Powerwall Glubux (2016)

 (secondlifestorage.com)
1 poin oleh GN⁺ 2025-04-02 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Glubux membangun DIY Powerwall dengan menambahkan paket litium sel 18650 yang diambil dari baterai laptop ke sistem surya–baterai timbal-asam yang sudah ada
  • Titik awalnya adalah sistem listrik mandiri yang terdiri dari panel surya 1,4 kW, baterai forklift 24 V 460 Ah, Victron MPPT 100/50, penurun tegangan 24 V→12 V, dan inverter Victron 3 KVA
  • Dari sekitar 650 baterai laptop, ia menyeleksi sel untuk menyesuaikan tiap paket menjadi 100 Ah, dan berusaha menyeimbangkan paket dengan busbar kawat tembaga 1,5 mm serta kabel dengan panjang yang sama
  • Setelah menguji 7 paket terlebih dahulu, jika tidak ada masalah ia berencana memperluasnya menjadi paket yang lebih besar berisi 160 sel, sel minimal 1500 mAh, 250 Ah
  • Dalam pemakaian 1 minggu, efisiensi pengisian dan kemampuan mempertahankan beban tampak lebih baik daripada baterai timbal-asam, tetapi pada malam ke-6 beberapa paket turun hingga sekitar 2 V, mengungkap masalah pencocokan kapasitas dan balancing

Sistem listrik yang sudah ada dan rencana penambahan paket litium

  • Glubux sudah memproduksi sendiri sebagian listrik yang dibutuhkan
    • Memasang panel surya 1,4 kW di atap
    • Penyimpanan yang sudah ada adalah baterai forklift 24 V 460 Ah lama
    • Menggunakan charge controller Victron MPPT 100/50, penurun tegangan Victron 24 V→12 V, dan inverter Victron 3 KVA
  • Ada rencana membuat gudang (shed) untuk menaruh baterai, charge controller, dan inverter
  • Sejak beberapa bulan sebelumnya ia mengumpulkan baterai laptop, dan saat itu sudah mendapatkan sekitar 650 unit lalu mulai menyortir dan membuat paket

Metode desain paket 100 Ah

  • Target kapasitas tiap paket adalah 100 Ah
    • Kapasitas disesuaikan dengan mengatur jumlah sel
    • Dirancang agar sel bisa ditambah atau dilepas bila perlu
  • Untuk busbar, ia memakai kawat tembaga sebanyak mungkin karena mudah didapat dan mudah disolder
  • Ia memilih desain yang menjaga panjang busbar yang terhubung ke tiap sel tetap sama
  • Ketebalan kawat tembaga adalah 1,5 mm
    • Seorang pengguna bertanya apakah kabel 2,5 mm tidak berlebihan karena bisa menangani 16–25 A
    • Glubux menilai pengujian nyata tetap diperlukan, tetapi lebih baik terlalu tebal daripada terlalu tipis
    • Pengguna lain menghitung resistansi kawat tembaga terpanjang sebesar 0,0022789 Ω, yaitu 2,2789 mΩ, dan menganggap resistansi internal sel lebih tinggi daripada itu

Pengujian sel dan keandalan pengukuran

  • Glubux menguji sel dengan beberapa discharger terpisah
  • Saat ditanya apakah ia membandingkan sel yang sama secara langsung di beberapa discharger, ia menjawab bahwa ia melakukan pengecekan tidak langsung dengan menguji pasangan sel yang baru dipisahkan di beberapa charger
    • Beberapa kali perbedaan kapasitasnya hanya pada tingkat beberapa mAh
    • Ia menilai discharger tersebut tidak sempurna, tetapi cukup presisi

Skala pembuatan awal dan rencana ekspansi

  • Pada pembaruan berikutnya, 6 paket sudah selesai, dan paket ke-7 juga akan segera siap
  • Paket 100 Ah dirancang dengan ukuran maksimal 80 sel
    • Sel berkapasitas terendah yang digunakan berada di kisaran 1200–1300 mAh
    • Perhitungannya adalah 1250mAh × 80셀 = 100Ah
  • Ia ingin membuat dan menguji 7 paket terlebih dahulu, lalu jika tidak ada masalah memperluasnya menjadi paket yang lebih besar
    • Tahap berikutnya adalah 160 sel
    • Kapasitas sel minimum 1500 mAh
    • Target kapasitas 250 Ah
  • Untuk metode pemasangan, awalnya ia membayangkan menaruhnya di rak di dalam gudang taman, dan mungkin menaruh satu rak untuk tiap string, tetapi saat itu belum diputuskan

