Boogielander Build – Part 10:  In-depth View of Electrical System for Overlanding

Boogielander 改造計畫 – 第 10 部:越野探險電力系統深度解析

 

前言

電力系統對於成功的現代越野旅行至關重要。我們賴以獲得良好越野體驗的一切,都取決於各種加裝的可靠電力系統。在本文中,我將深入探討我目前所安裝的電力系統版本,並解釋其背後的邏輯。

註:本文內容將與我改裝日誌的第二部分和第三部分部分重疊,但會有更詳盡的說明。

 

基礎知識:定義各項系統

為了便於理解,我認為改裝電力系統可以分為兩大類:車輛專用與休閒娛樂。

  • 車輛專用(Vehicular):
    • 我將車輛電力系統定義為與安全相關的項目,決定了你是否能順利返家。這類系統的範例包括車燈、開關和空氣壓縮機。
  • 休閒娛樂(Recreational):
    • 我將休閒電力系統定義為與生活休閒相關的項目,決定了你是否有良好的旅途體驗。範例包括冰箱、露營燈、衛星網路系統和空調系統。

這兩個系統對我來說同樣重要,因為我經常參與各類越野旅行和探險(無論長短期、獨自一人或團體活動),大家也依賴我提供衛星網路和食物儲存。因此,我不會優先將辛苦賺來的錢只投入在其中一個系統,這兩個系統我都投入了大量的預算。然而,我明白大多數人不像我這般幸運——單身且無需養家,或是選擇不將時間花在追逐異性上,從而有餘力負擔昂貴的零件。所以,如果你的預算有限,請優先考慮車輛專用系統。

什麼是優先考慮車輛專用系統?

優先考慮車輛專用系統意味著將錢花在高品質、經市場驗證、美國品牌或美國製造的零件上,而不是為了省錢去購買廉價、未經證實的外國零件。這些組件決定了你在夜間能否看清路況,或是能否在日間及夜間被他人看見。你絕對不希望在需要這些組件運作時它們發生故障,並因能見度問題導致他人無法察覺你的存在,進而引發碰撞。

身為一名專業裝備改裝師和相對資深的越野玩家,以下是我唯一使用並推薦的品牌:

  • 開關系統:Switch-Pro
    • 在許多贏得領獎台的賽車和專業車輛上都能見到。如果它足以應付 Baja 1000 拉力賽,那麼對我來說絕對綽綽有餘,因為我永遠不會將其操駕到那種程度。
  • 車燈:Baja Designs (BD)
    • 同樣見於許多獲獎賽車、專業車輛甚至重型工業設備上。BD 還創造了許多工具,協助消費者科學地了解不同應用場景所需的燈光,例如「有效光譜得分」(Effective Light Score)和「照明區域」(Lighting Zones)。
  • 壓縮機:ARB(單缸或雙缸)
    • 知名的澳洲品牌,是越野設備方面的專家。

如果 BD 的價格超出預算,可以考慮 Diode Dynamics 或 Rigid Industries。我個人不太喜歡 Diode Dynamic 的琥珀色光色,但它們依然是不錯的燈具。絕對不要使用那些外觀酷似 BD 但在亞馬遜上廉價出售的燈具(我稱之為 Jaja Designs 或北京設計)。購買燈具時請運用良好的判斷力,以 Diode Dynamic 作為最低價格基準,任何低於此價格的產品都應避免選購。

對於開關系統,許多人選擇使用 Auxbeam 或其他廉價系統。在市面上所有產品中,我唯一推薦的另一個系統是 sPod。sPod 也常見於獲獎賽車和專業車輛上。再次強調,選擇系統時請運用常識:為什麼 Switch-Pro 9100 售價為 650 美元,而 Auxbeam 僅需 170 美元?如果一個系統在扣除零件、人工、中國運費和行政成本後仍能以如此低廉的價格獲利,我只能假設其使用的零件品質最低劣,無法經受多年的使用。

車輛專用系統

我的車輛系統中有三個關鍵領域:開關、車燈和空氣壓縮機。

開關系統

這裡的核心組件是 Switch-Pro 9100。這是一款可靠且高性能的產品,我從 2017 年就開始使用。有關此面板的更多資訊,請查閱我改裝日誌的第二部分(此處插入連結)。

開關系統至關重要,它是讓你控制車燈開關的關鍵。如前所述,功能正常的車燈對於「看清路況」與「被他人看見」以避免潛在碰撞至關重要,因此它屬於安全組件。

車燈

車燈能讓你觀察環境並讓他人看見你。為此,你需要經過市場驗證、性能穩定可靠的產品。光輸出可分為幾個範疇:近程、中程、遠程、信號及周邊照明。

  • 近程:

這些車燈用於照射卡車前方的近距離區域。想像一下你的大燈所照亮的範圍或更近的區域。霧燈就屬於近程照明的一部分。

原廠近光燈與霧燈

Baja Designs LP6,駕駛組合光,近光燈(近程)

  • 中程:

這些用於比大燈照明範圍更遠的區域,當障礙物出現時,應提供足夠的距離讓你減速。對於時速 40 英里以下的行駛速度,中程照明已綽綽有餘。

Baja Designs, LP6, 駕駛組合光, 遠光燈(帶聚光燈),中程照明

  • 遠程:

這些用於極遠的前方區域。如果你在野外以高速行駛,這一點尤為重要,這樣你才有足夠的距離進行減速。對於時速 40 英里到 100 英里以上的速度,你需要具備遠程照明。

Baja Designs, Squadron XL Racers Edition, 聚光燈, 遠程(注意右側的聚光點)

  • 信號燈:

這些車燈用於向他人傳達你的存在,在日間和夜間都應使用。追逐燈(Chase lights)或安裝在後方的輔助燈屬於此類。選擇信號燈時,建議使用帶有琥珀色鏡片的燈具,這樣光線輸出可以穿透灰塵或其他影響能見度的物質。使用 Switch-Pro 9100,我可以讓它們保持長亮,或設定為閃爍模式以吸引後方車輛的注意。

Baja Designs, S2, 廣角角落燈, 琥珀色鏡片, 追逐燈(信號燈)

  • 周邊照明

這些用於側面和次要位置。許多人使用「溝渠燈」(ditch lights)來幫助他們在狹窄的越野路徑上觀察靠近葉子板的區域,也可以安裝在側面作為景觀燈,甚至是岩石攀爬時的岩石燈(rock lights)。在我看來,根據經驗,這些燈具屬於輔助性質且完全是可選的。

Diode Dynamic SSC1 Pro,以朋友的車為參考。它們補充了前方車燈無法覆蓋的區域。

岩石燈。我安裝它們只是因為當時無聊。

空氣壓縮機

進行越野時,放氣是必不可少的步驟。透過降低胎壓,輪胎能獲得更好的抓地力,卡車行駛也會更舒適。此外,放氣還能保護輪胎免受路徑上尖銳岩石和邊緣的損壞,因為輪胎此時有了更大的接地面積來處理這些物體。當你結束越野準備回到柏油路回家時,需要將胎壓重新補足,這時一台可靠的空氣壓縮機就顯得非常實用。在胎壓不足的情況下在柏油路上行駛是危險的,可能導致輪胎過早磨損、輪胎和輪圈損壞,甚至引發致命事故。

此外,如果你懂得如何修補爆胎,擁有一台可靠的壓縮機將大有裨益。修補輪胎可以讓你將備胎留作真正的「備用」,實質上給了輪胎第二次生命,而不是讓它在旅途中報廢。這對於參與長期探險或前往缺乏輪胎供應的偏遠地區時尤為重要。記住,「兩個等於一個,一個等於沒有」。

基於這些好處,我將空氣壓縮機列為應優先考慮的安全組件之一。

ARB 單缸壓縮機,透過 NH Overland 壓縮機支架安裝在引擎室內。

休閒娛樂系統

我的改裝中共有兩個獨立的休閒娛樂系統:一個在駕駛艙內,另一個在露營車廂內。兩個系統都使用各自的電路和斷路器,因此如果發生短路或其他需要關閉一個電路的情況,另一個不受影響,並可作為備用。

駕駛艙休閒娛樂系統

駕駛艙內系統是我安裝的第一個休閒電力系統。該系統的目的在於為冰箱供電,並為各種 USB 供電配件(如越野地圖平板電腦、頭燈和無人機)提供充電方案。此外,該系統還為我的移動式 HAM 無線電提供通信電源。在改裝的後期階段,駕駛艙系統也為我的 Starlink 提供離網網際網路連接。

  • 帶接地的 Blue Sea 保險絲座

駕駛艙系統的一切都依賴於帶接地的 Blue Sea 保險絲座。它作為一個配電座,所有其他組件都建立在其之上。由此,電力分配給 HAM 無線電、冰箱(行駛時的有線連接)以及 Ecoflow 太陽能發電機。

安裝 Victron 之前的帶接地 Blue Sea 保險絲座。

  • EcoFlow Delta 2 + 擴充電池

EcoFlow Delta 2 + 擴充電池是我駕駛艙系統的核心。這台太陽能發電機擁有 3000Wh 的總容量,可以在不充電的情況下為冰箱供電 3 天。當我需要充電時,有多種選擇:車輛行駛時透過交流發電機充電、透過牆壁插座的交流輸入,或是透過太陽能板。這三種選項中,太陽能板僅在我建立「基地營」模式(即在某個地點停留超過一天)時使用。

