La Powerwall de Glubux (2016)
(secondlifestorage.com)- Glubux construyó una Powerwall DIY añadiendo un pack de litio con celdas 18650 recuperadas de baterías de laptop a un sistema existente de energía solar y baterías de plomo-ácido
- El punto de partida era un sistema de energía autónomo compuesto por paneles solares de 1.4 kW, una batería de montacargas de 24 V 460 Ah, un Victron MPPT 100/50, un convertidor reductor de 24 V→12 V y un inversor Victron de 3 KVA
- Seleccionó celdas de unas 650 baterías de laptop para ajustar cada pack a 100 Ah, e intentó equilibrarlos usando busbars de alambre de cobre de 1.5 mm y cableado de la misma longitud
- Planeaba probar primero con 7 packs y, si no había problemas, ampliarlo a packs más grandes de 160 celdas, celdas de al menos 1500 mAh y 250 Ah
- Tras una semana de uso, parecía tener mejor eficiencia de carga y sostener mejor la carga que las baterías de plomo-ácido, pero en la sexta noche algunos packs cayeron hasta alrededor de 2 V, revelando problemas de emparejamiento de capacidad y balanceo
Sistema eléctrico existente y plan para añadir packs de litio
- Glubux ya producía por su cuenta parte de la electricidad que necesitaba
- Había instalado paneles solares de 1.4 kW en el techo
- El sistema de almacenamiento existente era una vieja batería de montacargas de 24 V 460 Ah
- Estaba usando un controlador de carga Victron MPPT 100/50, un convertidor reductor de voltaje Victron de 24 V→12 V y un inversor Victron de 3 KVA
- Tenía planes de construir un cobertizo (shed) para alojar la batería, el controlador de carga y el inversor
- Desde meses antes había estado juntando baterías de laptop y, en ese momento, ya había conseguido unas 650, con lo que comenzó la clasificación y construcción de packs
Método de diseño de packs de 100 Ah
- La capacidad objetivo por pack era de 100 Ah
- Ajustaba la capacidad modificando la cantidad de celdas
- Quería que fuera posible añadir o quitar celdas si hacía falta
- En los busbars usó tanto alambre de cobre como pudo, porque era fácil de conseguir y de soldar
- Optó por un diseño que mantuviera igual la longitud de los busbars conectados a cada celda
- El grosor del alambre de cobre era de 1.5 mm
- Un usuario preguntó si no era excesivo, considerando que un cable de 2.5 mm podía soportar entre 16 y 25 A
- Glubux respondió que hacía falta probarlo en la práctica, pero que prefería algo más grueso antes que demasiado delgado
- Otro usuario calculó la resistencia del alambre de cobre más largo en 0.0022789 Ω, es decir, 2.2789 mΩ, y consideró que la resistencia interna de la celda era mayor que eso
Pruebas de celdas y confiabilidad de las mediciones
- Glubux probó las celdas con varios descargadores independientes
- Ante la pregunta de si había comparado directamente la misma celda en varios descargadores, respondió que lo había verificado de forma indirecta probando pares de celdas recién separadas en distintos cargadores
- Hubo varios casos en los que la diferencia de capacidad fue de solo unos pocos mAh
- Concluyó que los descargadores no eran perfectos, pero sí lo suficientemente precisos
Escala inicial de fabricación y plan de expansión
- En una actualización posterior ya había completado 6 packs, y el séptimo también estaría listo pronto
- Los packs de 100 Ah estaban diseñados con un tamaño máximo de 80 celdas
- La celda de menor capacidad usada estaba en el rango de 1200 a 1300 mAh
- La base del cálculo era
1250mAh × 80 celdas = 100Ah
- Primero quería construir y probar 7 packs y, si no surgían problemas, ampliarlo a packs más grandes
- La siguiente etapa sería de 160 celdas
- La capacidad mínima por celda sería de 1500 mAh
- La capacidad objetivo sería de 250 Ah
- La idea inicial de instalación era colocarlos en repisas dentro del cobertizo del jardín, y también existía la posibilidad de usar una repisa por string, aunque en ese momento aún no estaba definido
Resultado de una semana usando energía de litio
