Peugeot Boxer CamperVan — rozbudowa zasilania 230 V i 400 Ah LiFePO₄

Modernizacja instalacji elektrycznej w kamperze Peugeot Boxer CamperVan. Głównym celem było zwiększenie mocy dostępnej z instalacji 230 V oraz rozbudowa banku akumulatorów hotelowych tak, aby klient mógł swobodnie korzystać z typowych urządzeń domowych — w tym ekspresu do kawy, czajnika elektrycznego i innych odbiorników o dużym poborze mocy.

W instalacji zastanej znajdowała się przetwornica Volt Polska Sinus Pro Ultra 2000. Mimo nazwy sugerującej dużą moc, urządzenie ma około 1000 W mocy znamionowej, co było niewystarczające do komfortowego zasilania mocniejszych urządzeń AGD. Klient chciał korzystać z kampera bez ciągłego zastanawiania się, czy dane urządzenie przeciąży instalację.

Zdecydowano się na montaż Victron MultiPlus-II 12/3000/120-32. To urządzenie łączy funkcję mocnej przetwornicy 230 V, ładowarki sieciowej oraz automatycznego przełączania źródeł zasilania. Moc 3000 VA, czyli około 2400 W mocy znamionowej, pozwala zasilać większość typowych urządzeń domowych używanych w kamperze. Wbudowana ładowarka sieciowa 120 A umożliwia bardzo szybkie ładowanie akumulatorów po podłączeniu do zewnętrznego zasilania 230 V.

Drugim ważnym elementem modernizacji była rozbudowa magazynu energii. Dotychczasowa pojemność 200 Ah została zwiększona do 400 Ah LiFePO₄ przez dodanie drugiego akumulatora BPower LFP12200RV 12,8 V 200 Ah z wbudowanym BMS-em i komunikacją Bluetooth.

Problem — za słaba przetwornica 230 V

W kamperze znajdowała się przetwornica Volt Polska Sinus Pro Ultra 2000. W praktyce jej moc znamionowa wynosi około 1000 W, co mocno ograniczało możliwość korzystania z urządzeń 230 V.

Taka moc może wystarczyć do prostych odbiorników, ale jest niewystarczająca do wygodnego zasilania urządzeń takich jak ekspres do kawy, czajnik elektryczny, mocniejsza ładowarka, sprzęt kuchenny czy inne odbiorniki AGD. Użytkownik musiał uważać, co podłącza, aby nie przeciążyć instalacji.

Celem modernizacji było zbudowanie systemu, który daje dużo większy komfort użytkowania. Klient chciał po prostu korzystać z kampera i nie martwić się za każdym razem, czy wystarczy prądu.

Rozwiązanie — Victron MultiPlus-II 12/3000/120-32

Zastosowano Victron MultiPlus-II 12/3000/120-32. To znacznie mocniejsze i bardziej zaawansowane urządzenie niż klasyczna przetwornica. MultiPlus-II łączy kilka funkcji w jednym systemie:

• przetwornicę 12 V / 230 V;
• ładowarkę sieciową 120 A;
• automatyczne przełączanie pomiędzy zasilaniem zewnętrznym a pracą z akumulatorów;
• możliwość konfiguracji parametrów ładowania pod akumulatory LiFePO₄.

Moc 3000 VA, czyli około 2400 W mocy znamionowej, pozwala zasilać większość typowych urządzeń domowych używanych w kamperze. W praktyce oznacza to dużo większy komfort korzystania z instalacji 230 V.

Dużą zaletą tego modelu jest również bardzo mocna ładowarka sieciowa. Po podłączeniu kampera do zewnętrznego zasilania 230 V system może szybko uzupełnić energię w dużym banku akumulatorów.

Montaż na milimetry

Jednym z największych wyzwań był bardzo ograniczony obszar montażowy. Victron MultiPlus-II jest dużym i mocnym urządzeniem, dlatego nie dało się go po prostu zamontować w miejscu starej przetwornicy.

MultiPlus-II musiał zostać przeniesiony do sąsiedniej komory, gdzie zmieścił się praktycznie na milimetry. Konieczne było wykonanie specjalnej płyty montażowej, dopasowanej do przestrzeni kampera.

