Ford Transit Kontener — kompletny system zasilania off-grid 12 V / 230 V

Ford Transit Kontener - kompletny system Victron

Kompleksowa budowa instalacji elektrycznej w kamperze typu Ford Transit Kontener. Projekt obejmował wykonanie pełnego systemu zasilania 12 V DC i 230 V AC, opartego na urządzeniach Victron Energy, dużym banku akumulatorów LiFePO₄ 628 Ah, panelu fotowoltaicznym Selfa 500 W, ładowaniu z alternatora, ładowaniu solarnym oraz mocnej przetwornicy/ładowarce Victron MultiPlus-II 12/3000/120-32.

Celem było stworzenie instalacji, która pozwala swobodnie korzystać z urządzeń kamperowych i domowych: klimatyzacji, ogrzewania, lodówki, pompy wody, oświetlenia, gniazd 230 V, elektroniki pokładowej oraz dodatkowych systemów zabudowy. Całość została wykonana z przejrzystym podziałem obwodów, zabezpieczeń i monitoringu energii.

System zaprojektowano jako instalację o dużej pojemności i dużej wydajności prądowej. Zastosowano dwa akumulatory LiFePO₄ po 314 Ah każdy, co daje łącznie 628 Ah pojemności. Każdy akumulator otrzymał osobne zabezpieczenie MRBF bezpośrednio na klemie dodatniej, a główny tor zasilania oparto na rozłączniku Victron Battery Switch, blokach rozdzielczych 320 A oraz wykonanej na wymiar miedzianej listwie zbiorczej typu busbar.

Instalacja została podzielona na osobną rozdzielnię 230 V AC i osobną rozdzielnię 12 V DC. Przewody prowadzone pod podwoziem umieszczono w peszlach ochronnych, a wewnątrz wykorzystano istniejące koryta instalacyjne po starej instalacji tam, gdzie było to technicznie uzasadnione.

Najważniejsze elementy systemu

  • Victron MultiPlus-II 12/3000/120-32 — przetwornica 230 V i ładowarka sieciowa 120 A;
  • 2 × LiFePO₄ 314 Ah — łącznie 628 Ah pojemności akumulatorów hotelowych;
  • Victron Orion XS 12/12-50 A — ładowanie akumulatorów z alternatora;
  • Victron SmartSolar MPPT 100/50 — ładowanie z panelu fotowoltaicznego;
  • panel fotowoltaiczny Selfa 500 W;
  • Victron BMV-700 z bocznikiem 500 A — monitoring energii;
  • Victron Multi Control — sterowanie MultiPlusem i limitem prądu ze słupka;
  • osobne rozdzielnie AC i DC;
  • zabezpieczenia MRBF, EGIS, MCB DC, MCB AC i RCD typu A;
  • Victron Battery Switch jako główny rozłącznik akumulatorów;
  • oddzielne obwody dla klimatyzacji, JP Heatera, lodówki, pompy wody, oświetlenia, USB i gniazd 230 V;
  • sterowanie matami grzewczymi zbiornika wody szarej;
  • Android Auto z kamerą cofania i dedykowanym zasilaniem 12 V.

Sercem instalacji jest Victron MultiPlus-II

Głównym urządzeniem systemu został Victron MultiPlus-II 12/3000/120-32. Pełni on funkcję mocnej przetwornicy 12 V / 230 V, ładowarki sieciowej oraz automatycznego przełącznika źródeł zasilania.

Model 12/3000/120-32 został dobrany między innymi ze względu na konieczność zasilania klimatyzacji Dometic B2200, która wymaga odpowiedniego zapasu mocy oraz dobrej odporności na prądy rozruchowe. MultiPlus-II daje znacznie większy komfort korzystania z odbiorników 230 V niż typowe małe przetwornice stosowane w prostych zabudowach kamperowych.

Wbudowana ładowarka sieciowa 120 A pozwala bardzo szybko ładować duży bank akumulatorów po podłączeniu do zewnętrznego zasilania 230 V. Użytkownik może też regulować limit prądu pobieranego ze słupka za pomocą panelu Victron Multi Control.

Ładowanie z alternatora — Victron Orion XS 50 A

Do ładowania akumulatorów hotelowych z instalacji pojazdu zastosowano Victron Orion XS 12/12-50 A. Ładowarka DC/DC separuje instalację samochodu od instalacji zabudowy i pozwala kontrolować prąd oraz profil ładowania akumulatorów LiFePO₄.

