220V-Haushaltsstrom mit nach draußen — selbstgebaute Multifunktions-Powerstation

54 × 18650 als 3S18P 12,6V 36Ah Outdoor-Powerbox: 220V-Wechselrichter + kabelloses Laden + USB + Solarladung + temperaturgesteuerte Lüfter

Der Creator setzt 54 × 18650 mit 5C-Entladung (Innenwiderstand ca. 16mΩ; vorher Innenwiderstand und Spannung gemessen, Zellen mit 20mΩ aussortiert und ersetzt) in dreifache Steck-Zellenhalter und baut daraus einen Pack mit 3 seriell × 18 parallel, 12,6V voll geladen, 36000mAh; an den Pluspolen Fish Paper gegen Kurzschluss. Mit dem leistungsstarken AWithZ Punktschweißgerät wird doppellagiges Nickelband punktgeschweißt; zwischendurch berühren sich die beiden Schweißstifte und schlagen durch Nickelband und eine Zelle, die Zelle wird ausgebaut und ersetzt. Ein 120A-Balancer-BMS wird montiert, Haupt-Plus und -Minus werden mit umwickeltem Kupferdraht + reichlich Lötzinn vom Lötkolben herausgeführt, in Fish Paper und Glasfaserband eingepackt. In die Box kommen ein bidirektionaler Smart-Meter (mit Shunt), 220V-Steckdose, Netzschalter, 90W-USB-Schnellladermodul, kabelloses Lademodul, ein CC/CV-Buck-Boost-Lademodul mit 5–30V Eingang (Ausgang auf 12,6/12,8V eingestellt, ca. 5A, Diode in Reihe), ein 600W / 1200W-Spitze Reiner-Sinus-Wechselrichter, zwei Lüfter + drei 40℃-Thermoschalter parallel (je einer am Kühlkörper des Wechselrichters, am BMS und am Buck-Boost-Modul), zum Schluss ein Tragegriff. Damit lässt sich Reis kochen und Hot Pot machen, Elektrowerkzeug betreiben, ein E-Roller notladen und mit jedem 5–30V-Ladegerät oder Solarpanel direkt laden.

Ergebnis

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1. 
   1. Fertiges Gerät und Funktionen im Überblick

   54 × 18650 als extralanger Pack; Handy auflegen und es lädt kabellos, Type-C/USB, 1200W 220V-Haushaltsstrom, direkt über Solar ladbar.

   00:00 – 00:28
2. 
   2. Innenwiderstand und Spannung messen, schlechte Zellen ersetzen

   Auch neue Zellen müssen gemessen werden; diese 5C-Charge liegt bei ca. 16mΩ, die paar Zellen mit 20mΩ werden alle gegen passende 16mΩ-Zellen getauscht.

   00:28 – 00:55
3. 
   3. In dreifache Steckhalter setzen, Fish Paper an die Pluspole

   Steckhalter sind flexibel, aber nicht so stabil wie ein einteiliger Halter; ein Ring Fish Paper am Pluspol verhindert, dass die Hülle durchscheuert und kurzschließt; oberen Halter aufsetzen, ergibt 3 seriell × 18 parallel, 12,6V, 36000mAh.

   00:55 – 01:23
4. 
   4. Leistungsstarkes Punktschweißgerät, doppellagiges Nickelband

   Wegen des hohen Entladestroms doppellagiges Nickelband; dieses Gerät hat viel Kraft, zwei weitere Lagen wären kein Problem; der Creator ist Auto-Auslösung gewohnt, das Gerät unterstützt auch Fußpedal-Auslösung.

   01:23 – 01:50
5. 
   5. Unfall: Schweißstifte aneinander, Zelle durchgeschlagen und ersetzt

   Die beiden Schweißstifte berühren sich und schlagen durch das doppelte Nickelband und eine Zelle; Nickelband durchtrennen, das Halter-Segment dieser Zelle herausziehen, neue Zelle einsetzen und zurückstecken, ein kurzes Stück Nickelband neu schneiden — schonender für den Pack, als das ganze Nickelband abzureißen.

   01:50 – 02:18
6. 
   6. 120A-Balancer-BMS montieren, Haupt-Plus und -Minus herausführen

   Außen mit Fish Paper umwickeln; 120A-Balancer-BMS; Haupt-Minus kommt vom Ausgang der Balancer-Platine, Haupt-Plus geht nicht über die Balancer-Platine; Verbindungen mit Kupferdraht umwickeln, Lötkolben auf Maximum und großzügig verzinnen, dann Klebeband darum; Balancer-Leitungen anschließen, beide Seiten mit Fish Paper, beide Enden mit Glasfaserband umwickeln.