Płyta została przygotowana tak, aby umożliwić stabilny montaż inwertera oraz zapewnić odpowiednią cyrkulację powietrza. W przypadku mocnych przetwornic nie wystarczy samo fizyczne zmieszczenie urządzenia — trzeba jeszcze zapewnić bezpieczną pracę, prowadzenie przewodów i wentylację.

Rozbudowa akumulatorów do 400 Ah LiFePO₄

Mocna przetwornica wymaga odpowiedniego banku akumulatorów. Dlatego dotychczasowa pojemność 200 Ah została rozbudowana do 400 Ah.

Zastosowano drugi akumulator BPower LFP12200RV 12,8 V 200 Ah LiFePO₄ z wbudowanym BMS-em i komunikacją Bluetooth. Łącznie system otrzymał dwa akumulatory LiFePO₄ po 200 Ah każdy.

Ze względu na bardzo małą ilość miejsca konieczne było wykonanie indywidualnej konstrukcji montażowej. Akumulatory zostały ustawione piętrowo, na wykonanej na wymiar tacce/konstrukcji. Całość została dopasowana do dostępnej przestrzeni praktycznie co do milimetra.

Bezpieczeństwo głównego toru zasilania

Na życzenie klienta dodano główny rozłącznik zasilania akumulatorów, czyli popularny hebel prądowy. Pozwala on odłączyć bank akumulatorów od instalacji podczas postoju, serwisu lub sytuacji awaryjnej.

Każdy akumulator otrzymał osobne zabezpieczenie MRBF bezpośrednio przy biegunie dodatnim. To ważne, ponieważ zabezpieczenie powinno znajdować się możliwie blisko źródła energii.

W instalacji zastosowano również zabezpieczenia wysokoprądowe EGIS, uporządkowano główną magistralę zasilającą i poprawiono połączenia w torach dużego prądu.

W tego typu układzie jakość połączeń ma ogromne znaczenie. Przy dużych prądach każdy słaby styk może powodować spadki napięcia, grzanie się połączeń i niestabilną pracę systemu. Dlatego szczególną uwagę poświęcono głównym połączeniom prądowym, zabezpieczeniom i rozdziałowi zasilania.

Poprawa pomiarów Simarine

Klient zgłaszał nieprawidłowe wskazania systemu Simarine. Problem dotyczył pomiaru stanu akumulatorów oraz rzeczywistych prądów ładowania i rozładowania.

Po weryfikacji okazało się, że system był wcześniej podłączony nieprawidłowo, a wbudowane boczniki nie były wystarczające do pomiaru tak dużych prądów. Przy instalacji z mocnym inwerterem 3000 VA i dużym bankiem LiFePO₄ potrzebny był zewnętrzny bocznik o znacznie większej obciążalności.

Zastosowano bocznik pomiarowy 500 A, prawidłowo wpięty w tor pomiarowy. Następnie system Simarine został skonfigurowany i skalibrowany pod akumulatory LiFePO₄.

Dzięki temu użytkownik może realnie kontrolować:

• stan naładowania akumulatorów;
• prąd ładowania;
• prąd rozładowania;
• napięcie systemu;
• przewidywany czas pracy;
• zachowanie instalacji pod dużym obciążeniem.

Nowe ładowanie solarne MPPT

Poprzednie urządzenie było rozwiązaniem typu 3w1. Po przejściu na system Victron konieczne było zastosowanie osobnego regulatora solarnego.

Zamontowano Victron SmartSolar MPPT 100/30, który odpowiada za ładowanie akumulatorów z paneli fotowoltaicznych. Regulator został skonfigurowany pod charakterystykę akumulatorów LiFePO₄.

Cały system — MultiPlus-II, MPPT oraz ładowarka DC/DC Orion do ładowania z alternatora — został ustawiony pod LiFePO₄ i przetestowany w praktyce.

Konfiguracja i testy

Po zakończeniu montażu wykonano konfigurację najważniejszych urządzeń systemu. Ustawienia zostały dopasowane do akumulatorów LiFePO₄ oraz sposobu użytkowania kampera.

Skonfigurowano:

• Victron MultiPlus-II — parametry ładowania, pracy przetwornicy i zasilania 230 V;
• Victron SmartSolar MPPT 100/30 — ładowanie solarne pod LiFePO₄;
• Victron Orion — ładowanie akumulatorów hotelowych z alternatora;
• Simarine — pojemność banku akumulatorów, bocznik 500 A i pomiar energii.

