Powerwall casero #2 (preparar los soportes)

Buenas chic@s,

Esta esta segunda entrada sobre la fabricación del powerwall casero, vamos a preparar los soportes sobre los que montaremos las celdas. Como comentamos anteriormente, utilizaremos celdas 18650 chinas (de aliexpress), las celdas NCR18650B de Liitokala.

Si no habéis visto la entrada anterior, os lo recomiendo, ya que explicamos como comprobar las celdas antes de pasar a su montaje. Podéis acceder a través del enlace Powerwall casero (testeo celdas).

Soporte de celdas 18650

Vamos a utilizar unos soportes de plástico que son de 5×4 celdas. Estos soportes vienen preparados para poder unirse entre ellos, tanto a lo largo como a lo ancho. En nuestro caso, cada pack de la powerwall será de 60 celdas, por lo que vamos a enganchar 3 soportes. Os dejo unas fotos:

Podéis comprar estos soportes en el siguiente enlace: comprar soportes 5×4 celdas 18650

Parte interior del soporte
Parte exterior
Aquí podemos ver los enganches exteriores que sirven para unir varios soportes
Unimos tres soportes para formar uno de 60 celdas
Este es el resultado final

Tenemos que hacer dos soportes de 60 celdas, uno para cada extremo de las celdas.

Preparar los soportes de celdas 18650

El siguiente paso es hacer unas pequeñas modificaciones a estos soportes para poder fijar posteriormente los “bus bar”, es decir, los cables centrales de cobre a los que conectaremos todas las celdas. Más adelante los podéis ver.

La primera modificación que haremos será hacer dos pequeños agujeros como se ve en la foto. Los haremos en los 3 soportes que tenemos unidos. Para hacer estos agujeros he utilizado un alambre que he calentado con un soldador de estaño. Os pongo unas fotos donde podéis verlo:

Aquí estoy haciendo uno de los agujeros. Como veis, aplico calor al alambre con un soldador de estaño. De esta manera se hacen bastante rápido los agujeros.

La siguiente modificación será hacer un pequeño raíl por la parte exterior de los soportes. Este raíl nos ayudará a que el bus bar se asiente correctamente. Quedará más firme y evitará que se mueva.

Para hacer el raíl utilizo también el soldador de estaño. Lo voy deslizando por la zona exterior del soporte, de forma que lo derrite un poco y forma el raíl. No utilizo la punta del soldador, si no que lo hago con la zona más gruesa de este. Cuidado porque esto desprende bastante humo. Os recomiendo hacerlo en una zona ventilada. Os dejo unas fotos:

Aquí estoy haciendo el raíl con el soldador de estaño
Este es el resultado. Parece que queda bastante feo, pero es algo que aporta mucha solidez cuando montemos el bus bar.
Otra foto del resultado final

Preparar los “bus bar”

Para hacer los bus bar, vamos a emplear cable de cobre “desnudo”, es decir, que no tenga ninguna protección exterior. En mi caso, he comprado en una ferretería cable de cobre de 35mm2, que estaba formado por 6 hilos de unos 2mm de diámetro cada hilo.

Depende la potencia que queráis extraer del powerwall, hay que calcular que amperaje puede llegar a circular por los bus bar. En mi caso, por ejemplo, podré llegar a extraer hasta 5000W de potencia. Haciendo un pequeño cálculo, vamos a ver a cuentos amperios se traduce esto: 5000W / 48V = 104A. O sea que necesitaremos soportar 104A en cada pack del powerwall.

Cada hilo de cobre es de 2mm de diametro, y aguanta 25A sin problema (he realizado pruebas para comprobarlo y no se calienta nada con esa intensidad). Por lo tanto, si utilizamos 2 hilos por cada bus bar, y ponemos dos bus bar por cada polo del pack, podrían circular los 104A que necesitamos. Necesitaremos realizar estos cálculos para adaptarnos a las necesidades particulares de cada instalación.