Hasil penggunaan listrik litium selama 1 minggu

  • Setelah memakai paket litium selama 1 minggu, Glubux merasa respons sel lebih memuaskan daripada baterai timbal-asam
  • Efisiensi pengisian tampak lebih baik, dan ia merasa tidak ada pemborosan pada tahap absorpsi
  • Saat diberi beban, tegangannya juga turun perlahan dan dapat diprediksi, serta bertahan dengan baik
  • Ia belum mencoba beban besar, dan beban terbesar adalah penyedot debu sedikit di atas 1200 W
    • Pada beban ini tidak ada tanda-tanda panas sama sekali
    • Setelah itu ia berencana menarik daya lebih besar dan memeriksanya dengan kamera termal, tetapi terlebih dahulu ia membutuhkan sinar matahari untuk mengisi daya dengan panel surya

Ketidakseimbangan paket yang terungkap saat pengosongan malam hari

  • Ia menguji kondisi mempertahankan muatan dengan seluruh peralatan tetap terhubung sepanjang malam
    • Bebannya adalah 2 kulkas, inverter, dan pekerjaan pemrosesan 18650
  • Selama 5 malam pertama tidak ada masalah, dan pada pagi hari masih tersisa sekitar 20% energi
  • Pada malam ke-6, tegangannya turun tajam
    • 4 paket masih 3,30 V
    • Paket berikutnya 3 V
    • Paket setelahnya sedikit di atas 2 V
    • Paket terakhir sedikit di bawah 2 V
  • Glubux memisahkan semua paket, mengisi ulang paket yang paling rendah hingga 3 V, lalu mencoba mencari penyebabnya
  • Penurunan tegangan terbesar terjadi pada paket dengan jumlah sel paling sedikit
    • Untuk menyesuaikan 100 Ah, satu paket dibuat dengan konfigurasi 80 × 1250mAh, sedangkan paket yang lebih jarang selnya dibuat dengan 51 × 1950mAh
    • Perhitungan sederhana ini berbasis kapasitas yang diukur pada laju pengosongan 1C
    • Jika dikosongkan pada C-rate rendah, kapasitas meningkat, dan Glubux memperkirakan peningkatan itu bisa lebih besar pada paket 80 sel dibanding paket 51 sel
  • Setelah itu ia menambahkan sel ke beberapa paket, dan mengatakan pekerjaan ini sangat mudah
  • Ia memutuskan untuk menyeimbangkan kembali paket-paket tersebut lalu mengamati hasilnya

Fenomena yang diamati saat balancing

  • Saat balancing pertama kali pada 3,8 V, paket-paket tersebut cocok dengan baik
  • Saat mendekati pengisian penuh di 4 V dan saat menuju area tegangan rendah sekitar 3,3 V, terlihat sedikit drift
  • Sebaliknya, ketika kembali ke sekitar 3,8 V, balance kembali cocok sempurna
  • Fenomena ini memberi dua petunjuk
    • Itu adalah sinyal yang lebih dulu menunjukkan paket yang lemah, dan memang paket-paket yang saat itu menunjukkan drift kemudian turun hingga sekitar 2 V
    • Walaupun paket sedikit tidak merata, balance mungkin tidak banyak runtuh selama tidak mencapai area tegangan atas atau bawah

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2025-04-02
Komentar Hacker News

  • Menata ulang dan menyesuaikan sel untuk menyamakan efisiensi pack memang keren sebagai proyek hobi, tetapi pada akhirnya ini sangat menunjukkan efisiensi rantai pasok modern
    Jika Anda punya keahlian setingkat teknisi listrik profesional, Anda memang bisa menghabiskan ratusan jam untuk membuat sistem baterai rumah, tetapi reliabilitasnya tetap bisa lebih rendah daripada barang yang bisa langsung dibeli seharga $20.000

