Powerwall ของ Glubux (2016)

 (secondlifestorage.com)
1 คะแนน โดย GN⁺ 2025-04-02 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp
  • Glubux สร้าง DIY Powerwall โดยนำแพ็กลิเธียมจากเซลล์ 18650 ที่กู้คืนจากแบตเตอรี่แล็ปท็อป มาต่อเพิ่มเข้ากับระบบ โซลาร์เซลล์·แบตเตอรี่ตะกั่วกรด ที่มีอยู่เดิม
  • จุดเริ่มต้นคือระบบผลิตไฟฟ้าใช้เองที่ประกอบด้วย แผงโซลาร์เซลล์ 1.4kW, แบตเตอรี่รถยก 24V 460Ah, Victron MPPT 100/50, ตัวลดแรงดัน 24V→12V และอินเวอร์เตอร์ Victron 3KVA
  • คัดเลือกเซลล์จาก แบตเตอรี่แล็ปท็อปประมาณ 650 ก้อน เพื่อให้ได้ 100Ah ต่อแพ็ก และพยายามทำให้แพ็กสมดุลด้วยบัสบาร์ลวดทองแดง 1.5mm กับการเดินสายที่มีความยาวเท่ากัน
  • แผนคือทดสอบด้วย 7 แพ็กก่อน แล้วหากไม่มีปัญหาจะขยายเป็นแพ็กที่ใหญ่ขึ้นในระดับ 160 เซลล์·เซลล์ขั้นต่ำ 1500mAh·250Ah
  • หลังใช้งาน 1 สัปดาห์ ดูเหมือนประสิทธิภาพการชาร์จและการรองรับโหลดจะดีกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด แต่ในคืนที่ 6 แพ็กบางส่วนลดลงไปแถว ๆ 2V ทำให้ปัญหาเรื่อง การจับคู่ความจุและการบาลานซ์ ปรากฏชัด

ระบบไฟฟ้าเดิมและแผนเพิ่มแพ็กลิเธียม

  • Glubux ผลิตไฟฟ้าส่วนหนึ่งที่ต้องใช้เองอยู่แล้ว
    • ติดตั้ง แผงโซลาร์เซลล์ 1.4kW บนหลังคา
    • อุปกรณ์กักเก็บเดิมคือ แบตเตอรี่รถยก 24V 460Ah เก่า
    • ใช้คอนโทรลเลอร์ชาร์จ Victron MPPT 100/50, ตัวลดแรงดัน Victron 24V→12V และอินเวอร์เตอร์ Victron 3KVA
  • มีแผนจะสร้าง โรงเก็บของ (shed) สำหรับใส่แบตเตอรี่ คอนโทรลเลอร์ชาร์จ และอินเวอร์เตอร์
  • เริ่มเก็บแบตเตอรี่แล็ปท็อปมาหลายเดือนก่อนหน้า และตอนนั้นมีอยู่ประมาณ 650 ก้อน จึงเริ่มคัดแยกและทำแพ็ก

วิธีออกแบบแพ็ก 100Ah

  • ความจุเป้าหมายต่อแพ็กคือ 100Ah
    • ปรับจำนวนเซลล์เพื่อให้ได้ความจุตรงเป้า
    • ตั้งใจทำให้เพิ่มหรือนำเซลล์ออกได้หากจำเป็น
  • ใช้ ลวดทองแดง กับบัสบาร์ให้มากที่สุด เพราะหาได้ง่ายและบัดกรีง่าย
  • เลือกการออกแบบที่รักษาความยาวบัสบาร์ที่ต่อไปยังแต่ละเซลล์ให้เท่ากัน
  • ขนาดลวดทองแดงคือ 1.5mm
    • ผู้ใช้คนหนึ่งถามว่า ถ้าใช้สาย 2.5mm ก็รองรับได้ 16~25A แล้ว แบบนี้จะเกินจำเป็นหรือไม่
    • Glubux เห็นว่าต้องทดสอบจริง แต่คิดว่าหนาไปย่อมดีกว่าบางไป
    • ผู้ใช้อีกคนคำนวณความต้านทานของลวดทองแดงเส้นที่ยาวที่สุดได้เป็น 0.0022789Ω หรือ 2.2789mΩ และมองว่าความต้านทานภายในของเซลล์สูงกว่านั้น

