Kustomoidun matkailuauton sähköjärjestelmän suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön keskeisenä tavoitteena oli tuottaa kattava ja käytännönläheinen tietopaketti kustomoidun matkailuauton sähköjärjestelmän suunnitteluun ja turvalliseen toteutukseen. Työn taustalla on matkailuautoilun ja erityisesti pakettiautojen omatoimisen retkeilykäyttöön muuntamisen kasvanut suosio sekä tarve luotettaville sähköjärjestelmille modernien mukavuuksien käyttämiseksi sähköverkon ulkopuolella. Työssä korostetaan suunnittelun haastavuutta, turvallisuusnäkökohtia ja kansallisten määräysten, kuten sähköturvallisuuslain ja standardin SFS 6000-7-721 noudattamisen tärkeyttä.

Opinnäytetyössä käsitellään matkailuauton asumistilan sähköjärjestelmän suunnitteluprosessia vaiheittain alkaen käyttäjän tarpeiden kartoituksesta ja sähkölaitteiden valinnasta. Keskeisten komponenttien kuten litiumakkujen, invertterilaturien, MPPT-aurinkopaneelisäädinten, DC-DC-laturien, akkuvahtien, suojalaitteiden ja kaapeloinnin toimintaperiaatteet, valintakriteerit ja mitoitusperusteet esitellään yksityiskohtaisesti. Työssä syvennytään erityisesti akuston määrittämiseen ja akuston keston arviointiin eri olosuhteissa. Suunnittelun tueksi laadittiin alustava kuormituslaskelma.

Konkreettisena esimerkkinä suunniteltiin Citroen Jumper L3H2 -pakettiautoon sähköjärjestelmä, joka tähtää 3–4 päivän omavaraisuuteen. Järjestelmään valittiin sopivat komponentit. Työssä perehdyttiin komponenttien mitoittamiseen esimerkkien avulla.

Opinnäytetyö tarjoaa omatoimisille matkailuauton rakentajille sekä alan toimijoille tietolähteen, joka yhdistää teoreettisen tiedon käytännön suunnitteluohjeisiin ja -esimerkkeihin. Työn tuloksena syntyi suunnitelma ja mitoitusperusteet turvalliselle ja toimivalle kustomoidun matkailuauton sähköjärjestelmälle, joka mahdollistaa nykyaikaiset mukavuudet myös sähköverkon ulottumattomissa. Jatkotoimenpiteenä voidaan tutkia tarkemmin järjestelmän optimointia äärimmäisiin sääolosuhteisiin, kuten Suomen talveen, keskittyen esimerkiksi akkujen lämmitysratkaisuihin ja eristykseen.

This bachelor’s thesis aimed to produce a comprehensive and practical guide for the design and safe implementation of a customised camper van electrical system. The background for this work lies in the growing popularity of camper vans and DIY van conversions, alongside the need for reliable electrical systems to power modern amenities off-grid. The thesis emphasises the complexities of system design, safety considerations, and the importance of adhering to national regulations, such as the Finnish Electrical Safety Act and standard SFS 6000-7-721.

The thesis details the design process for the living area's electrical system in a camper van, beginning with mapping user needs and selecting electrical devices. The operational principles, selection criteria, and sizing basics for key components such as lithium batteries, inverter chargers, MPPT solar charge controllers, DC-DC chargers, battery monitors, protective devices, and cabling are presented in detail. Special attention was given to battery bank definition and estimating battery endurance under various conditions, supported by an initial load calculation.

As a concrete example, an electrical system was designed for a Citroen Jumper L3H2 van, targeting 3–4 days of off-grid self-sufficiency. Suitable components were selected for this system, and their sizing was explored through examples to enhance overall understanding.

This thesis offers a resource for DIY camper van builders and professionals in the field, combining theoretical knowledge with practical design instructions and examples. The result of this work is a plan and sizing basis for a safe and functional customised camper van electrical system, enabling the use of modern amenities even when off-grid.