Vi byter elsystem i husbilen

Det är enkelt att kritisera. Att teoretisera. Att i handling bevisa sina teser är en annan femma. Men det ska vi i denna artikel göra. Tror vi. Vi kan ju ha fel. I så fall kommer vi lägga oss platta. Det vi ska göra är att installera ett helt nytt elsystem i en husbil, baserat på produkter från båtarna värld.

Testbil är vår medarbetare Håkan Bengtzons Frankia. Han bor heltid i bilen och vill få mer koll på el och vatten ombord.

Projektteam: Håkan Bengtzon, Reidar Andresen och Stig Forsberg

Vår tes är att husbilsbyggarna skulle lära av hur man bygger elsystem i en båt. Båtbyggarna bygger stabilt, med rejält tjocka kablar, kraftiga kabelskor, har tydligt uppmärkta fördelningspunkter, förankrar kablagen föredömligt samt använder kabelrännor och rör.

Så byggs, med få undantag, inte husbilar! Utrymmen mellan golv och bakom inredningen ses som platser där man kan slänga in och gömma kablage. Ofta helt oförankrade! Man envisas med samma kablage till alla sina modeller vare sig bilen är 5,5 eller 9 meter lång. Överskottet göms på lämplig plats. Dimensionerna är ofta klena, speciellt från generator till batteri och därifrån till de stora strömförbrukarna.

När vi nu bygger ett helt parallellt elsystem för att se skillnaderna förväntar vi oss ett stabilare system, med mer korrekt information, bättre laddning och bättre kontroll på kvarvarande el ombord. Detta kanske inte är för alla och envar, men man behöver inte vara en nörd. Det vi vill visa är att bara genom att välja bättre, inte nödvändigtvis dyrare, komponenter kan elsystemen i husbilar bli mycket bättre än de är idag. Husbiltillverkaren travar på i sina gamla invanda spår, av och till riktigt föråldrade spår.

Så här tänker vi kring 12 volt i bilen

Bilen skall vara självförsörjande med el. Batteribanken, solcellerna och generatorn skall på de korta sträckor bilen normalt förflyttas räcka till för några dagars stopp. Solcellerna är fyra stycken om 100 watt och är sektionerade för bästa effekt vid delvis skugga. Användandet av el ombord skall inte behöva begränsas. För tillfället finns två AGM-batterier på 135 Ah, de planeras att på sikt bytas till litiumbatterier.

Så här tänker vi kring 230 volt

Alla vill idag ha 230 volt ombord till allehanda olika utrustning, mobiler, surfplattor, hårtork, eltandborsten, kaffebryggare, mikro osv – listan kan göras hur lång som helst. Vi börjar därför med att separera inkommande 230 volt i två delar. En del som alltid skall ha 230 volt och en del som bara skall matas när vi står vid elstolpe.

De enheter som bara får landström när de är inkopplade är: Värmarens elpatron, batteriladdaren(E-boxen) och kylskåpet. Den 230-volt växelspänningen tar vi från en nätprioriterad ren sinusomformare 12/230 volt. Nätprioriterad betyder att den automatisk kopplar in/ur om landströmskabeln sätts i eller tas ur. Ren sinus betyder att den levererar ”äkta” växelspänning vilket alla våra el-utrustningar tål. En så kallad modifierad växelspänning kan i värsta fall skada känslig elektronik och fungerar ofta inte till kaffemaskiner eller mikro.

Så här tänker vi kring olika givare

Vi ville ha mer exakta givare som visade riktiga värden, inte bara ungefärliga i stora steg. I detta fall för vattentankarna. Vi räknar med att kunna veta på litern, inte vilka ¼-delar, vad vi förbrukar och har kvar i tanken.

Ett antal shuntar finns i systemet för att ge kontroll på strömmen från laddningskällor och strömmen till förbrukare samt total nettoström till och från bodelsbatteriet.

En shunt är ett kraftigt, men mycket ”lågohmigt”, motstånd som man mäter spänningsfall över. Man kan då beräkna vilken ström som går in eller ut ur batteriet i varje ögonblick.

Så här tänker vi kring systemövervakningen

Vi vill ha så exakta värden som möjligt på en digital display med staplar. Staplar ger en omedelbar känsla för läget. Systemet måste kunna kommunicera med alla våra, ovan nämnda, enheter samt även med regulatorn för de fyra solcellerna på taket. Att kunna övervaka via en app i telefon eller platta är en fördel om man ligger i sängen och undrar över något.

Vårt val av utrustning

Batteriladdare och omformare – Vi valde en kombinerad enhet från Victron med fjärrpanel som innehåller både en batteriladdare på 70 A samt en omformare till 230 volt på 1.600 VA samt inbyggd landströmscentral med jordfelsbrytare och automatsäkringar. Enheten gjorde det enkelt att koppla in våra separerade 230 voltsystem. Vidare har den kombinerade enheten möjlighet att samarbeta med inkommande landström.