การทดสอบเซลล์และความน่าเชื่อถือของการวัด

  • Glubux ทดสอบเซลล์ด้วยเครื่องคายประจุแยกต่างหากหลายเครื่อง
  • เมื่อถูกถามว่าได้เปรียบเทียบเซลล์เดียวกันโดยตรงบนเครื่องคายประจุหลายเครื่องหรือไม่ เขาตอบว่าได้ตรวจสอบทางอ้อมโดยนำคู่เซลล์ที่เพิ่งแยกออกมาทดสอบกับเครื่องชาร์จหลายเครื่อง
    • มีอยู่หลายครั้งที่ความต่างของความจุอยู่เพียงระดับ ไม่กี่ mAh
    • จึงตัดสินว่าเครื่องคายประจุไม่ได้สมบูรณ์แบบ แต่แม่นยำเพียงพอ

ขนาดการผลิตเริ่มต้นและแผนขยาย

  • ณ เวลาที่มีการอัปเดตภายหลัง ทำเสร็จแล้ว 6 แพ็ก และแพ็กที่ 7 ก็กำลังจะพร้อมในไม่ช้า
  • แพ็ก 100Ah ถูกออกแบบให้มีขนาดสูงสุด 80 เซลล์
    • เซลล์ความจุต่ำสุดที่ใช้มีช่วง 1200~1300mAh
    • เกณฑ์คำนวณคือ 1250mAh × 80 เซลล์ = 100Ah
  • ตั้งใจจะทำ 7 แพ็ก ก่อนแล้วทดสอบ หากไม่มีความผิดปกติจึงขยายเป็นแพ็กที่ใหญ่ขึ้น
    • ขั้นถัดไปคือ 160 เซลล์
    • ความจุขั้นต่ำของเซลล์คือ 1500mAh
    • ความจุเป้าหมายคือ 250Ah
  • วิธีติดตั้งในตอนแรกคิดไว้ว่าจะวางบนชั้นภายในโรงเก็บของในสวน และอาจวางหนึ่งชั้นต่อหนึ่งสตริง แต่ในเวลานั้นยังไม่ได้ข้อสรุป

ผลการใช้ไฟจากลิเธียมเป็นเวลา 1 สัปดาห์

  • หลังใช้แพ็กลิเธียมเป็นเวลา 1 สัปดาห์ Glubux เห็นว่าการตอบสนองของเซลล์ถูกใจกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด
  • ประสิทธิภาพการชาร์จดูดีกว่า และรู้สึกว่าไม่มีการสูญเสียในช่วง absorption
  • เมื่อจ่ายโหลด แรงดันก็ค่อย ๆ ลดลงอย่างคาดเดาได้และประคองได้ดี
  • ยังไม่ได้ลองโหลดขนาดใหญ่ โดยโหลดที่ใหญ่ที่สุดคือ เครื่องดูดฝุ่นที่เกิน 1200W เล็กน้อย
    • ภายใต้โหลดนี้ไม่มีสัญญาณความร้อนเลย
    • หลังจากนั้นมีแผนจะดึงกำลังไฟมากขึ้นและตรวจด้วยกล้องถ่ายภาพความร้อน แต่ก่อนอื่นต้องมีแดดเพื่อชาร์จจากโซลาร์เซลล์ก่อน