- Tras usar los packs de litio durante una semana, Glubux consideró que la respuesta de las celdas le gustaba más que la de las baterías de plomo-ácido
- La eficiencia de carga parecía mejor, y le daba la impresión de que no había desperdicio en la etapa de absorción
- Bajo carga, el voltaje también bajaba de forma lenta y predecible, sosteniéndose bien
- Aún no había probado cargas grandes, y la más exigente había sido una aspiradora de poco más de 1200 W
- Con esa carga no hubo ninguna señal de calentamiento
- Luego pensaba extraer más potencia y revisarlo con una cámara térmica, pero antes necesitaba sol para recargar con los paneles
Desequilibrio entre packs detectado en la descarga nocturna
- Durante la noche dejó conectado todo el equipo para probar el comportamiento con la carga mantenida
- Las cargas eran 2 refrigeradores, el inversor y trabajo de procesamiento de celdas 18650
- Durante las primeras 5 noches no hubo problemas, y por la mañana quedaba alrededor de 20% de energía
- En la sexta noche el voltaje cayó de forma importante
- 4 packs seguían en 3.30 V
- El siguiente pack estaba en 3 V
- El siguiente estaba un poco por encima de 2 V
- El último estaba un poco por debajo de 2 V
- Glubux decidió separar todos los packs y recargar los más bajos hasta 3 V antes de investigar la causa
- La mayor caída de voltaje ocurrió en el pack con menos celdas
- Para alcanzar 100 Ah, un pack estaba configurado como
80 × 1250mAh, mientras que un pack más vacío era51 × 1950mAh - Este cálculo simple se basaba en capacidades medidas a una tasa de descarga de 1C
- Al descargar a un C-rate más bajo, la capacidad aumenta, y Glubux suponía que ese aumento podía ser mayor en el pack de 80 celdas que en el de 51 celdas
- Para alcanzar 100 Ah, un pack estaba configurado como
- Después añadió celdas a algunos packs, y comentó que ese trabajo fue muy sencillo
- Decidió volver a balancear los packs y observar el resultado
Comportamiento observado durante el balanceo
- Cuando balanceó por primera vez a 3.8 V, los packs coincidían bien
- Al acercarse a la carga completa, en 4 V, y también al bajar a un voltaje bajo, cerca de 3.3 V, aparecía una ligera deriva
- En cambio, al volver cerca de 3.8 V, el balance regresaba a ser perfecto
- Este comportamiento daba dos pistas
- Era una señal anticipada de packs débiles, y de hecho los packs en los que se había observado deriva terminaron cayendo después hasta alrededor de 2 V
- Incluso si los packs no eran totalmente uniformes, el balance podía no degradarse demasiado mientras no llegaran a la zona alta o baja de voltaje
1 comentarios
Opiniones en Hacker News
Reorganizar y ajustar las celdas para lograr la eficiencia del pack es genial como proyecto de hobby, pero al final muestra muy bien la eficiencia de las cadenas de suministro modernas.
Si tienes habilidades de nivel electricista profesional, puedes dedicar cientos de horas a armar un sistema de baterías para casa, pero quizá sea menos confiable que algo que simplemente puedes comprar por 20.000 dólares.
Es genial y divertido, pero toma demasiado tiempo investigar, adquirir habilidades, conseguir herramientas y construirlo.
Dicho eso, aunque estoy de acuerdo con la dirección general de la cifra de 20.000 dólares, está bastante alejada de la realidad y es demasiado alta.
Una celda 18650 decente tiene alrededor de 12 Wh de capacidad y, si asumimos que la batería del artículo tiene 1200 celdas, eso da unos 14,4 kWh.
Se pueden conseguir por unos 500 dólares componentes como una caja de acero para baterías de 16 celdas LiFePo, un BMS moderno, comunicación Bluetooth y cableada, pantalla táctil, interruptor y terminales, y celdas LiFePo de alta calidad de unas 300 Ah como las EVE MB31 también cuestan bastante menos de 100 dólares cada una.
Así que por menos de unos 2000 dólares se pueden conseguir las piezas para armar una batería LiFePo de unos 15 kWh totalmente funcional.
El armado lleva horas, no semanas; usa celdas nuevas en vez de usadas; es más segura que las celdas de ion de litio; ocupa menos espacio y es más fácil de ampliar.