Om Du till exempel står på ett eluttag som bara tillåter tex 4A så kan Du använda Dina 230V förbrukare även om de kräver mer. Enheten tar då 4 A från elnätet och resten från batteribanken. Du kan välja på kontrollpanelen vilken begränsning Du vill ha 6A, 10 eller 16 A. I grunden är vi skeptiska till kombinerade enheter eftersom det kan vålla problem vid krångel med någon av systemdelarna. Men med de totala fördelar denna enhet ger oss i systembyggnaden var valet enkelt.

Systemövervakning – Vi valde Pico Blue Package, ett system med digital display som använder ett databuss-system till vilken vi kan koppla in omformare, laddare, en enhet för sju olika givare samt en enhet med fyra shuntar för mätning av ström in/ut. Till systemet finns även en huvudshunt för batteriet som kan hantera 300 A. Displayen har som standard termometer, barometer, klocka, kalender och wifi.

Tankmätare/utetemperaturmätare – Vi valde en mätare med en magnetisk motståndsflottör. Den kan vi kalibrera mot vårt system med ett önskat antal mätpunkter. Inga hårstrån eller annat som kortsluter mätpinnar och visar fel resultat. Vi önskade även en utetemperaturmätare trots att bilen redan hade en monterad. Detta för att kunna jämföra mätresultaten. Ingen blir väl gladare för en grad hit eller dit, det är ju ändå verkligheten som styr. I vårt fall är det endast för nyfikenheten på skillnaderna mellan det system vi bygger och bilens originalsystem.

Inclinometer – Pico systemet kan också kompletteras med en inclinometer (elektroniskt vattenpass) vilket innebär at man kan justera stödbenen utifrån med hjälp av appen i telefon.

Gasolmängd i flaskorna – Vi lade till ett enkelt system för mätning av gasolmängden i de påfyllningsbara tankflaskorna till gasolen. Det ersätter den visare som flaskans inbyggda mätare har. Det fångar upp samma magnet som driver visaren på flaskan och man behöver därför inte göra något ingrepp i flaskan, bara byta ut visaren mot en givare. Detta system har vi inte kopplat mot vårt övervakningssystem (ännu). Det borde dock vara möjligt genom att utnyttja ingångar för resistansmätning.

Så här monterade vi utrustningen

Vi har sagt det förr och det gäller även denna installation. Mesta tiden går åt till planeringen kring var de olika enheterna lämpligen kan placeras och hur man får fram kablagen mellan dem. Bara att dra kablage i en husbil som byggs inifrån och ut är ett äventyr. Det är inte enkelt att komma åt bakom inredning och under golv.

Det visade sig dessutom var tämligen mycket kablage som skulle fram.

Köksskåpet med dragbackarna under diskbänken fick monteras ur och botten lyftas bort. Dragtråden kom till flitig användning tillsammans med smala, långa och extremt böjda armar. Med en person i varje ände lyckades vi slutligen, även om det blev en del omvägar. Den här delen beskriver bilderna bäst. Mycket tid har även gått åt till att utvärdera olika alternativ av utrustning vi ville använda. Här var nätets möjligheter att söka till stor hjälp.

Programmering av systemet

Att programmera systemet var krävande så till vida att vi tvingades läsa alla bruksanvisningar mycket noggrant. Sakta vaknade dock fler och fler enheter till liv.

Vi app-styrde Pico-systemet via wifi från en padda.

Vattentanken kalibrerades genom att vi fyllde 30 liter vatten åt gången, vi fick då 6 referenspunkter.

För spillvattentanken gjorde vi lika, men här genom att slå vattnet i diskhon.

Mätvärdena vi får är på litern när då systemet interpolerar mellan våra angivna mätpunkter.

Batteribankens spänning fick vi direkt, men kvarvarande procent tog det lite tid att beräkna via huvudshunten. Systemet måste ju först beräkna tillförd/uttagen energi.

Den automatiska omkopplingen av 230 volt fungerade och så även den strömbegränsning av landströmmen som vi valde. Så fort vi gick över med belastningen startade omformaren och stöttade energiuttaget från batteribanken.

Vi ser laddningen från solcellen, generatorns laddning och hur mycket E-boxen totalt förbrukar. Utetermometern visade -13 grader fast det var + 13 grader ute. Vi trodde då att vi bara skulle kunna invertera värdet, en möjlighet som systemet ger. Det fungerade dock inte för temperaturgivaren. Det visade sig senare att det var fel på givaren.

Det fristående mätsystemet för gasolmängd startade utan bekymmer.

Klicka på bilderna nedan för att följa installationen