ความไม่สมดุลของแพ็กที่เผยให้เห็นจากการคายประจุตอนกลางคืน

  • ทดสอบสถานะการคงประจุโดยต่ออุปกรณ์ทั้งหมดทิ้งไว้ตลอดคืน
    • โหลดคือ ตู้เย็น 2 เครื่อง, อินเวอร์เตอร์ และงานประมวลผล 18650 เป็นต้น
  • 5 คืนแรกไม่มีปัญหา และตอนเช้ายังเหลือพลังงานประมาณ 20%
  • คืนที่ 6 แรงดันลดลงอย่างมาก
    • 4 แพ็กยังอยู่ที่ 3.30V
    • แพ็กถัดไปอยู่ที่ 3V
    • แพ็กต่อไปอยู่ที่ สูงกว่า 2V เล็กน้อย
    • แพ็กสุดท้ายอยู่ที่ ต่ำกว่า 2V เล็กน้อย
  • Glubux ถอดแพ็กทั้งหมดออก และตั้งใจจะชาร์จแพ็กที่ต่ำที่สุดกลับขึ้นไปถึง 3V แล้วตรวจหาสาเหตุ
  • แรงดันที่ลดลงมากที่สุดเกิดใน แพ็กที่มีจำนวนเซลล์น้อยที่สุด
    • เพื่อให้ได้ 100Ah แพ็กหนึ่งถูกประกอบเป็น 80 × 1250mAh ส่วนแพ็กที่มีช่องว่างมากกว่าถูกประกอบเป็น 51 × 1950mAh
    • การคำนวณง่าย ๆ นี้อิงตามความจุที่วัดด้วย อัตราคายประจุ 1C
    • หากคายประจุที่ C-rate ต่ำ ความจุจะเพิ่มขึ้น และ Glubux คาดว่าการเพิ่มขึ้นนั้นอาจมากกว่าในแพ็ก 80 เซลล์เมื่อเทียบกับแพ็ก 51 เซลล์
  • หลังจากนั้นได้เพิ่มเซลล์ให้แพ็กบางส่วน และบอกว่างานนี้ทำได้ง่ายมาก
  • ตั้งใจจะบาลานซ์แพ็กใหม่แล้วดูผลต่อไป

สิ่งที่สังเกตได้จากการบาลานซ์

  • ตอนบาลานซ์ครั้งแรกที่ 3.8V แพ็กต่าง ๆ ตรงกันดี
  • เมื่อขยับไปใกล้ชาร์จเต็มที่ 4V และเมื่อไปใกล้แรงดันต่ำแถว 3.3V จะเห็นการดริฟต์เล็กน้อย
  • ในทางกลับกัน เมื่อกลับมาแถว 3.8V บาลานซ์ก็กลับมาตรงกันอย่างสมบูรณ์อีกครั้ง
  • ปรากฏการณ์นี้ให้เบาะแสสองอย่าง
    • เป็นสัญญาณที่บอกให้เห็นแพ็กอ่อนล่วงหน้า และจริง ๆ แล้วแพ็กที่เคยเห็นการดริฟต์ในตอนนั้น ภายหลังก็ลดลงไปถึง แถว ๆ 2V
    • แม้แพ็กจะไม่สม่ำเสมอกันเล็กน้อย บาลานซ์ก็อาจไม่พังมาก ตราบใดที่ยังไม่ไปถึงช่วงแรงดันด้านบนหรือด้านล่าง

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2025-04-02
ความคิดเห็นจาก Hacker News

  • การจัดเรียงและปรับแต่งเซลล์ใหม่เพื่อให้แพ็กมีประสิทธิภาพนั้นเจ๋งในฐานะโปรเจกต์งานอดิเรก แต่สุดท้ายก็แสดงให้เห็นถึง ประสิทธิภาพของซัพพลายเชนสมัยใหม่ ได้ดี
    ถ้ามีทักษะระดับช่างไฟฟ้ามืออาชีพ คุณอาจใช้เวลาหลายร้อยชั่วโมงสร้างระบบแบตเตอรี่สำหรับบ้านได้ แต่ความน่าเชื่อถืออาจต่ำกว่าสิ่งที่ซื้อได้ในราคา 20,000 ดอลลาร์

