Tema: DIY Powerwall 50kwh en Instalacion Aislada

Buenas a todos, como prometi (con un poco de retraso) voy a hablar un poco sobre la instalacion que quiero montar, asi puedo ayudar a mas gente y vosotros a mi tambien, corregidme si me equivoco en algo por favor.

Voy a comenzar con una introduccion, estoy realizando una powerwall con baterias de litio 18650 al estilo de Tesla, mis baterias son nuevas de 2.6Ah compradas en china a buen precio, estoy en pleno proceso de construccion de una vivienda y comenze a interesarme en las instalaciones aisladas en verano, por casualidad encontre en este foro al usuario joaquinsfy que tenia montado practicamente lo mismo y me guio un poco y me ha estado ayudando con la configuracion. Este sistema se puede realizar con baterias recicladas pero a no ser que las podamos conseguir gratis o muy muy baratas por mi experiencia no lo recomiendo ya que aunque cada bateria reciclada tenga XAh, hay otros factores como pueden la resistencia interna, numero de ciclos restantes, y sobre todo el laborioso trabajo de desmontarlas, cargarlas, descargarlas e ir desechando las defectuosas..

En principio queria montar un sistema parecido a este, imagen sacada del foro diypowerwall ( en ingles )

Los elementos que yo voy a tener son:


1) 5376 baterias 18650 2.6Ah montados en 4 packs de 14s96p, que significa 14 packs en serie de 96 baterias en paralelo, esto haria un total de 48V y 1000Ah aproximadamente, y en total unos 50Kwh.

Cada pack tendra 14*3.7v = 51.8v de tension nominal.
La tension minima a la que las voy a descargar sera de 3.2v que serian 14*3.2v=44.8v
La tension maxima que soporta cada bateria es de 4.2v, que serian 14*4.2v=58.8v

Quiero destacar que las baterias 18650 son las que llevan las baterias de portatiles y los coches de Tesla con 10 años de garantia, se pueden descargar perfectamente hasta agotarlas y segun el fabricante tienen unos 900 ciclos al 100% de la capacidad, segun mis calculos a un consumo diario medio de 6kwh y teniendo disponibles 40kwh, cada 6,66 dias consumiria un ciclo, esto quiere decir 365 dias / 6,66 dias =54,8 ciclos cada año, si realmente tienen 900 ciclos serian 900 / 54,8 = 16,42 años, ( aunque realmente esto no es real porque en verano se consume menos y en invierno posiblemente mas ) teoricamente a partir de 16 años las baterias de litio comenzarian a degradarse y perder un poco de capacidad paulatinamente por lo que posiblemente puedan durar hasta 20 años a ese ritmo

Mi idea es descargarlas al 10% minimo y cargarlas al 90% maximo, perdiendo un 20% de capacidad pero aumentando la vida util de las baterias, realmente mis baterias marcan 2.6Ah pero he realizado varias pruebas de cargas y descargas a 0.5A, 1A y 2A y la media es de 2.8Ah por lo que la capacidad total puede ser un poco superior a 1000Ah

2) Es importante utilizar un BMS (Battery Management System ) que aparte de proporcionar seguridad al cada pack se encarga de controlar la carga y descarga de las baterias de litio, con este aparato podemos controlar la tension maxima y minima, la temperatura e incluso desconectarlo en caso de emergencia.

Yo he utilizado uno de la marca REC pero tambien hay otra marca bastante buena llamada batrium , hay muchos de marca china en Aliexpress muy baratos pero yo personalmente por ahora no me fio de ellos..

3) Fusibles para limitar la intensidad, las baterias de 2.6Ah que yo he comprado son capaces de proporcionar 3C, es decir 3*2.6Ah = 7.8Ah cada bateria en un periodo de tiempo, al tener muchas baterias en paralelo 96*4= 384 baterias con solamente una intensidad de 0.5A por bateria serian 192A, yo quiero limitarlas a 160A o 200A, segun mis calculos 160A a 48V = 33A a 230v, normalmente en nuestra vivienda tenemos contratado 15A (3.45KW) o 20A (4.6KW) por lo que con 160A a 48v seria mas que suficiente.

