1.2 Sub Sistem Sumber Energi

Subsistem sumber energi adalah dasar kendaraan listrik, yang menggunakan baterai sebagai sumber energi utama untuk menghasilkan tenaga gerak. Baterai ini dilengkapi dengan Sistem Manajemen Baterai (BMS).

Cara kerja sub sistem sumber energi :

Subsistem sumber energi kendaraan listrik bekerja dengan mengisi baterai dari PLN atau PV charging station, dikendalikan oleh BMS. EMU mengatur aliran energi ke baterai, yang kemudian converter/inverter digunakan untuk menyuplai energi low voltage dan high voltage (menyesuaikan/mengubah daya) yang dibutuhkan oleh komponen-komponen lainnya.

Baterai

Baterai adalah perangkat yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi elektrokimia. Elektrokimia adalah proses pengubahan energi kimia menjadi energi listrik saat baterai digunakan, dan sebaliknya mengubah energi listrik menjadi energi kimia saat baterai diisi.

Cara Kerja Sel Baterai :

• Reaksi kimia:  Anoda dan elektrolit bereaksi, menghasilkan elektron dan ion positif.
• Aliran elektron : Selama reaksi kimia, elektron mengalir dari elektroda negatif ke sirkuit eksternal.
• Muatan listrik : Saat elektron bergerak melalui sirkuit, ion positif bergerak melalui elektrolit ke elektroda positif untuk menjaga keseimbangan muatan.
• Pemakaian energi : Saat digunakan, energi kimia baterai berkurang karena reaksi yang menghasilkan listrik.

Jenis-jenis Sel Baterai :

Terdapat dua jenis baterai: primer dan sekunder. Baterai primer hanya digunakan sekali, sedangkan baterai sekunder dapat diisi ulang. Baterai sekunder bisa diisi ulang karena reaksi kimia di dalamnya bersifat reversibel, memungkinkan energi dikembalikan ke baterai.

Macam-macam Jenis Baterai Sekunder :

Penyebab Baterai Lithium Ion Banyak Digunakan Karena:

• Kapasitas energi tinggi.
• Daya tahan dan umur panjang.
• Kemampuan pengisian cepat.
• Berat ringan.

Battery Management System (BMS)

Battery Management System (BMS) adalah sistem yang digunakan untuk mengatur baterai meliputi proses monitoring, proses balancing, dan proses proteksi/safety unit.

Fungsi dan Cara Kerja BMS Baterai

• Penyeimbangan muatan: Memastikan semua sel mengisi dan mengosongkan secara bersamaan, mencegah pengisian berlebih. Energi dialihkan dari sel kuat ke sel lemah.
• Pemantauan suhu: Menghindari kerusakan karena panas berlebih.
• Cut-off tegangan rendah: Mengisolasi baterai jika ada sel mencapai tegangan minimum, mencegah kerusakan.
• Pemantauan SOC: Memantau tegangan dan arus untuk menghitung sisa kapasitas tiap sel.

Diagram Blok BMS

Komponen Umum Dalam Diagram Blok BMS:

• Unit Pengukuran Sel: Mengukur tegangan, arus, dan suhu masing-masing sel baterai.
• Unit Penyeimbang Sel: Memastikan semua sel dalam baterai memiliki tegangan yang sama.
• Unit Kontrol dan Perlindungan: Menganalisis data dari unit pengukuran sel dan mengelola keseluruhan sistem.
• Antarmuka Komunikasi: Memungkinkan komunikasi antara BMS dan perangkat eksternal melalui protokol seperti I2C, SPI, atau CAN bus. Mengakses informasi seperti tegangan, arus, suhu sel, dan status kesehatan baterai.

Unit Pengisian Baterai (Battery Charger)

Unit Pengisian Baterai (Battery Charger) adalah perangkat yang digunakan untuk mengisi atau mengganti muatan listrik pada sistem BEV.

Menurut Peraturan Menteri Energi dan Sumber daya mineral No. 13 Tahun 2020, SPKLU harus menyediakan tiga jenis koneksi:

• CCS2
• ChadeMo
• Tipe2

Energy Management Unit

Energy Management Unit adalah bagian dari sistem kendaraan yang bertanggung jawab atas pengelolaan dan pengaturan aliran energi dalam kendaraan tersebut.

Komponen EMU

Komponen EMU meliputi Battery Management System (BMS) yang mengawasi dan mengatur baterai, inverter yang mengonversi arus DC menjadi arus AC untuk motor listrik, dan motor controller yang mengatur kinerja motor. Thermal Management System menjaga suhu komponen kritis seperti motor, inverter, dan baterai. Regenerative Braking System memanfaatkan energi kinetik dari pengereman untuk mengisi ulang baterai, sementara Vehicle Control Unit (VCU) mengoordinasikan sistem kendaraan. Sistem pengisian mencakup on board charger (OBC) yang mengatur pengisian baterai dari sumber eksternal.