Artur van den Biggelaar จากเนเธอร์แลนด์ สร้างระบบพลังงานภายในบ้านแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบโดยใช้ อินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์ออฟกริดแบบครบวงจร 12 kW สามเฟส ของ PowMr จำนวน 2 เครื่อง แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 4,500 Wp และระบบกักเก็บพลังงานออฟกริดแบบ DIY ขนาด 64 kWh (8 × เซลล์แบตเตอรี่ปริซึม LiFePO4 320Ah 3.2V จำนวน 4 เซลล์) ซึ่งทั้งหมดได้รับการตรวจสอบและควบคุมด้วย Home Assistant
ระบบทำงานโดยไม่ต้องมีผู้ควบคุมด้วยตนเอง พร้อมปรับช่วงเวลาการชาร์จไฟจากโครงข่ายไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องตามราคาพลังงาน ขณะเดียวกันก็ประสานการผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์และการกักเก็บพลังงานในแบตเตอรี่ เพื่อจ่ายไฟให้บ้านได้อย่างมีประสิทธิภาพตลอด 24 ชั่วโมง
ชุดแบตเตอรี่ภายในบ้าน LiFePO₄ ขนาด 64 kWh แบบ DIY
หัวใจสำคัญของระบบกักเก็บพลังงานออฟกริดขนาด 64 kWh นี้คือแบตเตอรี่ภายในบ้าน LiFePO4 แบบ DIY ที่ Artur ออกแบบและสร้างขึ้นเองทั้งหมด เขาประดิษฐ์โครงขึ้นใหม่ตั้งแต่ต้น โดยใช้ Trespa สำหรับแผงตู้และชั้นวาง เพื่อให้มีความแข็งแรงเชิงกลสูงและทนไฟได้ดีกว่าวัสดุพื้นฐานจากไม้ทั่วไป
แบตเตอรี่ประกอบด้วยเซลล์แบตเตอรี่ปริซึม LiFePO4 320Ah 3.2V จำนวน 32 เซลล์ แบ่งเป็นชุดแบตเตอรี่อิสระแบบ 16S จำนวน 2 ชุด แต่ละชุดมีแรงดันประมาณ 48V ซึ่งเป็นเซลล์ 320Ah แบบเดียวกับที่ระบุไว้ในภาพรวมระบบว่า 8 × 4PCS
การแยกชุดแบตเตอรี่ลิเธียมแบบ DIY ออกเป็น 2 ชุด ช่วยให้ระบบกักเก็บพลังงานภายในบ้านจัดการ บำรุงรักษา และป้องกันได้ง่ายขึ้น แต่ละชุดมี JK BMS ของตัวเองพร้อมระบบตรวจสอบอุณหภูมิ สามารถเปิดและปิดแยกจากกันได้ และได้รับการป้องกันด้วยฟิวส์เฉพาะขนาด 150A ชุดแบตเตอรี่เชื่อมต่อกันด้วยสายทองแดงขนาด 50mm² เพื่อลดแรงดันตกคร่อมและรองรับกระแสสูงได้อย่างปลอดภัย
สำหรับใช้เป็นแนวทางในการสร้างจริง แนวทางการทำแบตเตอรี่ภายในบ้าน LiFePO4 แบบ DIY นี้ยังสามารถศึกษาเพิ่มเติมได้จากวิดีโอ YouTube ของ PowMr เกี่ยวกับการประกอบเซลล์ปริซึมและการจัดทำระบบกักเก็บพลังงานออฟกริด
Home Assistant ทำให้ระบบอินเวอร์เตอร์ PowMr คู่ทำงานอัตโนมัติได้อย่างไร
อินเวอร์เตอร์ PowMr ทั้งสองเครื่องส่งข้อมูลการทำงานแบบเรียลไทม์เข้าสู่ Home Assistant ผ่านอินเทอร์เฟซการสื่อสาร Wi-Fi ทำให้เกิดศูนย์กลางการตรวจสอบเพียงจุดเดียวสำหรับระบบพลังงานภายในบ้านออฟกริดทั้งหมด
Home Assistant ติดตามเอาต์พุตจากโซลาร์เซลล์ PV แรงดันแบตเตอรี่และสถานะการชาร์จ (SOC) อินพุตจากโครงข่ายไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าที่บ้านใช้ และโหมดการทำงานของอินเวอร์เตอร์แต่ละเครื่องอย่างต่อเนื่อง พร้อมดึงข้อมูลราคาพลังงานในพื้นที่มาใช้ควบคุมระบบอัตโนมัติ
ตรรกะการควบคุมทำงานตามหลักการลดการใช้ไฟช่วงพีกและเติมไฟในช่วงนอกพีก กล่าวคือ ในช่วงราคาต่ำ ระบบจะให้ความสำคัญกับการชาร์จไฟจากโครงข่ายเข้าสู่ชุดแบตเตอรี่แบบ DIY ส่วนในช่วงราคาสูง หรือเมื่อการผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์อยู่ในระดับสูง ระบบจะลดการดึงไฟจากโครงข่าย และเลือกใช้ไฟจากโซลาร์เซลล์ร่วมกับการจ่ายไฟจากแบตเตอรี่เพื่อจ่ายให้บ้าน
เมื่ออินเวอร์เตอร์ทั้งสองเครื่องทำงานตามกฎเดียวกันของ Home Assistant ระบบจะเปรียบเทียบค่าเกณฑ์ สั่งเปลี่ยนการชาร์จและการคายประจุ และตรวจสอบสถานะอุปกรณ์อย่างต่อเนื่อง ทำให้ระบบอินเวอร์เตอร์คู่ทำงานโดยอัตโนมัติโดยไม่ต้องมีผู้ควบคุม
ผ่านไป 1.5 ปี: ยังคงทำงานได้อย่างแข็งแกร่ง
ระบบพลังงานภายในบ้านออฟกริดของ PowMr นี้ทำงานมาแล้วประมาณ 1.5 ปี แม้จะต้องมีการปรับแต่งเล็กน้อยในระหว่างการใช้งาน แต่อินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์แบบครบวงจรสามเฟสทั้งสองเครื่อง แบตเตอรี่ LiFePO4 แบบ DIY และส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องยังคงอยู่ในสภาพดีมาก
ประวัติการใช้งานดังกล่าวแสดงให้เห็นว่า ระบบอัตโนมัติของ Home Assistant และฮาร์ดแวร์กักเก็บพลังงานสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างน่าเชื่อถือในระยะยาว สำหรับ Artur นี่ไม่ใช่เพียงโครงการ DIY ที่ประสบความสำเร็จเท่านั้น แต่ยังเป็นระบบพลังงานภายในบ้านที่สร้างขึ้นเพื่อให้ทำงานได้อย่างต่อเนื่อง
