من هولندا، بنى أرتور فان دن بيغيلار نظامًا منزليًا مؤتمتًا بالكامل للطاقة، اعتمادًا على اثنين من عاكسات الطاقة الشمسية خارج الشبكة ثلاثية الطور المتكاملة بالكامل بقدرة 12 كيلوواط من PowMr، وألواح شمسية بقدرة 4,500 واط ذروة، ونظام تخزين منزلي خارج الشبكة بسعة 64 كيلوواط ساعي من صنعه بنفسه (8 × 4 خلايا بطارية منشورية LiFePO4 بسعة 320 أمبير ساعي وجهد 3.2 فولت)، مع مراقبة النظام والتحكم فيه بالكامل عبر Home Assistant.
يعمل النظام دون تدخل يدوي، إذ يحسّن باستمرار أوقات الشحن من الشبكة استنادًا إلى أسعار الطاقة، مع تنسيق توليد الطاقة الشمسية وتخزين البطارية للحفاظ على تزويد المنزل بالطاقة بكفاءة على مدار الساعة.
حزمة بطارية منزلية DIY بقدرة 64 كيلوواط ساعي من LiFePO₄
في قلب نظام تخزين الطاقة خارج الشبكة بقدرة 64 كيلوواط ساعي توجد بطارية منزلية من LiFePO4 صممها أرتور وصنعها بنفسه بالكامل. فقد صنع الهيكل كاملًا من الصفر، مستخدمًا ألواح ورفوفًا من مادة Trespa لتوفير متانة ميكانيكية عالية ومقاومة أفضل للحريق مقارنة بالمواد الخشبية التقليدية.
تتكون البطارية من 32 خلية بطارية منشورية من LiFePO4 بسعة 320 أمبير ساعي وجهد 3.2 فولت، مقسمة إلى حزمتين مستقلتين بتكوين 16S وجهد يقارب 48 فولتًا لكل منهما—وهي الخلايا نفسها بسعة 320 أمبير ساعي المشار إليها بصيغة 8 × 4PCS في نظرة عامة على النظام.
يجعل تقسيم حزمة بطارية الليثيوم DIY إلى حزمتين إعداد تخزين الطاقة المنزلية أسهل في الإدارة والصيانة والحماية. وتحتوي كل حزمة على نظام JK BMS خاص بها مع مراقبة لدرجة الحرارة، ويمكن تشغيلها وإيقافها بشكل مستقل، كما تحميها قاطعة منصهرة مخصصة بقدرة 150 أمبير. وترتبط الحزمتان بكابلات نحاسية مساحة مقطعها 50 مم² للحفاظ على انخفاض الجهد ضمن مستوى منخفض والتعامل بأمان مع التيار المرتفع.
وللاستفادة من مرجع عملي للبناء، يمكن أيضًا اتباع نهج بطارية LiFePO4 المنزلية DIY هذا من خلال مقاطع PowMr على YouTube حول تجميع الخلايا المنشورية وإعدادات تخزين الطاقة خارج الشبكة.
كيف تعمل أتمتة Home Assistant لعاكسي PowMr
يرسل عاكسَا PowMr بيانات التشغيل المباشرة إلى Home Assistant عبر واجهات الاتصال عبر Wi-Fi، مما ينشئ مركز مراقبة واحدًا لنظام الطاقة المنزلي الكامل خارج الشبكة.
يتابع Home Assistant باستمرار إنتاج الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وجهد البطارية وحالة الشحن (SOC)، ومدخلات الشبكة، وقدرة الأحمال المنزلية، ووضع التشغيل لكل عاكس، مع جلب بيانات أسعار الطاقة المحلية أيضًا لتوجيه عمليات الأتمتة.
يتبع منطق التحكم مبدأ تقليل الأحمال خلال فترات الذروة وملء الأحمال خلال فترات الانخفاض: ففي فترات انخفاض الأسعار، يعطي النظام الأولوية للشحن من الشبكة لتخزين البطارية DIY؛ أما خلال فترات ارتفاع الأسعار—أو عندما يكون توليد الطاقة الشمسية قويًا—فيقلل استيراد الطاقة من الشبكة ويفضل الطاقة الشمسية مع تفريغ البطارية لتزويد المنزل بالطاقة.
ومع اتباع العاكسين لقواعد Home Assistant نفسها، يقارن النظام الحدود، ويفعّل تغييرات الشحن والتفريغ، ويواصل التحقق من حالة الأجهزة—وبذلك يعمل نظام العاكسين تلقائيًا دون تدخل يدوي.
بعد مرور 1.5 عام: لا يزال يعمل بكفاءة
يعمل نظام الطاقة المنزلي خارج الشبكة من PowMr الآن منذ نحو 1.5 عام. ورغم أنه لم يخلُ تمامًا من بعض الضبط الدقيق، فإن عاكسَي الطاقة الشمسية ثلاثيي الطور المتكاملين بالكامل، وبطارية LiFePO4 المصنوعة يدويًا، والمكونات ذات الصلة لا تزال في حالة ممتازة.
يوضح هذا السجل أن أتمتة Home Assistant ومعدات تخزين الطاقة يمكن أن تعملا معًا بموثوقية على المدى الطويل. وبالنسبة إلى أرتور، فهذا أكثر من مجرد مشروع ناجح من صنعه بنفسه؛ إنه نظام طاقة منزلي صُمم ليستمر في العمل.
