Penjelasan Mobil Listrik - Komponen dan Cara Kerja Mobil Listrik
Mobil listrik adalah mobil yang digerakkan oleh satu atau lebih motor listrik dengan memanfaatkan energi listrik yang disimpan dalam baterai yang dapat diisi ulang atau perangkat penyimpan energi lainnya. Motor listrik memberikan torsi instan untuk kendaraan listrik dan menghasilkan akselerasi yang kuat dan halus. Mobil listrik praktis pertama diproduksi pada tahun 1880-an.
Mobil listrik memiliki beberapa keunggulan potensial dibandingkan kendaraan bermesin pembakaran internal combustion engine (pembakaran dalam). Yang paling penting, kendaraan listrik tidak menghasilkan emisi kendaraan bermotor. Selain itu, mobil jenis ini juga mengurangi emisi gas rumah kaca karena tidak membutuhkan bahan bakar fosil. Keunggulan terakhir adalah ketergantungan pada minyak asing akan berkurang, karena bagi beberapa negara maju seperti Amerika Serikat dan banyak negara Eropa, kenaikan harga minyak dapat mempengaruhi perekonomian mereka. Sedangkan bagi negara berkembang, harga minyak yang tinggi akan menekan neraca pembayaran dan menghambat pertumbuhan ekonomi mereka.
Ke depan, mobil yang menggunakan mesin pembakaran dalam akan semakin ditinggalkan seiring perkembangan teknologi otomotif. Ada banyak alasan mengapa orang mulai melupakan mobil yang menggunakan mesin pembakaran dalam, alasan pertama adalah masalah pemanasan global yang semakin lama semakin menjadi ancaman serius. Tentunya kendaraan listrik akan menjadi salah satu alat transportasi utama di masa depan. Tak heran, semua produsen mobil di dunia yang sudah lama mempersiapkan hal ini pun sepakat dengan hal tersebut. Baru-baru ini Indonesia juga telah dibukanya regulasi kendaraan listrik yang akan membuka penjualan mobil listrik ke negara kita kepada semua produsen kendaraan listrik.
PRINSIP KERJA MOBIL LISTRIK
Motor induksi yang ditanamkan pada mobil Tesla ditemukan oleh ilmuwan hebat Nikola Tesla sekitar 100 tahun yang lalu. Motor induksi memiliki dua bagian utama yaitu stator dan rotor.
Pada gambar diatas dapat dilihat struktur motor lebih detail. Rotor hanyalah satu set batang penghantar, yang dihubung pendek oleh cincin akhir. Input daya AC 3 fase ke diberikan ke stator. Arus bolak-balik 3 fase dalam koil akan menghasilkan medan magnet yang berputar (Rotation Magnetic Field).
Motor Tesla menghasilkan medan magnet 4 kutub. Kemudian, medan magnet yang berputar menginduksi arus pada batang rotor untuk memutarnya. Pada motor induksi, putaran rotor selalu tertinggal dari RMF. Motor induksi tidak memiliki sikat atau magnet permanen, sehingga lebih kuat.
Keuntungan motor induksi adalah kecepatannya bergantung pada frekuensi sumber daya AC. Oleh karena itu, hanya dengan mengubah frekuensi daya kita dapat mengubah kecepatan roda penggerak. Fakta sederhana ini membuat kontrol kecepatan kendaraan listrik menjadi sederhana dan dapat dihandalkan. Suplai motor berasal dari konverter frekuensi, dan pada konverter frekuensi mengontrol kecepatan motor. Kisaran kecepatan motor adalah 0 hingga 18.000 rpm.
Dibandingkan dengan kendaraan bermesin pembakaran dalam, Hal inilah menjadi keunggulan terbesar kendaraan listrik. Mesin pembakaran dalam hanya menghasilkan torsi yang dapat digunakan dan keluaran tenaga dalam kisaran kecepatan terbatas.
Oleh karena itu, bukanlah ide yang cerdas untuk menghubungkan kecepatan putaran mesin secara langsung ke roda penggerak pada mesin pembakaran dalam. Untuk itu dibutuhkan transmisi yang fungsinya untuk mengubah kecepatan roda penggerak. Di sisi lain, motor listrik akan bekerja secara efisien dalam berbagai kecepatan. Oleh karena itu, kendaraan listrik tidak memerlukan transmisi bervariasi kecepatan untuk mobil listrik.