System został przetestowany pod obciążeniem oraz podczas ładowania z sieci 230 V. Sprawdzono pracę inwertera, prądy ładowania, wskazania Simarine oraz zachowanie instalacji przy większym poborze mocy.

Zakres prac

• demontaż lub odłączenie niewystarczającej przetwornicy Volt Polska Sinus Pro Ultra 2000;
• montaż Victron MultiPlus-II 12/3000/120-32;
• wykonanie indywidualnej płyty montażowej pod MultiPlus-II;
• przygotowanie otworów wentylacyjnych i przestrzeni do cyrkulacji powietrza;
• rozbudowa pojemności akumulatorów hotelowych z 200 Ah do 400 Ah;
• montaż drugiego akumulatora BPower LFP12200RV 12,8 V 200 Ah LiFePO₄;
• wykonanie konstrukcji pod piętrowy montaż akumulatorów;
• montaż głównego rozłącznika zasilania akumulatorów;
• montaż osobnych bezpieczników MRBF przy akumulatorach;
• uporządkowanie głównej magistrali zasilającej;
• montaż zabezpieczeń wysokoprądowych EGIS;
• montaż i podłączenie bocznika pomiarowego 500 A;
• poprawne podłączenie systemu pomiarowego Simarine;
• konfiguracja i kalibracja Simarine pod akumulatory LiFePO₄;
• montaż regulatora solarnego Victron SmartSolar MPPT 100/30;
• konfiguracja MultiPlus-II pod LiFePO₄;
• konfiguracja MPPT pod LiFePO₄;
• konfiguracja ładowarki DC/DC Orion pod LiFePO₄;
• testy ładowania z sieci 230 V;
• testy pracy inwertera pod obciążeniem;
• sprawdzenie poprawności pomiarów prądu, napięcia i stanu naładowania akumulatorów.

Najważniejsze elementy systemu

• Victron MultiPlus-II 12/3000/120-32;
• Victron SmartSolar MPPT 100/30;
• Victron Orion — ładowanie z alternatora;
• 2 × BPower LFP12200RV LiFePO₄ 12,8 V 200 Ah;
• łączna pojemność akumulatorów hotelowych: 400 Ah;
• zewnętrzny bocznik pomiarowy 500 A;
• system monitoringu Simarine;
• bezpieczniki MRBF przy akumulatorach;
• główny rozłącznik zasilania akumulatorów;
• zabezpieczenia wysokoprądowe EGIS.

Efekt końcowy

Po modernizacji kamper otrzymał znacznie mocniejszy i bardziej funkcjonalny system zasilania. Użytkownik może korzystać z instalacji 230 V dużo swobodniej niż wcześniej, a większy bank akumulatorów zapewnia odpowiednią rezerwę energii.

Najważniejsze efekty:

• znacznie większa moc dostępna z instalacji 230 V;
• możliwość komfortowego korzystania z ekspresu do kawy, czajnika i większości typowych urządzeń AGD;
• zwiększenie pojemności akumulatorów hotelowych z 200 Ah do 400 Ah;
• szybkie ładowanie z sieci 230 V dzięki ładowarce 120 A w MultiPlus-II;
• prawidłowo skonfigurowane ładowanie LiFePO₄ z sieci, alternatora i fotowoltaiki;
• nowy regulator solarny MPPT;
• poprawiony i skalibrowany monitoring Simarine;
• bezpieczniejszy główny tor prądowy;
• osobne zabezpieczenia MRBF dla akumulatorów;
• główny rozłącznik akumulatorów;
• instalacja przetestowana pod obciążeniem.

Podsumowanie

Ten projekt pokazuje, że modernizacja instalacji elektrycznej w kamperze to nie tylko wymiana jednej przetwornicy na większą. Mocny inwerter wymaga odpowiedniego banku akumulatorów, właściwych zabezpieczeń, dobrych połączeń wysokoprądowych, poprawnego pomiaru energii i konfiguracji wszystkich źródeł ładowania.

W Peugeot Boxer CamperVan powstał system, który pozwala realnie korzystać z instalacji 230 V w sposób dużo bardziej komfortowy i bezpieczny. Użytkownik otrzymał większą moc, większą pojemność akumulatorów, szybkie ładowanie z sieci, poprawne ładowanie solarne i prawidłowy monitoring energii.