我選擇使用 EcoFlow 太陽能發電機,純粹是因為其 App 整合能力和產品生態系統。我還擁有 EcoFlow Wave 1,這是一款配備壓縮機的露營空調,同樣可透過 EcoFlow App 控制。此外,利用 EcoFlow 提供的特殊連接線,我可以在開車時快速高效地為 Wave 1 充電。能夠在同一個 App 中控制太陽能發電機和空調機組,並使用 EcoFlow 專用連接線進行快充,使得這套系統非常簡單且好用。

此外,Delta 2 還配備了多個通用插座,功能非常全面。位於機身前方的 USB 插座讓我可以為多個 USB 供電的配件充電,而無需額外的行動電源。這對於我的越野導航平板電腦非常有用,因為車輛內建的 USB 和 USB-C 插座產生的功率不足以同時為平板電腦充電並維持運作。此外,裝置後方有多個純弦波交流(AC)插座,無需外接獨立變頻器。這使我能夠運作一系列需要 AC 插頭的設備,例如 Starlink 和無人機充電器。

不過這套系統並非完美。在 3000Wh 的容量下,它僅夠勉強維持冰箱和 Starlink 運作一晚,尤其是在較冷的溫度下。這是因為當氣溫低於預設閾值時,Starlink 的衛星天線會自動開始自我加熱,以防止結霜或積雪導致的結冰。當這種情況發生時,EcoFlow 電池消耗得非常快,所以我睡覺時必須將其切換到「睡眠模式」以節省能源。遺憾的是,要「解決」這個問題,唯一的辦法是升級到配備擴充電池的 Delta 2 Max,即便如此,也只會額外增加 1000Wh 的容量。

安裝在我原型地板面板上的 EcoFlow Delta 2 + 擴充電池

  • Victron 12/24 DC-DC 充電器

EcoFlow 附帶一個用於車充的 12V 點煙器插頭,但充電速度極慢。要充飽所有 3000Wh 需要超過 10 個小時。雖然車輛配備了 400W 的 AC 插座,但 EcoFlow 的抽電量過大,該插座無法負荷。因此,我必須建立自己的「快充解決方案」。

在安裝擴充電池以擴大容量之前,我曾使用過 Victron 12/12 DC-DC 充電器,效果非常好。在 12V 輸入、15A 的情況下,我可以透過 XT-60i 接頭將約 180W 的電力推入 EcoFlow,大約 3 小時內可充電 1000Wh。然而,當我需要充飽 3000Wh 的容量時,180W 的功率顯然不夠。因此,我必須找到提高充電率的方法。我的第一次嘗試是增加輸出,但一旦超頻後,輸入端的安培數過高,導致保險絲燒斷。

我的第二次嘗試是將 12v 輸出改為 24v 輸出,這在保持 15A 電流不變的情況下,提升了裝置的電壓輸出能力。這使我能獲得約 360w 的恆定輸出,峰值則可達 400w。這讓我的充電功率增加了一倍以上,因此能讓我的 EcoFlow 最快在 3 小時內充滿電。

引擎運轉時,EcoFlow 正以正常速率充電。剩餘時間顯示不準確,因為它加上了主電池為輔助電池充電時,主電池本身所需的充電時間。

露營車電力系統

露營系統

我露營車電力系統的主要目的是為露營燈提供充足的電源。剛拿到 GFC 時,露營燈是由啟動電池供電的。但我當時有疑慮,我不確定啟動電池能否在長時間點亮露營燈的同時,還能保留足夠的電量供隔天啟動卡車,所以我決定打造一套露營專用系統。

同樣地,我從靠近啟動電池的 Blue Sea 斷路器開始,鋪設了一條 6 號電源與接地線束,並連接了一條觸發線到車斗。在那裡,我使用以下組件來完成整個系統:

  • All-Top 電池箱

這款電池箱是一個真正的多合一解決方案。起初,我只是需要一個電池箱來保護 LiFEPO4 電池免受環境影響並固定在車斗上。然而,除了預留的接線空間外,這款電池箱還配備了兩個 50A 帶保險絲的 Anderson 連接器、USB 插槽、12v 點菸器插座以及電壓顯示器。與其他電池箱價格相差無幾,我覺得選擇功能更豐富的一款會更划算。
  • LiTimes 100AH LiFEPO4 電池