4) Hibrido MPPT que actuara de cargador, regulador e inversor, hay muchas marcas en el mercado, yo particularmente he comprado el PH1800 Plus 5000VA 48Vccde la marca Must (tengo pedido otro para ponerlo en paralelo )

5) Paneles solares y diversas protecciones, en principio he comprado 12 paneles solares policristalinos de 300Wp, en total serian 3600Wp (En invierno produce de media 9000Wh/día y en verano unos 18000Wh/día), aunque posiblemente termine poniendo unos 24 paneles para no tener problemas ya que quiero hacer una instalacion aislada de la red.



Aqui podemos ver una bateria de un coche tesla, como podeis comprobar el sistema es similar e incluso se pueden ver las conexiones entre baterias con su hilo de fusible

Yo lo primero que hice y recomiendo es realizar una prueba con baterias recicladas para comprobar el funcionamiento y aprender a realizar las conexiones, las conexiones entre baterias todavia estoy dudando como realizarlas, si con un hilo de cobre de 0.2mm2 (5A) o soldar directamente un fusible de 2A, esto lo dejare para el final, los soldare un poco antes de conexionar los packs,

Hay varias formas de realizar las bus bar para realizar las conexiones en parelelo, yo creo que he elegido la mas dificil.. lo mas facil es utilizar una pletina de cobre o un hilo de tierra trenzado directamente

Yo lo primero que hice fue comprar los soportes de las baterias, los mios son de 4x6, en total tengo 4 que hacen un total de 4 x 24 = 96 y una vez unidos con un taladro le hice unos agujeros para introducir cables rigidos de 2.5mm2, en total son 12 hilos que harian un total de 12*2.5 = 30mm2

Segun la formula del calculo de la seccion en continua 2 * L * I / 56 * % , seria 2*0.5*160 / 56 * 0,2 = 28,5mm2

Luego introducir las baterias y cortar con un cutter un poco el cable por encima

Y ya por ultimo los tengo todos almacenados a falta de crimpar el terminal y hacer las soldaduras que hare un poco antes de realizar la instalacion

Ahora mismo con ayuda de mi suegro estamos realizando un armario para almacenar las baterias con pallets, la idea es que fuera todo de madera y conectarle tuberias de cobre aplastadas para realizar las conexiones entre los packs

A medida que vaya haciendo algun progreso ire actualizando aqui mismo las fotos, si teneis alguna pregunta o veis que estoy haciendo algo mal comentarmelo por favor.



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Ponte en el peor escenario posible: Diez dias de niebla intensa.

Elige velas o generador ....

Una aislada tiene q llevar un generador si o si, aunque lo uses dos veces al año.

Sarna con gusto no pica pero eso lleva un curro intenso. Muy baratas has tenido q sacar las 18650 para meterte en ese DIY.

Otra cosa.... con 24 placas de 300Wp como bajes a un DOD del 90% por condiciones muy adversas necesitas varios dias para cargar al 100%. No se donde haras la instalacion pero en segun q zonas del pais tener en invierno varios dias seguidos de Sol es todo un milagro.

Consejo importante: para una aislada hay q hacer todos los calculos en el peor escenario posible.

Es un DIY bastante interesante. Animo.

Muchas gracias Tejota, tienes mucha razon hay que hacer los calculos para el peor escenario posible, aunque segun la web de re.jrc.ec me indica que todo es muy factible, ojala sea asi siempre.. todavia no lo tengo comprado pero le pondre un generador de gasolina para prevenir esos casos, la instalacion esta en un pueblo de Sevilla, aqui practicamente sale sol a diario, cerca de mi poblacion incluso hay un huerto solar.

Las baterias las he comprado a un poco menos de 2$, entre 1.6 - 1.7€ la unidad

Que brutalidad de batería , seguiré tus avances con atención.
Saludos.

Muy interesante ese proyecto, lo que dice tejota es cierto, el generador tiene que estar obligado, y más con la inversión de esa bateria en tiempo y dinero.