Podczas testów uzyskano stabilne i pełne 50 A ładowania. Dzięki zastosowaniu grubych przewodów zasilających instalacja pracowała bez zauważalnych spadków napięcia.

Sterowanie ładowarką wykonano po plusie stacyjki. Po przekręceniu kluczyka Orion XS odłącza się natychmiast, dzięki czemu nie rozładowuje akumulatora rozruchowego. Dodatkowo ustawiono progi napięciowe, które stanowią kolejne zabezpieczenie pracy układu.

Podczas testu alternator pracował stabilnie — nawet przy pełnym obciążeniu ładowarką 50 A nie było zauważalnej zmiany jego pracy ani dźwięku. To potwierdziło poprawny dobór urządzenia, przewodów i sposobu sterowania.

Ładowanie solarne — Selfa 500 W i Victron MPPT 100/50

Na dachu pojazdu zamontowano panel fotowoltaiczny Selfa 500 W. Za ładowanie solarne odpowiada regulator Victron SmartSolar MPPT 100/50, dobrany do mocy panelu oraz dużego banku akumulatorów LiFePO₄.

Zastosowany panel Selfa jest panelem bifacjalnym, czyli może pracować również z wykorzystaniem światła docierającego od tylnej strony modułu. To konstrukcja ze szkłem także po stronie tylnej, dzięki czemu panel może lepiej wykorzystywać odbicia światła i realne warunki montażu na pojeździe.

Wykonano praktyczny test ładowania solarnego. Przy panelu nie w pełni oświetlonym, delikatnie zacienionym i przy dość dużym kącie padania słońca udało się uzyskać wynik PV max na poziomie 427 W. To bardzo dobry rezultat w takich warunkach. Panel potwierdził wysoką sprawność, dlatego dalsze testy przerwano.

Po stronie paneli zastosowano podwójny rozłącznik/zabezpieczenie VCX, umożliwiający bezpieczne odłączenie toru PV podczas serwisu lub diagnostyki.

Bank akumulatorów LiFePO₄ 628 Ah

System został oparty na dwóch akumulatorach LiFePO₄, każdy o pojemności 314 Ah. Łącznie daje to 628 Ah pojemności dla instalacji 12 V i 230 V.

Każdy akumulator otrzymał osobne zabezpieczenie MRBF na dodatniej klemie. Takie rozwiązanie poprawia bezpieczeństwo, ponieważ zabezpieczenie znajduje się bardzo blisko źródła energii.

Główny rozdział zasilania wykonano na rozłączniku Victron Battery Switch, blokach rozdzielczych 320 A oraz miedzianej listwie zbiorczej wykonanej na wymiar. Układ przygotowano do realnej pracy z dużymi prądami po stronie DC.

Instalacja jest w stanie pracować z prądami rzędu 200–300 A, a podczas krótkotrwałego testu obciążeniowego sprawdzono również zachowanie systemu przy prądzie powyżej 500 A po stronie DC.

Monitoring energii — Victron BMV-700

Do monitoringu stanu akumulatorów zastosowano Victron BMV-700 z bocznikiem 500 A. System został skalibrowany pod akumulatory LiFePO₄, aby prawidłowo pokazywał stan naładowania, prąd ładowania, prąd rozładowania oraz zużytą energię.

Przy banku 628 Ah i mocnej przetwornicy MultiPlus-II wiarygodny pomiar jest kluczowy. Użytkownik musi wiedzieć, ile energii pozostało w akumulatorach i jak zachowuje się instalacja przy większych obciążeniach.

Sterowanie z wnętrza — Victron Multi Control

W części mieszkalnej zamontowano panel Victron Multi Control. Pozwala on regulować limit prądu pobieranego ze słupka zasilającego, obserwować tryb pracy MultiPlusa oraz włączać albo wyłączać przetwornicę lub samą ładowarkę.

To ważne rozwiązanie na kempingach i postojach z ograniczonym zasilaniem. Jeśli dostępny słupek ma zabezpieczenie 16 A, użytkownik może ograniczyć pobór prądu tak, aby nie wybijać zabezpieczeń zewnętrznych.

Rozdzielnia 230 V AC

Instalacja 230 V AC została wykonana w osobnej rozdzielni. Zastosowano rozłącznik izolacyjny, zabezpieczenie różnicowoprądowe typu A oraz osobne zabezpieczenia nadprądowe dla wybranych obwodów.