當我在尋找家用 LiFEPO4 電池時發現了這家公司。我買了這家公司最基礎款的 LiFEPO4,純粹是因為它的價格最低。關於這個電池沒什麼好多說的,簡單來說,買你負擔得起的 LiFEPO4 就行了。100AH 大致相當於 1000Wh 的容量。

  • Renogy 50A DC-DC 充電器(附 MPPT)

組裝系統時,我考慮過重複使用手邊的 Victron 12/12 充電器,畢竟它閒置在車庫裡。然而,鑑於車庫裡還有一個 Renogy 175W 柔性太陽能板,我想未來某個時刻可能會用到,所以需要一個能同時透過發電機和太陽能充電的充電器。幸運的是,當時正值黑色星期五購物節,我以近乎半價的優惠買到了這款帶 MPPT 的 50A DC-DC 充電器。50A 的峰值電流相當於 600w 的功率輸出,理論上可以在一小時多一點點的時間內將 100AH 的 LiFEPO4 充電完畢。不過,我還沒試過將 LiFEPO4 完全耗盡來測試這一點。
為了讓充電器知道何時停止充電,我接了一條觸發線到 LP6 的背光燈上,該背光燈是由點火開關觸發的。這樣一來,如果我想在駕駛時停止充電,只需關閉 LP6 的背光燈,充電器就會切斷對電池的供電。
  • Blue Sea System 保險絲排、Blue Sea 帶接地保險絲盒、Nilight 5 聯開關

老實說,我其實可以直接用 Auxbeam 面板,而不是自己組建開關系統。但我的目標是盡可能避免使用中國製產品,並計劃日後安裝 Switch-Pro 9100,所以目前這樣就夠了。它的運作方式很簡單:帶接地保險絲盒作為配件接地和任何需要常亮電源的配電板。電力先傳送到開關,再到保險絲盒,最後到配件。我選擇使用保險絲排是因為我喜歡為所有設備加上保險絲。

  • 客製化安裝底板

我需要一種方式來安裝上述所有設備,所以我自己製作了一個安裝底板並將其固定在車斗軌道上,因為我平時不用那條軌道。這是我正在開發原型的專利底板,或許今年晚些時候會上市。

  • 用於其他配件的客製化 Anderson 插頭

我增加家用電池的最大原因是為了運行柴油暖氣。傳統柴油暖氣使用 12v 點菸器插頭,啟動時會消耗大量電量。透過將插頭更換為 Anderson 插頭並直接接線到電池(或者像我一樣,接到帶開關且有保險絲的電源上),我可以在每次使用柴油暖氣時確保啟動穩定。公平地說,我可以讓它保持常開,但既然我還有空白的開關位置,決定還是善加利用。

  • 配件

我的 GFC 裡有兩組獨立的露營燈電路:一組用於樓下,一組用於帳篷區。兩者都有各自的開關和保險絲,並且都配備了各自的控制器及遙控器。邏輯很簡單:我想在不相互干擾的情況下控制每個系統。例如,紮營後,我希望帳篷區呈現紅色燈光以避免吸引昆蟲,同時在烹飪或工作時,樓下區域保持暖白色燈光。此外,我也希望在睡前進入帳篷時,能夠關閉樓下的燈。平常關閉帳篷時,我可以利用獨立開關在不點亮帳篷燈的情況下開啟室內燈,若我在關閉帳篷前忘記用遙控器關掉帳篷燈,也可以直接用開關將其切斷。

我還打算增加一個逆變器,以便在需要時使用家用電池為筆記型電腦或 Ecoflow Wave 供電。

結論

車載電力工作並不像許多人想像的那麼複雜。將電力系統分為車輛端和休閒端,可以簡化問題並分別處理。根據我的經驗,預算有限時,車輛端應始終優先於休閒端,因為車輛系統的構建品質決定了你是否能安全返家。休閒系統也很重要,但如果預算有限,可以先緩一緩。

和生活中的許多事情一樣,開始前先做好計畫。當我剛開始改裝這輛卡車時,我心中已有藍圖:我想開著它去阿拉斯加,我的系統必須能負荷露營時越野設備的電力消耗,且系統的構造品質必須能應對阿拉斯加惡劣的環境。因此,我選擇了值得信賴且符合需求的零件,並創造了具有雙重甚至三重安全防護的系統。此外,我設計的系統也非常易於升級:每個組件都可以獨立隔離並更換,而無需拆除整個系統。

無論你做什麼選擇,請選擇成熟品牌的高品質產品。最重要的是,如果這篇文章有什麼你想記住的事,那就是遠離中國品牌的產品,因為它們的品質不達標!

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1 則留言

Spectacular writeup! Looking forward to reading more! Thank you!

Joshua Cagle

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