Iniciado por kktuo

Las baterias las he comprado a un poco menos de 2$, entre 1.6 - 1.7€ la unidad

Ya te lo había dicho, kktuo, el proyecto me parece genial - y la forma como lo realizas, aún más
No obstante, esta batería no es barata: 1.60 euros * 5000 = 8000 euros; con el material de montaje y el BM te habrá costado cerca de 10'000 euros. Yo no puedo tanto; mi sueño sería una batería de litio de 20kWh por unos 1500 euros ...

Iniciado por kktuo

... 12 paneles solares policristalinos de 300Wp, en total serian 3600Wp (En invierno produce de media 9000Wp y en verano unos 18000Wp)

Disculpa, pero la cosecha FV no se mide en Wp, es en Wh o kWh - aquí te refieres a la cosecha diaria, que es en Wh/día o kWh/día

Esta cosecha media me parece optimista: Mi experiencia me dice 14 kWh/día en verano y 7 kWh/día en invierno, como media

Iniciado por kktuo

... aunque posiblemente termine poniendo unos 24 paneles para no tener problemas ya que quiero hacer una instalacion aislada de la red

Me parece muy bien. Con 7200Wp en placa y con esta cacha batería tendrás más que suficiente para el consumo de una vivienda normal (~15kWh/día). Piensa también en aprovechar los excedentes -que en verano serán muchos- p.e. para calentar una piscina

Esa tabla de re.jrc.ec es correcta??

Joer, no pensaba que la latitud influia tanto.... o sea que hay la misma cosecha en Enero que en Julio.... No se, algo no me cuadra ahi.

Parece una instalacion con seguimiento mas que fija.

Iniciado por Tejota

Esa tabla de re.jrc.ec es correcta??

Parece ser correcta, la tabla, pero hay que interpretarla bien: Encima de la tabla dice, que el promedio de energía no aprovechada por estar la batería al SOC 100%, es decir los excedentes, es de 10.27kWh/día !!
El consumo es de 6kWh/día, y esto es exactamente la producción real - claro, las placas no producen más de lo que se consume! Se pasan la mayor parte del día en flotación!

Esto significa, que la planta FV es mucho más potente, de lo que hacen pensar estos 6kWh diarios. La producción máxima posible es de 16kWh/día como media, unos 11kWh/día en invierno y 21kWh/día en verano
Para esta cosecha diaria, habrá unos 4000Wp en placa instalados (la tabla dice 3600Wp)

Obviamente, la instalación está diseñada para aislada autónoma, sin respaldo de generador ("Zero Watts missing per day") - tiene una cacha batería de 48V y 1000Ah (48kWh nominales) - la autonomía es de 7 días !!
No obstante, en el caso de 10 días seguidos sin sol -cosa posible- igual te quedas sin luz

Gracias fran_pascualin y javiti

El_cobarde por ahi van los tiros en cuanto a precio, mi presupuesto era de un maximo de 15000€, espero no pasarme mucho.. ya he cambiado los errores de las unidades de medida, gracias

Tal como dices tengo planteado hacer una piscina y aprovechar los excedentes en verano y cuando pueda calentarla un poco. Habia calculado la cosecha diaria a 2.5h en invierno y a 5h en verano, ¿entonces crees que sera suficiente con 5kWp en placa instalados? Las tablas de re.jrc.ec estan calculada a 3.6kWp

Una bateria de litio de 20kWh por unos 1500 euros, a no ser que sea con baterias recicladas esta complicado, con baterias nuevas necesitarias una 2240 baterias que serian unos 3500€, mas del doble

Acabo de comprobarlo de nuevo Tejota y me sale lo mismo,valores similares en invierno y verano con una inclinacion de 35º la verdad que aqui hace sol casi todos los dias

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Ahora entiendo lo que quieres decir el_cobarde, antes consumia menos de lo que realmente producia la instalacion FV, he aumentado el consumo diario a 20kWh y ya puedo ver lo que se genera de media cada dia del mes, ahora tiene mas sentido

¿Por cierto que generador estais utilizando? Alguna recomendacion

Iniciado por kktuo

Una bateria de litio de 20kWh por unos 1500 euros, a no ser que sea con baterias recicladas esta complicado, con baterias nuevas necesitarias una 2240 baterias que serian unos 3500€, mas del doble

Muy cierto, lo que dices, kktuo. Tendré que esperar unos años más, para realizar mi sueño ...