Zabezpieczenie wejścia 230 V dobrano pod zasilanie ze słupka 16 A. Zastosowano rozwiązanie typu combo, czyli zabezpieczenie różnicowoprądowe z członem nadprądowym. W układzie zastosowano RCD o czułości 100 mA, dobrane do charakteru instalacji.

Rozdzielnia 230 V obejmuje:

  • osobny obwód klimatyzacji Dometic B2200;
  • osobny obwód dla JP Heatera — grzałka wody;
  • osobny obwód pozostałych gniazd 230 V w kontenerze;
  • zabezpieczenie wejścia 230 V dobrane pod słupek 16 A;
  • dwupolowe zabezpieczenia MCB rozłączające jednocześnie L i N.

Łącznie w kontenerze wykonano 8 gniazd 230 V: trzy w kuchni, dwa w części dziennej, jedno dedykowane pod TV oraz dwa w bagażniku / pomieszczeniu z instalacją elektryczną.

Rozdzielnia 12 V DC

Instalacja prądu stałego została wykonana w osobnej rozdzielni 12 V DC. Zastosowano zabezpieczenia przeznaczone do pracy z prądem stałym oraz podział obwodów według funkcji.

Rozdzielnia DC obejmuje:

  • oświetlenie wewnętrzne;
  • oświetlenie zewnętrzne;
  • spłuczkę toalety Thetford;
  • wentylator nawiewno-wyciągowy w WC;
  • cztery podwójne ładowarki USB;
  • pompę wody Seaflo;
  • lodówkę kompresorową 90 l.

Dodatkowo zastosowano skrzynkę bezpieczników UNI na 6 obwodów dla wybranych odbiorników poza główną rozdzielnią DC. Dotyczy to między innymi zasilania JP Heatera, kompresora pneumatycznego zawieszenia, dodatkowego oświetlenia tablicy rozdzielczej oraz mat grzewczych zbiornika wody szarej.

Ogrzewanie, JP Heater i maty grzewcze zbiornika

W systemie uwzględniono zasilanie JP Heatera, czyli tańszego zamiennika ogrzewania typu Truma, stosowanego w zabudowach kamperowych do ogrzewania wody lub wspomagania systemu cieplnego. Urządzenie zostało wpięte w instalację z osobnym zabezpieczeniem i uwzględnione w podziale obwodów.

Wykonano również sterowanie dodatkowymi matami grzewczymi zbiornika z wodą szarą. Zbiornik otrzymał dwie maty grzewcze sterowane przez przekaźnik. Układ posiada dwa tryby pracy, które można wybierać z panelu sterowania wewnątrz pojazdu.

Nad drzwiami wejściowymi wykonano panel monitoringu i sterowania, który zawiera:

  • panel sterujący JP Heaterem;
  • przełącznik trybów grzania mat zbiornika wody szarej;
  • elementy monitoringu i kontroli instalacji.

Oświetlenie wewnętrzne i zewnętrzne

Oświetlenie wewnętrzne LED zostało podzielone na trzy strefy:

  • lewa strona;
  • środek;
  • prawa strona.

Każda strefa została przypisana do osobnego łącznika, co pozwala wygodnie sterować światłem w zależności od potrzeb.

Oświetlenie zewnętrzne LED podzielono na dwie strefy:

  • lampka nad drzwiami;
  • trzy lampy w tylnej części kontenera — dwie boczne i jedna tylna.

Dodatkowo uzbrojono nowe lampy tylne, nowe oświetlenie tablicy rejestracyjnej oraz cztery lampki narożne. Nowe lampy zostały skonfigurowane z oryginalną instalacją samochodową.

Pneumatyczne zawieszenie

W pojeździe podłączono kompresor pneumatycznego zawieszenia. Zasilanie kompresora wykonano przez przekaźnik umieszczony pod fotelem kierowcy.

Panel sterowniczy z manometrami został zamontowany na słupku B, dzięki czemu kierowca ma wygodny dostęp do kontroli i obsługi układu zawieszenia pneumatycznego.

Android Auto i kamera cofania

Dodatkowo podłączono system Android Auto wraz z kamerą cofania. Układ otrzymał dedykowane zasilanie 12 V, dzięki czemu nie został podłączony przypadkowo pod obwód roboczy lub istniejącą instalację pomocniczą.

Takie rozwiązanie poprawia stabilność działania elektroniki oraz ułatwia późniejszą diagnostykę.

Prowadzenie przewodów i ochrona instalacji

Wszystkie przewody prowadzone pod podwoziem zostały umieszczone w peszlach ochronnych. Wykorzystano również istniejące koryta instalacyjne po starej instalacji, tam gdzie było to możliwe i technicznie uzasadnione.