    • ผมมองว่าจุดแย่ที่สุดของโปรเจกต์นี้คือ เวลาสร้างหลายร้อยชั่วโมง
      มันเท่และสนุก แต่ต้องใช้เวลามากเกินไปในการค้นคว้า ฝึกทักษะ หาเครื่องมือ และลงมือทำ
      อย่างไรก็ตาม ถึงจะเห็นด้วยกับทิศทางใหญ่ ๆ แต่ราคา 20,000 ดอลลาร์ก็ค่อนข้างห่างจากความเป็นจริงและสูงเกินไปมาก
      เซลล์ 18650 ที่ดีมีความจุประมาณ 12Wh และถ้าสมมติว่าแบตเตอรี่ในบทความนี้มี 1,200 เซลล์ ก็จะอยู่ที่ราว 14.4kWh
      สามารถหาชิ้นส่วนอย่างกล่องแบตเตอรี่เหล็กสำหรับเซลล์ LiFePo 16 ก้อน, BMS รุ่นใหม่, Bluetooth และการสื่อสารแบบมีสาย, หน้าจอสัมผัส, เบรกเกอร์ และขั้วต่อ ได้ในราว 500 ดอลลาร์ และเซลล์ LiFePo คุณภาพสูงระดับ 300Ah อย่าง EVE MB31 ก็หาได้ในราคาต่ำกว่า 100 ดอลลาร์ต่อก้อนมาก
      ดังนั้นจึงสามารถหาชิ้นส่วนประกอบ แบตเตอรี่ LiFePo ระดับ 15kWh ที่ใช้งานได้สมบูรณ์ในราคาต่ำกว่าประมาณ 2,000 ดอลลาร์
      การประกอบใช้เวลาเป็นชั่วโมง ไม่ใช่เป็นสัปดาห์ ใช้เซลล์ใหม่ไม่ใช่มือสอง ปลอดภัยกว่าเซลล์ลิเทียมไอออน กินพื้นที่น้อยกว่า และขยายระบบได้ง่ายกว่า
    • สำหรับคนที่ทำ DIY ได้ แบตเตอรี่สำรองสำหรับบ้านราคา 20,000 ดอลลาร์ น่าจะมีขนาดใหญ่กว่าสิ่งที่สร้างในนี้มาก
      ฝั่งราคาถูกในปี 2016 อยู่ที่ประมาณ 340 ดอลลาร์ต่อ kWh ดังนั้น 20kWh ก็ราว 6,800 ดอลลาร์
      ถ้าในปี 2025 อยู่ที่ 100 ดอลลาร์ต่อ kWh ก็เท่ากับ 2,000 ดอลลาร์
      คุ้มหรือไม่นั้นขึ้นกับอัตราผลตอบแทนที่ต้องการหลังหักภาษีและเวลาที่ต้องใช้เป็นอย่างมาก
    • คนที่ใช้บั๊กของลอตเตอรี่ใน New England ก็ดูเหมือนจะทำเงินได้ประมาณชั่วโมงละ 20–30 ดอลลาร์
      บางทีเขาอาจทำเงินจาก ลิขสิทธิ์ภาพยนตร์ ได้มากกว่าจากลอตเตอรี่เองด้วยซ้ำ
      คงทำเงินได้มากกว่าทำงานค้าปลีก แต่ถ้าไม่ได้หมกมุ่นกับการ “เอาคืนพวกผู้มีอำนาจ” ก็อาจหาเงินจากงานอื่นได้มากกว่านี้
      โปรเจกต์แบตเตอรี่นี้ให้ความรู้สึกคล้ายกัน
      อย่างไรก็ตาม งานที่ทำไปพร้อมกับคุยกับเพื่อนหรือดูทีวียาว ๆ ได้นั้น คำนวณต้นทุนจากเวลาที่นาฬิกาเดินไปอย่างเดียวได้ยาก
    • มันน่าจะต้องมีวิธีทำให้กระบวนการนี้เป็นอัตโนมัติและ ทำงานได้ในสเกลใหญ่ อย่างแน่นอน
    • ถ้าอ่านกลับกัน ก็หมายความว่าสามารถ ประหยัดเงิน 20,000 ดอลลาร์ ได้ด้วยแรงงานและความรู้
      ถ้ามีแพสชัน ความทุ่มเท และความสามารถทางธุรกิจมากกว่านี้ ก็อาจทำเงินได้ครั้งละ 20,000 ดอลลาร์เช่นกัน

