из соединения P.
(5) Подключите инвертор
Подключение инвертора и батарея lifepo4 правильно имеет первостепенное значение. батарея lifepo4 должен быть подключен как к положительным, так и к отрицательным клеммам инвертора, проверяя надежность всех соединений не только для обеспечения безопасности, но и для обеспечения максимальной эффективности. Очень важно убедиться, что все провода подключены правильно.
Кроме того, правильный выбор безопасных монтажных положений как для батарея lifepo4 и инвертор абсолютно важен — обеспечение того, что он находится вдали от источников тепла или воды, повысит уровень безопасности в любом наборе приборов.
Наконец, внимательное отношение к выбору размеров проводов в соответствии с требованиями к токовой нагрузке поможет гарантировать защиту от перегрузок.
Режим работы Powerwall
1. Приоритет потребления нагрузки: PV-аккумулятор-сеть
(1) Электричество, вырабатываемое фотогальваникой, имеет приоритет перед нагрузкой, избыток электричества сохраняется в батарее, а избыток электричества продается в сеть; когда PV недостаточно, аккумулятор разряжен для использования нагрузкой.
(2) При выходе из строя электросети нагрузка на выходном конце, подключенном к сети, не может работать; но нагрузка на выходе автономной сети может работать нормально, питание от фотоэлектрических модулей и аккумулятора.
2. Режим оптического хранения
(1) Используйте электричество аккумулятор для зарядки ночью, а недостающую часть дополняет сетка.
(2) Электроэнергия, вырабатываемая фотогальваникой, подается на аккумуляторная батарея и используется для доставки бытовых грузов.
3. Настройка экономичного режима
Если цена электросети в разное время разная, вы можете, как правило, установить зарядку и время разряда аккумулятора во избежание пикового энергопотребления. Вы можете использовать силу сети, чтобы зарядить аккумулятор ночью и использовать его под нагрузку днем, тем самым экономя электроэнергию.
Как настроить соответствующую емкость батареи?
При выборе батареи следует учитывать нагрузку, независимо от того, используется ли она каждый день или для резервного питания; если емкость батареи слишком велика, будут отходы, а если накопленная электроэнергия будет израсходована, батарея не будет полностью заряжена.
Оборудование для хранения энергии производители также предоставляют клиентам различные аккумуляторы выбор мощности в различных формах. Такой как аккумулятор для серверной стойки, штабелируемый аккумулятор, модульный универсальный аккумулятор, сочетание нескольких мощностей / энергии продукта «один в одном» и другие формы схем согласования бесплатной энергии.
1. Увеличьте скорость самостоятельного использования фотоэлектрических
Основной целью этого сценария является установка фотоэлектрической системы накопления энергии для сокращения счетов за электроэнергию, чтобы оставшуюся мощность фотоэлектрической системы можно было хранить и использовать ночью, за исключением дневного использования.
Мы разделяем потребление электроэнергии домохозяйствами на потребление электроэнергии в дневное время (периоды высокой выработки фотоэлектрической энергии) и потребление электроэнергии в ночное время (периоды низкой или нулевой выработки фотоэлектрической энергии). В соответствии с вышеуказанной целью идеальным состоянием должно быть то, что электроэнергия, вырабатываемая фотогальваническими элементами, может покрывать потребление электроэнергии в течение дня, а после хранения она может только покрывать потребление электроэнергии ночью.
То есть эффективная мощность батарея должна быть примерно равна выработке фотоэлектрической энергии за вычетом дневного энергопотребления. Но это лишь идеальное состояние. Во избежание избыточности емкости аккумулятора (не допуская невозможности его использования в ночное время), мы также Необходимо убедиться, что эффективная мощность аккумулятора не превышает потребляемую мощность в ночное время.
Это требует от нас более точного понимания закона бытового потребления электроэнергии, а также знакомства с правилами установления приоритетного уровня энергоснабжения в системе накопления энергии.
Семья оснащена фотоэлектрической системой мощностью 5 кВт, а ежедневная выработка электроэнергии составляет около 17,5 кВтч. Среднесуточное потребление электроэнергии домохозяйством составляет около 20 кВт·ч, из которых среднесуточное потребление электроэнергии составляет 5 кВт·ч днем и 15 кВт·ч ночью.
Тогда эффективный мощность аккумулятора должно быть примерно равно 17,5-5=12,5кВтч, что также соответствует условию не превышения энергопотребления в ночное время (12,5кВтч≤15кВтч). Таким образом, лучшая доступная батарея для этого семейства — 12,5 кВтч.
2. Резервное питание
Когда система накопления энергии используется в качестве резервного источника питания, она в основном используется в районах с нестабильными электрическими сетями или в ситуациях со значительными нагрузками. Например, основное освещение, холодильники, настольные компьютеры и т. д. семьи; Комната данных торгового места, важное оборудование промышленного места, осветительное и вентиляционное оборудование места разведения и т. д.
При проектировании емкость аккумулятора с резервным питанием В качестве основной цели основное соображение заключается в том, что батарея может обеспечивать мощность, необходимую для важной нагрузки, только тогда, когда батарея находится вне сети в течение самого длительного времени (самое продолжительное ожидаемое время отключения электроэнергии), включая необходимость рассмотрения случая нет фотоэлектрических систем ночью.
В этом сценарии емкость батареи относительно легко рассчитать. Вам нужно только перечислить все важные нагрузки и рассчитать энергопотребление всех нагрузок во время самого длительного отключения электроэнергии, чтобы изначально определить емкость батареи.
Взяв в качестве примера важное коммерческое помещение, важная нагрузка составляет 10 шкафов в центре обработки данных, а потребляемая мощность каждого шкафа составляет 3 кВт. Ожидаемое максимальное время простоя составляет около 4 часов. По расчетам, эффективная емкость батареи данного проекта должна быть 10*3кВт*4ч=120кВтч. Поэтому эффективная мощность батареи для этого промышленного и коммерческого проекта лучше всего комплектоваться 120кВтч.
Кроме того, то, что мы упоминали в приведенном выше анализе, эффективная емкость аккумулятора, но фактический выбор батареи также должен учитывать ударную нагрузку нагрузки, глубину разряда батареи, потерю эффективности системы, производительность накопителя энергии и ожидаемую окупаемость инвестиций. . И многие другие ситуации.
Поэтому при выборе емкости аккумулятора необходимо учитывать мощность всей семьи или сценарии использования как системы в целом, а также особенно важно выбрать лучшее оборудование и системную интеграцию. поставщики.
Заключение
Поначалу создание самодельного Powerwall может показаться сложной задачей, но это невероятно полезный опыт. Помимо удовлетворения от успешного завершения, это также поможет вам сэкономить деньги.
Поняв, как работают напряжение и ток при различных нагрузках, вы точно будете знать, какие компоненты вам нужны для достижения успеха!
Затем найдите подходящие батарейки, спаяйте их в нужной конфигурации и, наконец, подключите BMS (система управления батареями) и инвертор.
Проявив терпение, вы скоро будете наслаждаться надежностью Солнечная батарея у вас под рукой.