Iniciado por kktuo

Ahora entiendo lo que quieres decir el_cobarde ...

Sí, ahora me has entendido

Antes se instalaba "poca placa y mucha batería", porque las placas eran muy caras. Esto ha cambiado mucho, y hoy día se dice lo contrario: "mucha placa y poca batería"
Te diré como diseñaría yo una aislada para un consumo medio de 6kWh/día:
- Placa FV: Que no falte! Pondría entre 5kWp y 8kWp
- Batería: 20kWh (500Ah C10 a 48V) para 3 días de autonomía (porque las placas siempre producen algo)
- Inversor: Un híbrido tipo Axpert de 5kW a 48V, de Voltronic o de Must
- Regulador: Un MPPT externo de marca renombrada, para mimar a la batería, que es la componente más cara del sistema

Iniciado por kktuo

¿entonces crees que sera suficiente con 5kWp en placa instalados?

Con 5kWp en placa tendrías una cosecha media de 20kWh/día en verano y 10kWh/día en invierno - bastaría
Con 8kWp en placa tendrías una cosecha media de 32kWh/día en verano y 16kWh/día en invierno - mejor

La inclinación de 30 grados te sirve; la inclinación óptima serían ~45 grados, pero hay poca diferencia
Lo importante es que no hayan sombras!

Para que necesita un regulador externo??

Iniciado por Tejota

Para que necesita un regulador externo??

No digo que kktuo lo necesite, digo que yo pondría ese regulador externo. La batería de kktuo vale 10000 euros y para que dure lo máximo posible, me gastaría los 400 euros que vale un regulador bueno. Sé que tú has instalado un firmware mejorado en tus híbridos y supongo que con este FW miman muy bien a tus baterías, pero no estoy seguro que todos los foreros sabrían hacer lo mismo

Por ejemplo, el compañero Gran Drago, con mucha experiencia, no se fía en absoluto del regulador incorporado en los híbridos:
https://www.solarweb.net/forosolar/f...tml#post343148

Menuda currada Kktuo, eres un valiente. Me encanta tu proyecto y me gustaría que fueses compartiendo tus avances. Gracias por enseñarlo.

Iniciado por el_cobarde

No digo que kktuo lo necesite, digo que yo pondría ese regulador externo. La batería de kktuo vale 10000 euros y para que dure lo máximo posible, me gastaría los 400 euros que vale un regulador bueno. Sé que tú has instalado un firmware mejorado en tus híbridos y supongo que con este FW miman muy bien a tus baterías, pero no estoy seguro que todos los foreros sabrían hacer lo mismo

Por ejemplo, el compañero Gran Drago, con mucha experiencia, no se fía en absoluto del regulador incorporado en los híbridos:
https://www.solarweb.net/forosolar/f...tml#post343148

Si kktuo es capaz de montar esa bateria no creo que tenga problemas en flashear un Voltronic.

kktuo que version de firmware lleva el MUST ?? Siendo MUST me espero cualquier cosa....

kktuo has pensado en algun soft/hard de monitorizacion ?? El BMS llevara uno propio pero me refiero para el hibrido exclusivamente.

Los hibridos de 24V y de 12V no conozco ningun firmware parcheado y posiblemente en las instalaciones que esten funcionando con firmware originales den problemas en las etapas de carga. Ahi si que hay q tirar de regulador externo pero en sistemas de 48V con hibridos como el de kktuo hay solucion para no emplear un regulador externo.

Perdonar pero he estado fuera y no he podido responder antes, el_cobarde lo de poner un MPPT externo no lo habia pensado, parece una buena opcion sobre todo por lo que comentas de proteger a las baterias.

Teoricamente entre el BMS, los fusibles 160A, hilo de cobre 0,2 mm2 o fusibles de 2A individuales y el regulador del hibrido "deberian" estar protegidas, pero nunca viene mal añadir otra proteccion.