Instalacja została uziemiona i wykonana z uwzględnieniem ochrony dla systemu 230 V AC w pojeździe. Szczególną uwagę zwrócono na rozdział torów AC/DC, prowadzenie przewodów, zabezpieczenia oraz możliwość późniejszego serwisu.

Testy systemu

Po zakończeniu montażu skonfigurowano najważniejsze urządzenia systemu: Victron MultiPlus-II, Victron Orion XS, Victron SmartSolar MPPT oraz Victron BMV-700.

Wykonano testy ładowania z alternatora, fotowoltaiki i zewnętrznego zasilania 230 V. Sprawdzono również zachowanie instalacji pod dużym obciążeniem. System jest przygotowany do pracy z prądami rzędu 200–300 A po stronie DC, a podczas krótkotrwałego testu obciążeniowego przeszedł próbę przy prądzie powyżej 500 A po stronie DC.

Test obciążeniowy wypadł bardzo dobrze. MultiPlus, bank akumulatorów, główne połączenia, zabezpieczenia i magistrala wysokoprądowa pracowały stabilnie, co potwierdziło poprawność doboru przewodów, zabezpieczeń i głównych połączeń prądowych.

Test solarny również dał bardzo dobry wynik. Przy niepełnym oświetleniu panelu, lekkim zacienieniu i niekorzystnym kącie padania słońca uzyskano 427 W mocy z panelu Selfa 500 W.

Podczas testu ładowania z alternatora ładowarka Victron Orion XS osiągnęła stabilne 50 A, bez zauważalnych spadków napięcia i bez niepokojących objawów po stronie alternatora.

Zakres prac

  • montaż Victron MultiPlus-II 12/3000/120-32;
  • montaż ładowarki DC/DC Victron Orion XS 12/12-50 A;
  • montaż regulatora solarnego Victron SmartSolar MPPT 100/50;
  • montaż panelu fotowoltaicznego Selfa 500 W;
  • montaż podwójnego rozłącznika/zabezpieczenia paneli VCX;
  • montaż dwóch akumulatorów LiFePO₄ 314 Ah;
  • wykonanie banku akumulatorów o pojemności łącznej 628 Ah;
  • montaż osobnych zabezpieczeń MRBF na klemach dodatnich akumulatorów;
  • montaż głównego rozłącznika Victron Battery Switch;
  • montaż bloków rozdzielczych o prądzie znamionowym 320 A;
  • wykonanie miedzianej listwy zbiorczej typu busbar;
  • montaż bocznika Victron BMV-700 500 A;
  • kalibracja BMV-700 pod akumulatory LiFePO₄;
  • montaż panelu Victron Multi Control;
  • wykonanie osobnej rozdzielni 230 V AC;
  • wykonanie osobnej rozdzielni 12 V DC;
  • montaż rozłącznika izolacyjnego w rozdzielni AC;
  • montaż zabezpieczenia różnicowoprądowego typu A;
  • wykonanie osobnych obwodów 230 V dla klimatyzacji, JP Heatera i gniazd;
  • wykonanie ośmiu gniazd 230 V w kontenerze;
  • wykonanie obwodów DC dla oświetlenia, pompy wody, lodówki, USB, WC i wentylacji;
  • montaż skrzynki bezpieczników UNI na 6 obwodów;
  • podłączenie JP Heatera;
  • podłączenie mat grzewczych zbiornika wody szarej;
  • wykonanie sterowania dwoma trybami pracy mat grzewczych;
  • wykonanie panelu sterowania nad drzwiami wejściowymi;
  • podział oświetlenia wewnętrznego LED na trzy strefy;
  • podział oświetlenia zewnętrznego LED na dwie strefy;
  • uzbrojenie nowych lamp tylnych;
  • podłączenie oświetlenia tablicy rejestracyjnej;
  • podłączenie czterech lampek narożnych;
  • integracja nowych lamp z oryginalną instalacją samochodową;
  • podłączenie kompresora pneumatycznego zawieszenia przez przekaźnik;
  • montaż panelu sterowania pneumatycznym zawieszeniem na słupku B;
  • podłączenie systemu Android Auto;
  • podłączenie kamery cofania;
  • wykonanie dedykowanego zasilania 12 V dla elektroniki;
  • prowadzenie przewodów pod podwoziem w peszlach ochronnych;
  • wykorzystanie istniejących koryt instalacyjnych po starej instalacji;
  • wykonanie uziemienia i połączeń ochronnych instalacji 230 V;
  • konfiguracja wszystkich źródeł ładowania pod profil LiFePO₄;
  • test ładowania solarnego z panelu Selfa 500 W;
  • uzyskanie wyniku 427 W PV max przy niepełnym oświetleniu i lekkim zacienieniu panelu;
  • test ładowania z alternatora przez Victron Orion XS 50 A;
  • uzyskanie stabilnego ładowania 50 A bez zauważalnych spadków napięcia;
  • wykonanie sterowania ładowarką DC/DC po plusie stacyjki;
  • ustawienie progów napięciowych zabezpieczających akumulator rozruchowy;
  • testy ładowania z alternatora, fotowoltaiki i sieci 230 V;
  • testy pracy przetwornicy pod obciążeniem;
  • krótkotrwały test obciążeniowy powyżej 500 A po stronie DC;
  • testy działania odbiorników i zabezpieczeń.