  • “ช่วงล็อกดาวน์ ผมทำเพิ่มอีก 14kWh”
    https://secondlifestorage.com/index.php?threads/glubuxs-powe...
    ที่นั่นมีภาพรวมการจัดวางทั้งหมดซึ่งค่อนข้างสะดุดตามาก

    • กับการจัดวางแบบนั้น ถังดับเพลิง อันนั้นดูไร้ประโยชน์อย่างน่าขัน
      อย่างน้อยก็ยังดีที่เป็นโรงเก็บของแยกต่างหาก

  • น่าสนใจมากก็จริง แต่ขณะเดียวกันก็ดูเป็น ความเสี่ยงไฟไหม้ อย่างมหาศาล
    โดยเฉพาะเซลล์ที่อัดแน่นอยู่ตรงกลางของแต่ละชุดนั้นน่ากังวล

    • มีบอกไว้ว่า “เพราะการขยายนี้ ผู้สร้างจึงสร้างโรงเก็บของแยกต่างหากห่างจากบ้านประมาณ 50 เมตร เพื่อเก็บแบตเตอรี่ คอนโทรลเลอร์ชาร์จตัวใหม่ และอินเวอร์เตอร์” ดังนั้นดูเหมือนเขาคำนึงถึงความเสี่ยงอยู่บ้าง
    • มีระบุว่า “แม้จะเป็นระบบแปลก ๆ ที่ประกอบจากชิ้นส่วนรีไซเคิลและทำเอง แต่ยังไม่มีรายงานปัญหาใหญ่ เช่น ไฟไหม้หรือแบตเตอรี่บวม”
      ถึงอย่างนั้นก็ควรเตรียมรับมือไว้
    • เวลามันอยู่ในแล็ปท็อปหรือโทรศัพท์มือถือ ช่องว่างให้บวมมีแค่ระดับมิลลิเมตร ดังนั้นการจัดวางในรูปไม่ได้ดูแน่นมากเมื่อเทียบกับตอนนั้น
    • สิ่งแรกที่ผมนึกหลังอ่านบทความก็คือ เขาไม่ได้อธิบาย ระบบควบคุมไฟไหม้ อย่างละเอียด
    • ผมก็คิดเหมือนกัน และผมยังเป็นคนที่นอนอยู่ใต้ Powerwall 2 ตัวพอดีด้วย

  • มันเป็นเรื่องสนุกจนกว่าจะมีแบตเตอรี่หนึ่งก้อนจากหลายพันก้อนเกิดปฏิกิริยาความร้อน :-)
    เป็นเรื่องที่น่าทึ่งจริง ๆ และความขยันกับความพยายามที่ใช้ในการกู้และนำแบตเตอรี่จำนวนมากขนาดนี้กลับมาใช้ใหม่นั้นน่าประทับใจ
    แต่ปัจจัยนอกเหนือการควบคุมอย่างเดนไดรต์ไม่กี่เส้นหรือฟ้าผ่า อาจเปลี่ยนอาคารที่เก็บกองแบตเตอรี่นี้ให้กลายเป็น อุปกรณ์ก่อเพลิง ที่น่าประทับใจมากได้
    ถ้าเคยเห็นไฟไหม้โรงงานแบตเตอรี่ คุณจะรู้ว่ามันทั้งชวนตะลึงและน่ากลัวจริง ๆ
    ไฟไหม้แบตเตอรี่ระดับโครงข่ายที่ Moss Landing ใน California ก็ยังอยู่ระหว่างประเมินความเสียหายระยะยาว

    • ผมเคยมีไฟฉาย 18650 อยู่ แต่พอเห็นวิดีโอที่มันจู่ ๆ ก็พ่นไฟเหมือนจรวดและกลายเป็นพลุแฟลร์ ผมก็ทิ้งมันทันที
      แบตเตอรี่แบบนี้ทรงพลังจนน่ากลัวจริง ๆ เมื่อ “ควันวิเศษ” หลุดออกมา

  • บทความปี 2017 ของ Vice https://www.vice.com/en/article/diy-powerwall-builders-are-u... แนะนำว่า Glubux เป็นชาวฝรั่งเศส
    ในบทความที่นำมาโพสต์ไม่มีข้อมูลนี้ ผมเลยสงสัยเรื่อง สภาพภูมิอากาศ ของพื้นที่ที่ Glubux อาศัยอยู่และโหลดที่ระบบต้องรับ
    น่าจะหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Glubux ได้ที่ secondlifestorage.com