Tejota yo no he tocado el firmware del hibrido, segun me dijo el fabricante vienen preparados para baterias de litio.. ya he visto que hay firmwares para los modelos similares a PIP-4048MS pero desconozco si son compatibles para los de la marca Must porque al parecer trabajan con diferentes protocolos, por ejemplo el mio de Must hay que conectarlo por USB ( yo por lo menos no he podido conectarlo por el cable RJ45 a RS485), el de Must utiliza el protocolo modbus desconozco el protocolo de los de tipo voltronic, parece que ser que estos vienen con un software llamado WatchPower y el mio trae uno propio que se llama WinCC

El firmware del inversor y del cargador es el 1.01.01 en cuanto al hardware, para el software es el 1.04.12 en el inversor y el 1.02.31 en el cargador, adjunto fotos

Como veis en la foto de mi panel de pruebas se ve debajo del hibrido una raspberry con una pantalla tactil, mi idea es llevar el control a traves de ella, tanto para el bms como para el hibrido, me esta ayudando el usuario joaquinsfy pero el problema es que es muy diferente al PIP-4048MS al llevar diferentes protocolos, mi idea es poder monitorizar todo y hacer algo parecido a las fotos que adjunto que el me ha pasado.

Espectacular. Enhorabuena por la iniciativa.

Sobre las celdas, buscando un poco, con ayuda de alguien que este por china y pueda negociar directo en fábricas puedes conseguirlas bastante más baratas en origen, y luego un poco más por el transporte (por barco claro, en algún grupaje). Pero bueno, tampoco sería mucho menos.

Gracias mmonge, así lo he hecho yo, tengo un conocido en China y me ha conseguido las baterías a muy buen precio y con un fabricante de calidad, el problema es que las baterías allí valen 1$, pero el envio incrementa casi otro 1$,me las enviaron por avion, ese el gran problema, aún así creo que esta bastante bien el precio (comparado con lo que hay aquí.. ), si alguien esta interesado le puedo pasar el contacto pero únicamente habla en ingles..

Ok kktuo, he visto los manuales de taller y los de usuario de este modelo y efectivamente estos hibridos NO SON VOLTRONIC. Este fabricante MUST va con su propio diseño y aunque se parecen por fuera y algo por dentro a los Voltronic me hace pensar que usan diferentes procesadores y por tanto diferentes protocolos.

Por tanto no viene a cuento mencionar aqui ni firmwares modificados ni nada similar a VOLTRONIC.
Solamente hay q probar a ver como carga y detectar comportamientos extraños en situaciones cambiantes solares.
Igual estos chinos de MUST han hecho un equipo mas estable que los de VOLTRONIC.

A saber...

Dejo links de manuales de estos equipos para general conocimiento:
http://d.mustups.com/yinbrochure/PH1800PLUS.pdf
http://d.mustups.com/manual/420-0023...PLUS-HUNHE.pdf
http://d.mustups.com/service/PH1800P...ice-Manual.pdf
http://d.mustups.com/software/RS485-...Ch340tDrver.7z

Iniciado por Tejota

he visto los manuales de taller y los de usuario de este modelo y efectivamente estos hibridos NO SON VOLTRONIC

Correcto, MustPower es un fabricante independiente, que empezó copiando los híbridos Axpert de Voltronic
Si has comprobado que los híbridos actuales de Must se distinguen de los de Voltronic, será cierto. Pero yo tengo dos híbridos Must de 48V con 4000W del año 2014 y creo que son 100% compatibles con los modelos correspondientes de Voltronic - incluyendo el firmware

Iniciado por el_cobarde

Correcto, MustPower es un fabricante independiente, que empezó copiando los híbridos Axpert de Voltronic
Si has comprobado que los híbridos actuales de Must se distinguen de los de Voltronic, será cierto. Pero yo tengo dos híbridos Must de 48V con 4000W del año 2014 y creo que son 100% compatibles con los modelos correspondientes de Voltronic - incluyendo el firmware

Puede que los antiguos fueran compatibles pero si miras el manual de usuario de ese modelo veras que los parametros no coinciden para nada con los parametros de cualquier Voltronic off-grid de su gama. Eso implica una arquitectura diferente en cuanto a procesador principal y a secundario. Que haya analogias en hardware es mas normal ya que las electronicas seran similares para los mismos usos.
Ademas esta monitorizando con PI y ya ha dicho q los protocolos son diferentes a los Voltronics. Eso implicara diferentes comandos para consulta, flags diferentes, etc... o sea una comunicacion diferente a Voltronic. Y por tanto un firmware diferente q puede ser mejor o peor q los de Voltronics.
Si monitoriza puede sacar muchos datos sobre las etapas de carga en multiples condiciones. Solo hace falta ver si los comportamientos son adecuados frente a esas multiples condiciones. O por el contrario hay bugs gordos....