    • Menurut saya, bagian terburuk dari proyek ini adalah ratusan jam waktu pengerjaan
      Keren dan menyenangkan, tetapi butuh terlalu banyak waktu untuk riset, belajar keterampilan, mencari alat, dan merakitnya
      Meski saya setuju dengan arah besarnya, angka $20.000 itu cukup jauh dari kenyataan dan terlalu tinggi
      Sel 18650 yang layak punya kapasitas sekitar 12Wh, dan jika baterai di artikel ini diasumsikan terdiri dari 1200 sel, totalnya sekitar 14,4kWh
      Casing baterai baja untuk 16 sel LiFePo, BMS terbaru, komunikasi Bluetooth dan kabel, layar sentuh, circuit breaker, hingga terminal bisa didapat sekitar $500, dan sel LiFePo berkualitas tinggi kelas 300Ah seperti EVE MB31 juga bisa didapat jauh di bawah $100 per buah
      Jadi, komponen untuk merakit baterai LiFePo kelas 15kWh yang sepenuhnya berfungsi bisa didapat dengan harga di bawah sekitar $2.000
      Perakitannya memakan waktu beberapa jam, bukan beberapa minggu, memakai sel baru alih-alih bekas, lebih aman daripada sel lithium-ion, memakan ruang lebih sedikit, dan lebih mudah diperluas
    • Bagi orang yang bisa DIY, baterai cadangan rumah seharga $20.000 kemungkinan skalanya jauh lebih besar daripada yang dibuat di sini
      Di sisi murah, harganya sekitar $340 per kWh pada 2016, jadi 20kWh sekitar $6.800
      Pada 2025, jika harganya $100 per kWh, maka totalnya $2.000
      Apakah itu layak atau tidak sangat bergantung pada tingkat pengembalian yang dibutuhkan setelah pajak dan waktu yang dibutuhkan
    • Orang yang memanfaatkan bug lotre di New England tampaknya juga hanya menghasilkan sekitar $20–30 per jam
      Mungkin dia justru menghasilkan lebih banyak dari hak film daripada dari lotrenya sendiri
      Itu mungkin tetap lebih besar daripada bekerja di ritel, tetapi jika dia tidak begitu terobsesi untuk “memberi pelajaran pada orang-orang berkuasa”, mungkin dia bisa menghasilkan lebih banyak dari hal lain
      Proyek baterai ini terasa punya nuansa yang mirip
      Namun, pekerjaan yang bisa dilakukan sambil ngobrol dengan teman atau binge-watching TV sulit dihitung biayanya hanya dari berapa lama jam berlalu
    • Pasti ada cara untuk mengotomatiskan proses ini agar berjalan dalam skala besar
    • Jika dibaca dari sudut lain, artinya Anda bisa menghemat $20.000 dengan tenaga kerja dan pengetahuan
      Dengan lebih banyak gairah, dedikasi, dan kemampuan bisnis, Anda bahkan mungkin bisa menghasilkan $20.000 sekaligus

  • “Saat masa lockdown, saya membuat tambahan 14kWh”
    https://secondlifestorage.com/index.php?threads/glubuxs-powe...
    Di sini ada foto keseluruhan rakitannya yang cukup mencolok

    • Untuk rakitan seperti itu, alat pemadam kebakaran itu terlihat sangat tidak memadai
      Meski begitu, syukurlah lokasinya di gudang terpisah

  • Ini sangat menarik, tetapi sekaligus tampak seperti risiko kebakaran yang sangat besar
    Saya terutama khawatir dengan sel-sel yang dipasang rapat di bagian tengah tiap bundel

    • Tertulis bahwa “karena perluasan ini, pembuatnya membangun gudang terpisah sekitar 50m dari rumah untuk menyimpan baterai beserta charge controller dan inverter baru”, jadi tampaknya risikonya setidaknya sudah dipertimbangkan
    • Disebutkan juga bahwa “meskipun ini adalah sistem unik dari komponen daur ulang dan buatan sendiri, tidak ada masalah besar seperti kebakaran atau baterai menggembung yang dilaporkan”
      Tetap saja, antisipasi tetap perlu
    • Saat berada di dalam laptop atau ponsel, ruang untuk mengembang hanya hitungan milimeter, jadi dibandingkan itu, tata letak pada foto tidak terlihat terlalu rapat
    • Pikiran pertama saya setelah membaca artikelnya juga bahwa tidak ada penjelasan rinci tentang sistem pengendalian kebakaran
    • Saya juga berpikir begitu, bahkan saya sendiri tidur tepat di atas dua unit Powerwall