Lo que haremos por lo tanto, será destrenzar el cable de cobre para sacar 2 hilos. Estos dos hilos, los engancharemos con un taladro por un extremo, y por el otro lo sujetaremos con un tornillo de banco por ejemplo. Es importante que sea un taladro de velocidad regulable para ir poco a poco. Si no tenéis un tornillo de banco (como es mi caso), podéis hacerlo entre dos personas, una agarrando del taladro y otra en el otro extremo agarrando con unos alicates (así es como lo hice yo). Debéis enrollarlo bastante para que quede bien consistente. Os dejo unas fotos para que veáis como queda:

Aquí podéis ver el cable original de 35mm2. A este ya le había sacado algunos hilos. Originalmente traía 6 hilos de unos 2mm de diametro cada uno.
Aquí lo destrenzo para sacar 2 hilos, que serán los que enrosquemos con el taladro para fabricar el bus bar
Aquí está dándole al taladro mi pareja, mientras yo agarro el por el otro extremo con unos alicates.
Aquí veis el resultado final del bus bar.

He utilizado un largo de 2 metros, ya que después lo cortaremos en tramos de 40cm. Por lo tanto nos daría para fabricar 5 bus bar. Os dejo unas fotos de los bus bar ya cortados:

El soporte de las celdas mide 30cm aprox. Con un bus bar de 40cm, nos sobran 5cm por cada lado. El siguiente punto es hacer una marca con esos 5cm, para después doblar el bus bar con un alicate unos 30 grados. Os dejo unas fotos:

Marcando 5cm por cada extremo, para después hacer el ángulo de 30 grados aprox.
Doblando el bus bar con un alicate
Aquí el resultado final. Ya tenemos los bus bar listos para ensamblar.
Aquí presentamos los bus bar encima del soporte para ver como quedan

El siguiente paso es fijar los bus bar al soporte. Para ello vamos a utilizar unos alambres que introduciremos por los agujeros que hicimos anteriormente. Primero vamos a preparar los alambres. Los cortaremos en pedazos de 6cm aprox, y los doblaremos con un alicate haciendo una forma de U para facilitar la inserción en los soportes:

Cortando pedazos de alambre de 6cm aprox.
Después los doblamos en forma de U

Una vez preparados los alambres, vamos a insertarlos en los soportes, en los agujeros que hicimos anteriormente, desde la zona interior hacia la exterior de los soportes:

Insertando los alambres
El resultado final

Ahora fijaremos los bus bar con estos alambres. Primero enroscamos los alambres con la mano teniendo cuidado de dejar bien centrado el bus bar. Una vez lo tengamos bien, le daremos el apriete final con un alicate:

Colocamos el bus bar
Apretamos a mano ajustando los bus bar para que queden bien centrados
Le damos el apriete final con el alicate
Una vez apretado, cortamos el alambre sobrante con unas tenazas, y apastamos el alambre que nos queda de forma que no quede punzante hacia arriba
Este es el resultado final

La verdad que queda muy muy robusto. Los bus bar no se mueven en absoluto. Es una base muy buena para soldar después las celdas.

El siguiente paso es añadir los terminales a los bus bar. En mi caso he utilizado unos terminales de cobre, para cables de 25mm2 (es el modelo SC25-6). Podéis comprarlos en el siguiente enlace: comprar terminales cobre 25mm2

Antes de meter los terminales, debemos doblar un poco las puntas para que queden más paralelas, y entren bien en el terminal. Finalmente estañaremos los terminales. Es necesario usar un soplete, ya que es mucha superficie y no queda bien si lo hacemos con un soldador de estaño normal. Os dejo unas fotos:

Doblamos las puntas del bus bar para que queden paralelas y poder introducir el terminal de cobre
Introducimos el terminal. Debéis dejar la parte plana del terminal hacia el exterior, para que sea más cómodo unir los packs después
Este es el resultado final. Ahora solo queda añadirle estaño para fijarlo
Calentamos el terminal con el soplete y le vamos añadiendo estaño hasta dejarlo completamente relleno
Aquí el resultado final. Queda bastante bien.

Una vez completado esto, ya tenemos los soportes listos para ensamblar las celdas. Da algo de trabajo, pero merece la pena, ya que, como he comentado anteriormente, quedan unos soportes muy robustos. No se mueven para nada los bus bar.

Os dejo una foto con el resultado final. Tenemos listos los dos soportes (superior e inferior) para meter las celdas:

Todo listo para montar el primer pack del powerwall!!

En la siguiente entrada vemos como montar las celdas en los soportes, soldarlas con los fusibles y aplicar el remate final al pack. Podéis acceder en el siguiente enlace: Powerwall casero (montaje del pack de celdas)

Cualquier duda, dejarla en comentarios.

Nos vemos en la próxima entrada! Saludos!

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