En el segmento barato, en 2016 costaba unos 340 dólares por kWh, así que 20 kWh serían alrededor de 6800 dólares.
En 2025, a 100 dólares por kWh, serían 2000 dólares.
Que valga la pena depende mucho de la tasa de retorno requerida después de impuestos y del tiempo que tome.
Probablemente haya ganado más por los derechos cinematográficos que por la lotería en sí.
Seguramente ganaba más que trabajando en retail, pero si no se hubiera obsesionado con “darles una lección a los poderosos”, quizá podría haber ganado más haciendo otra cosa.
Este proyecto de batería transmite una sensación parecida.
Dicho eso, para tareas que puedes hacer mientras conversas con un amigo o ves una serie de corrido, es difícil calcular el costo solo por cuánto avanza el reloj.
Con más pasión, dedicación e incluso capacidad empresarial, también podrías ganar 20.000 dólares cada vez.
“Durante el confinamiento construyó otros 14 kWh”.
https://secondlifestorage.com/index.php?threads/glubuxs-powe...
Ahí hay una foto bastante impactante de toda la instalación.
Aun así, al menos es bueno que esté en un cobertizo separado.
Es muy interesante, pero al mismo tiempo parece un riesgo de incendio enorme.
Me preocupan especialmente las celdas apretadas en el centro de cada grupo.
Aun así, hay que estar preparado.
Es divertido solo hasta que una de entre miles de baterías entra en reacción térmica :-)
Es una historia realmente asombrosa, y son impresionantes la constancia y el esfuerzo invertidos en recuperar y reutilizar tantas baterías.
Pero unos cuantos dendritas, un rayo u otros factores fuera de control pueden convertir el edificio que contiene este conjunto de baterías en un dispositivo incendiario muy impresionante.
Si alguna vez viste un incendio en una fábrica de baterías, sabes que es fascinante y a la vez realmente aterrador.
En California, el incendio de baterías a escala de red de Moss Landing todavía tiene daños a largo plazo bajo evaluación.
Estas baterías son aterradoramente potentes cuando sale el “humo mágico”.
Un artículo de Vice de 2017 https://www.vice.com/en/article/diy-powerwall-builders-are-u... presenta a Glubux como francés.
Como no aparece en el artículo publicado, me dio curiosidad el clima de la zona donde vive Glubux y la carga que soporta el sistema.
Probablemente se pueda encontrar más sobre Glubux en secondlifestorage.com.
Si te gusta esto, Jehu Garcia en YouTube hace trabajos parecidos.
Compra en volumen scooters abandonados de la calle cuando los dan de baja y reutiliza sus baterías.
No es exactamente lo mismo porque es una sola batería grande, pero igual es una idea genial.
Según recuerdo, los videos son bastante cortos y muestran más la configuración que los detalles del proceso de construcción.
Vi que fabricantes chinos que producían scooters para empresas como Bird venden kits de conversión que aprovechan dispositivos desechados y los convierten en scooters eléctricos normales.
Es cierto que esto es peligroso.
Pero también puedo imaginar un mundo en el que se exija que las baterías estén diseñadas desde el principio para que reparaciones de este tipo, manipulando y emparejando celdas individuales, sean más seguras.
Si es posible, sin duda sería mejor que convertir las baterías en black mass.
Desaconsejo firmemente este método; es mejor comprar celdas prismáticas LFP.
Son mucho más seguras, químicamente estables y menos sensibles al calor.
Si quieres saber más, puedes ver los canales de YouTube Off Grid Garage (Andy) o Will Prowse.
Es curioso que mucha gente identifique de inmediato miles de celdas viejas de baterías de laptop dentro de un cobertizo de madera como un riesgo de incendio.
Pero antes de reciclarse ya eran un riesgo de incendio igual, quizá incluso mayor, solo que estaban dispersas por distintos contenedores de residuos electrónicos.
Cada vez que oigo noticias de incendios en plantas de tratamiento de residuos, me pregunto si hubo baterías de litio involucradas.
También podrían venir de vapeadores desechables o juguetes infantiles.
Algo me dice que su agente de seguros de vivienda no sabía nada de esto.
“¿La vivienda tiene rociadores? … ¿Y cuántos Wh de capacidad de almacenamiento en baterías tiene?”