  • Ini menyenangkan hanya sampai salah satu dari ribuan baterai itu mengalami thermal runaway :-)
    Ini benar-benar kisah yang luar biasa, dan kedisiplinan serta usaha yang dikeluarkan untuk menyelamatkan dan memakai ulang begitu banyak baterai sangat mengesankan
    Tetapi beberapa dendrit, sambaran petir, atau faktor di luar kendali bisa mengubah bangunan yang menyimpan kumpulan baterai ini menjadi perangkat pembakar yang sangat mengesankan
    Jika Anda pernah melihat kebakaran pabrik baterai, Anda tahu itu sekaligus memikat dan sangat menakutkan
    Bahkan dampak jangka panjang kebakaran baterai skala jaringan di Moss Landing, California, pun masih dinilai

    • Saya pernah punya senter 18650, lalu melihat video bagaimana benda-benda itu tiba-tiba menyemburkan api seperti pendorong roket dan berubah seperti flare, dan saya langsung membuangnya
      Baterai seperti ini benar-benar sangat menakutkan saat “asap ajaib”-nya keluar

  • Dalam artikel Vice tahun 2017 https://www.vice.com/en/article/diy-powerwall-builders-are-u... Glubux diperkenalkan sebagai orang Prancis
    Karena itu tidak ada di tulisan yang diposting di sini, saya jadi penasaran dengan iklim tempat Glubux tinggal dan beban yang ditanggung sistemnya
    Sepertinya secondlifestorage.com bisa memberi lebih banyak informasi tentang Glubux

  • Jika Anda suka hal seperti ini, Jehu Garcia di YouTube melakukan pekerjaan serupa
    Caranya dengan membeli skuter bekas dalam jumlah besar saat dibuang dari jalan lalu menggunakan kembali baterainya

    • Anggota DPR aktif Massie juga pernah mengunggah beberapa video YouTube tentang membeli Model S rusak, melepas baterainya, lalu memakainya untuk listrik rumah
      Itu tidak sepenuhnya sama karena berupa satu baterai besar, tetapi tetap ide yang keren
      Seingat saya videonya cukup singkat dan lebih berfokus memperlihatkan rakitannya daripada detail proses pembuatan
    • Saya penasaran dari mana barang seperti itu bisa didapat
      Saya pernah melihat pabrikan China yang membuat skuter untuk perusahaan seperti Bird menjual kit modifikasi yang memanfaatkan perangkat bekas menjadi skuter listrik biasa

  • Benar bahwa ini berbahaya
    Tetapi saya juga bisa membayangkan dunia di mana perbaikan baterai seperti ini, yang sejak awal melibatkan penanganan dan pencocokan sel satu per satu, diwajibkan dibuat lebih aman
    Jika memungkinkan, itu jelas lebih baik daripada menjadikan baterai sebagai black mass

  • Saya sangat tidak merekomendasikan cara ini, dan lebih baik membeli sel prismatik LFP sebagai gantinya
    Jauh lebih aman, lebih stabil secara kimia, dan kurang sensitif terhadap panas
    Jika ingin tahu lebih lanjut, lihat kanal YouTube Off Grid Garage (Andy) atau Will Prowse

  • Menarik bahwa banyak orang langsung mengenali ribuan sel baterai laptop tua di dalam gudang kayu sebagai risiko kebakaran
    Tetapi sebelum didaur ulang pun, semuanya sudah sama berbahayanya, atau mungkin lebih berbahaya, hanya saja tersebar di berbagai tempat sampah elektronik
    Setiap kali saya mendengar berita kebakaran tempat pengolahan sampah, saya selalu bertanya-tanya apakah baterai lithium terlibat
    Bisa saja berasal dari vape sekali pakai atau mainan anak

  • Entah kenapa rasanya petugas asuransi rumahnya tidak tahu soal ini

    • Akan menarik jika pertanyaan seperti ini ditambahkan ke formulir standar
      “Apakah hunian ini memiliki sprinkler? … dan berapa kapasitas penyimpanan baterainya dalam Wh?”