  • ถ้าชอบอะไรแบบนี้ Jehu Garcia บน YouTube ก็ทำงานคล้ายกัน
    คือซื้อสกูตเตอร์ตามท้องถนนจำนวนมากเมื่อถูกปลดระวาง แล้วนำแบตเตอรี่มาใช้ซ้ำ

    • สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรคนปัจจุบัน Massie ก็เคยโพสต์วิดีโอบน YouTube หลายคลิปที่ซื้อ Model S ที่เสียหายมา ถอดแบตเตอรี่ออก แล้วใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟให้บ้าน
      ไม่ได้เหมือนกันเสียทีเดียว เพราะเป็นแบตเตอรี่ก้อนใหญ่ก้อนเดียว แต่ก็ยังเป็นไอเดียที่เท่
      เท่าที่จำได้ วิดีโอค่อนข้างสั้น และเน้นโชว์การจัดวางมากกว่ารายละเอียดขั้นตอนการสร้าง
    • สงสัยว่าเขาไปหาแบบนั้นมาจากที่ไหน
      ผมเคยเห็นผู้ผลิตจีนที่เคยทำสกูตเตอร์ให้บริษัทอย่าง Bird ขาย ชุดดัดแปลง ที่นำเครื่องที่ถูกปลดระวางมาเปลี่ยนเป็นสกูตเตอร์ไฟฟ้าทั่วไป

  • ที่บอกว่าสิ่งนี้อันตรายนั้นถูกต้อง
    แต่เราก็จินตนาการถึงโลกที่กำหนดให้แบตเตอรี่ถูกออกแบบมาให้ซ่อมในลักษณะนี้ ตั้งแต่การจัดการและจับคู่เซลล์แยกแต่ละก้อน ได้อย่างปลอดภัยยิ่งขึ้น
    ถ้าเป็นไปได้ มันย่อมดีกว่าการเปลี่ยนแบตเตอรี่ให้กลายเป็น black mass แน่นอน

  • ขอไม่แนะนำวิธีนี้อย่างยิ่ง และควรซื้อ เซลล์แท่งสี่เหลี่ยม LFP แทน
    ปลอดภัยกว่ามาก เสถียรทางเคมี และไวต่อความร้อนน้อยกว่า
    ถ้าอยากรู้เพิ่มเติม ลองดูช่อง Off Grid Garage (Andy) หรือ Will Prowse บน YouTube

  • น่าสนุกดีที่หลายคนเห็นเซลล์แบตเตอรี่แล็ปท็อปเก่าหลายพันก้อนในโรงเก็บไม้ แล้วรู้ทันทีว่าเป็น ความเสี่ยงไฟไหม้
    แต่ก่อนจะถูกรีไซเคิล มันก็เป็นความเสี่ยงไฟไหม้มากพอ ๆ กัน หรืออาจมากกว่าด้วยซ้ำ เพียงแต่กระจัดกระจายอยู่ตามถังรับขยะอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น
    ทุกครั้งที่ได้ยินข่าวไฟไหม้สถานที่กำจัดขยะ ผมมักสงสัยว่ามีแบตเตอรี่ลิเทียมเกี่ยวข้องหรือไม่
    อาจมาจากบุหรี่ไฟฟ้าใช้แล้วทิ้งหรือของเล่นเด็กก็ได้

  • ไม่รู้ทำไม ผมรู้สึกว่า เจ้าหน้าที่ประกันภัยบ้าน ของเขาน่าจะไม่รู้เรื่องนี้

    • ถ้ามีการเพิ่มคำถามแบบนี้ลงในแบบสอบถามมาตรฐานก็คงน่าสนใจ
      “ที่พักอาศัยของคุณมีสปริงเกลอร์หรือไม่? … แล้วมีความจุแบตเตอรี่สำหรับเก็บพลังงานกี่ Wh?”