Najważniejsze urządzenia

  • Victron MultiPlus-II 12/3000/120-32;
  • Victron Orion XS 12/12-50 A;
  • Victron SmartSolar MPPT 100/50;
  • panel fotowoltaiczny Selfa 500 W;
  • Victron BMV-700 z bocznikiem 500 A;
  • Victron Multi Control;
  • 2 × LiFePO₄ 314 Ah;
  • Victron Battery Switch;
  • MRBF na akumulatorach;
  • bloki rozdzielcze 320 A;
  • rozdzielnia 230 V AC;
  • rozdzielnia 12 V DC;
  • JP Heater;
  • Dometic B2200;
  • Seaflo — pompa wody;
  • lodówka kompresorowa 90 l;
  • Android Auto z kamerą cofania.

Efekt końcowy

Po zakończeniu prac powstał zaawansowany system zasilania kampera, który łączy dużą pojemność akumulatorów, mocną przetwornicę, szybkie ładowanie z sieci, ładowanie z alternatora i fotowoltaiki oraz czytelny podział instalacji AC/DC.

Najważniejsze efekty:

  • duży bank akumulatorów LiFePO₄ 628 Ah;
  • mocne zasilanie 230 V z Victron MultiPlus-II;
  • szybkie ładowanie z sieci dzięki ładowarce 120 A;
  • stabilne ładowanie z alternatora przez Orion XS 50 A;
  • ładowanie solarne z panelu Selfa 500 W przez MPPT 100/50;
  • bardzo dobry wynik testu solarnego: 427 W mimo niepełnego oświetlenia panelu;
  • osobne rozdzielnie dla 230 V AC i 12 V DC;
  • bezpieczny rozdział obwodów;
  • monitoring energii przez Victron BMV-700;
  • sterowanie MultiPlusem z wnętrza pojazdu przez Multi Control;
  • przygotowanie instalacji do zasilania klimatyzacji, lodówki, pompy, ogrzewania, oświetlenia, elektroniki i gniazd 230 V;
  • zasilanie i sterowanie JP Heaterem jako tańszym zamiennikiem Trumy;
  • sterowanie matami grzewczymi zbiornika wody szarej;
  • podłączenie pneumatycznego zawieszenia;
  • podłączenie Android Auto i kamery cofania;
  • integracja nowych lamp z oryginalną instalacją samochodową;
  • uporządkowane prowadzenie przewodów;
  • ochrona przewodów pod podwoziem w peszlach;
  • system przetestowany pod dużym obciążeniem, również chwilowo powyżej 500 A po stronie DC.

Podsumowanie

Ten projekt pokazuje pełną budowę instalacji elektrycznej w kamperze kontenerowym — od banku akumulatorów, przez ładowanie z alternatora, fotowoltaikę i zasilanie 230 V, aż po rozdzielnie, zabezpieczenia, monitoring, ogrzewanie, oświetlenie i integrację z instalacją pojazdu.

W Ford Transit Kontener powstał system zasilania przygotowany do realnej pracy w trasie i na postoju. Instalacja pozwala korzystać z odbiorników 12 V i 230 V, ładować akumulatory z kilku źródeł, kontrolować zużycie energii i bezpiecznie zasilać najważniejsze urządzenia zabudowy.

Wynik 427 W z panelu Selfa 500 W w nieidealnych warunkach, stabilne 50 A ładowania z alternatora oraz pozytywny test obciążeniowy powyżej 500 A po stronie DC potwierdziły poprawność doboru i konfiguracji całego systemu.