   02:18 – 03:26
7. 
   7. Box bohren: Smart-Meter / Steckdose / Schalter / USB / kabelloses Laden / Lüfter

   BMS am Pack fixieren; Positionen für bidirektionalen Smart-Meter, 220V-Ausgang, Netzschalter, USB+Type-C, Ladeeingang (Stufenbohrer) und Lüfterlöcher planen; USB-Lademodul, kabelloses Lademodul, Smart-Meter, Schalter und 220V-Steckdose einbauen.

   03:26 – 04:19
8. 
   8. Shunt des Smart-Meters verdrahten

   Haupt-Minus mit Ringkabelschuh (ohne Crimpzange einfach verlöten) an den Eingang des Shunts; reservierte Plusleitung an den Plus-Eingang des Shunts; Flachbandkabel zum Smart-Meter; Ausgang des Shunts an die Haupt-Minus-Leitung, Shunt befestigen.

   04:19 – 04:46
9. 
   9. 600W / 1200W-Spitze Reiner-Sinus-Wechselrichter anschließen

   Haupt-Plus-Leitung + kleine reservierte Plusleitung in den Plus-Anschluss des Wechselrichters stecken und festklemmen; vier dünne reservierte Leitungen vom Haupt-Minus zum Minus des Wechselrichters; Wechselrichter befestigen, 220V-Ausgangssteckdose und Steuerschalter verdrahten, einschalten, läuft normal.

   04:46 – 05:18
10. 
    10. 5–30V-Buck-Boost-Lademodul einbauen, auf 12,6V einstellen

    Eingang mit Plus und Minus verbinden; das CC/CV-Auto-Buck-Boost-Modul nimmt 5–30V Eingang; Diode in Reihe am Plus-Ausgang; eine der vier reservierten Leitungsgruppen wird zur Ladeleitung; Multimeter an den Ausgang der Diode klemmen und den Modulausgang auf 12,6 oder 12,8V einstellen; nach Anschluss des Minus beginnt das Laden, Arbeitsstrom ca. 5A.

    05:18 – 06:08
11. 
    11. Zwei Lüfter + drei 40℃-Thermoschalter parallel

    Ein Zuluft- und ein Abluftlüfter; drei Thermoschalter jeweils auf Kühlkörper des Wechselrichters, Balancer-BMS und Kühlkörper des Buck-Boost-Moduls kleben, alle parallel verdrahtet: Überschreitet irgendeine Stelle 40℃, starten die Lüfter, und sie stoppen erst, wenn alle drei wieder unter 40℃ liegen.

    06:08 – 06:58
12. 
    12. Kabelloses Laden und 90W-USB anschließen, verschrauben, Griff montieren

    Dritte reservierte Leitungsgruppe an das kabellose Lademodul, vierte an das 90W-USB-Lademodul; alles verschrauben und den Tragegriff montieren.

    06:58 – 07:25
13. 
    13. Demo der Einsatzszenarien

    Hot Pot beim Angeln, draußen reparieren und direkt einstecken, leeren E-Roller notladen; mit jedem 5–30V-Ladegerät oder Solarpanel direkt laden.

    07:25 – 07:55

Stückliste

Im Video abgelesen

Tipps des Creators

• Auch bei neuen Zellen Innenwiderstand und Spannung messen, Zellen mit zu hohem Innenwiderstand aussortieren und die Charge gleichmäßig halten 00:42
• Vorteil der Steckhalter: Eine durchgeschweißte Zelle lässt sich einzeln herausziehen und tauschen, ohne das ganze Nickelband abzunehmen 01:54
• Für hohe Entladeströme doppellagiges Nickelband; Haupt-Plus/-Minus-Verbindungen mit Kupferdraht umwickeln und großzügig verzinnen 01:36
• Haupt-Plus geht nicht über die Balancer-Platine, Haupt-Minus wird am Ausgang der Balancer-Platine abgegriffen 02:38
• Drei Thermoschalter parallel: Wird eine Stelle zu heiß, laufen die Lüfter an, und sie stoppen erst, wenn alle abgekühlt sind 06:44
• Ausgang des Buck-Boost-Moduls mit dem Multimeter auf 12,6/12,8V einstellen, bevor die Batterie angeschlossen wird 05:48

Stolperfallen

• Stoßen die beiden Schweißstifte aneinander, schlagen sie durch das doppelte Nickelband und die Zelle („Hochmut kommt vor dem Fall“) 01:45
• Steckhalter sind nicht so stabil wie einteilige Halter 01:02
• Ohne passenden Ringkabelschuh sind dicke Leitungsverbindungen schwer sauber zu machen 02:26

Li-Ion-Sicherheit

• Fish Paper an den Pluspolen, damit die Hülle nicht durchscheuert und kurzschließt; auch an beiden Seiten des Packs 01:07
• Verbindungen mit Isolierband umwickeln, beide Enden zur Verstärkung mit Glasfaserband umwickeln 02:54
• Diode in Reihe am Ausgang des Buck-Boost-Laders 05:32

Zitate