Ya ira contando....

Gracias Tejota, ya habia descargado todos los manuales, una cosa buena es el manual de servicio, por si se estropea te viene paso a paso lo que tienes que cambiar, eso si hay que saber de electronica.. yo compre esta marca porque investigue un poco y me dio confianza, van a muchas ferias para promocionarse, aparte de que tienen bastante buen precio, el problema es la garantia..

He subido a mega el archivo que me enviaron con el protocolo de comunicacion del hibrido por si quieres echarle un vistazo

El_cobarde posiblemente los hayan cambiado a partir de una fecha, estuve hablando con un trabajador de la empresa porque no podia conectarlo por el puerto rs485 y me dijo que lo conectara por usb que sus ingenieros lo habian modificado para usarlo por usb porque los clientes tenian problemas para conseguir los cables y asi era mas facil, me dijeron tambien que los firmwares y el software eran realizados por ellos mismos tambien, si quieres mañana te puedo enviar fotos del interior para que lo compares con el tuyo

Hoy hemos estado un rato con el armario, a ver si la semana que viene subo una foto actualizada, parece que va a quedar bastante bien

Iniciado por kktuo

El_cobarde ... si quieres mañana te puedo enviar fotos del interior para que lo compares con el tuyo

Gracias, kktuo! Ya he comparado las tripas de mi Must con las tripas de un Axpert Voltronic del mismo año y estoy casi seguro, que mi Must es una copia exacta del Axpert Voltronic - hasta tiene la misma "charging curve" tipo SAI en el manual
No obstante me parece muy interesante para todos, si cuelgas fotos de tu Must moderno en este hilo


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Es extraño no me deja editar el primer post para añadir mas fotos, asi que ire poniendo las actualizaciones por aqui, adjunto una foto de como va quedando el armario de pallet, le hemos puesto una tabla a cada pack para poder sacarlo facilmente individualmente y una especie de cajon para sacar toda la fila a la vez

El_cobarde he realizado varias fotos con la tapa montada, desmontada y una pegatina que viene con las caracteristicas, las he tenido que reducir para que me deje adjuntarlas, si necesitas alguna parte especifica con mas calidad puedo subirlas a mega

Parece ser tambien que el algoritmo de carga no es exactamente igual, incluso tienen uno especifico para las baterias de litio, esto esta sacado del manual

Iniciado por kktuo

Es extraño no me deja editar el primer post para añadir mas fotos, asi que ire poniendo las actualizaciones por aqui, adjunto una foto de como va quedando el armario de pallet, le hemos puesto una tabla a cada pack para poder sacarlo facilmente individualmente y una especie de cajon para sacar toda la fila a la vez

El_cobarde he realizado varias fotos con la tapa montada, desmontada y una pegatina que viene con las caracteristicas, las he tenido que reducir para que me deje adjuntarlas, si necesitas alguna parte especifica con mas calidad puedo subirlas a mega

Parece ser tambien que el algoritmo de carga no es exactamente igual, incluso tienen uno especifico para las baterias de litio, esto esta sacado del manual

Muy bueno. Lo único q me da una chispa de miedo es el rack de madera, por la propensión del litio, aunque altísimamente improbable, a arder o sobrecalentarse. Dale alguna capa de retardante o similar.


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Parece que han puesto los ventiladores adecuadamente. En los Voltronics van al reves.... el aire lo tiran por abajo y entra desde arriba mientras que en estos meten el aire por abajo hacia arriba y da de lleno en los radiadores.
Parece una tonteria pero el hibrido esta mucho mejor refrigerado como lo han hecho en MUST.

Tampoco es mucho problema darles la vuelta en los Voltronics. Hay q quitar varios tornillos y algun zocalo y ya. Eso si, si es nuevo pierdes la garantia pq hay q quitar la tapa del display.