Kerugian lain dari mesin pembakaran dalam adalah tidak menghasilkan gerakan rotasi langsung. Gerakan linier piston harus diubah menjadi gerakan berputar. Ini dapat menyebabkan masalah besar dalam hal keseimbangan mekanis. Mengenai daya keluaran tenaga mesin pembakaran dalam tidak seimbang. Banyak komponen lain yang dibutuhkan untuk mengatasi masalah ini. Oleh karena itu, motor listrik merespon lebih responsif daripada motor pembakaran dalam.
KOMPONEN-KOMPONEN MOBIL LISTRIK
1. Baterai
Baterai pada mobil listrik adalah komponen kunci dari sebuah mobil listrik selain motor listriknya sendiri. Ia mempengaruhi secara langsung kemampuan sebuah mobil listrik terutama untuk jarak tempuh maksimal yang bisa dicapai. Secara umum ada beberapa jenis baterai diantaranya Cadmium Nickel yang mana saat ini tidak lagi digunakan. Kemudian ada tipe Nickel Metal Hydure yang mana memiliki kelemahan yaitu suhu yang dihasilkan relatif lebih panas maka baterai jenis ini memerlukan pendinginan sendiri jadi kurang praktis. Lalu jenis baterai yang saat ini umum digunakan oleh produsen mobil listrik yaitu baterai jenis Lithium Ion (Li-on).
Pada kendaraan listrik, aki biasanya terdiri dari puluhan atau lebih aki, jika dilihat dari bentuknya mungkin saja menyerupai aki kecil “tipe AAA”. Jumlah listrik yang terkandung dalam baterai kendaraan listrik dinyatakan dalam kilowatt-jam (kWh), atau kira-kira sama dengan tingkat “liter” bahan bakar kendaraan listrik, hanya dalam kilowatt (KW). Untuk informasi yang lebih detail misalnya pada baterai berkapasitas 50 kWh dapat diisi dengan daya 10 kW dan dapat diisi ulang dalam waktu sekitar 5 jam.
Dalam sebuah baterai mobil listrik biasanya terdiri dari dari puluhan atau lebih sel-sel baterai yang kalau kita lihat bentuknya mungkin mirip-mirip dengan baterai ukuran kecil ‘tipe AAA’. Jumlah energi yang terkandung di sebuah baterai mobil listrik dinyatakan dengan kilowat hour (kWh), atau kurang lebih sama dengan takaran ‘liter’ dalam BBM cuma dalam mobil listrik dihitung dalam kilowatt (KW). Untuk lebih jelasnya misalnya dalam sebuah baterai dengan kapasitas 50 kWh yang mampu dicharge dengan kekuatan 10kW dapat di isi ulang dayanya sekira 5 jam.
Ada kata “kira-kira”, karena biasanya saat daya baterai mencapai 80%, otomatis baterai akan mengurangi kecepatan pengisian. Seperti halnya kita menuangkan air ke dalam ember melalui keran, ketika air hampir penuh, kita biasanya menurunkan keran agar air tidak terciprat kemana-mana.
Disini ada kata ‘sekira’ karena biasanya ketika baterai sudah mencapai 80 persen maka baterai secara otomatis akan mengurangi kecepatan pengisian dayanya. Sama halnya seperti kita mengisi air di ember melalui keran maka ketika hampir penuh kita biasanya akan mengecilkan kerannya agar airnya tidak tumpah kemana-mana.
2. Motor Listrik
Komponen ini merupakan penggunaan selanjutnya dari arus yang sudah tersimpan di baterai mobil listrik. Pada kendaraan listrik, biasanya terdapat satu atau lebih motor listrik yang siap menggerakkan kendaraan listrik tersebut. Cara kerja dan komponen motor atau motor listrik cukup sederhana, dan kita mungkin sudah mengetahui cara kerjanya secara pasti. Ya, motor listrik seperti generator motor pada mobil mainan menghasilkan energi kinetik setelah interaksi antara magnet elektromagnetik dan permanen. Arus elektromagnetik di baterai akan mengalir di sini.
SISTEM PEMINDAH TENAGA (POWER TRAIN) MOBIL LISTRIK
Pada mobil listrik, pengoperasian gigi mundur pun mudah tinggal mengubah urutan tegangan masukan pada motor. Satu-satunya tujuan transmisi dalam kendaraan listrik adalah untuk mengurangi kecepatan dan mencapai perubahan torsi yang diperlukan.
Komponen dalam gearbox adalah diferensial. Pengurangan kecepatan penggerak diteruskan ke sana, dan dapat melihat bahwa ini adalah diferensial terbuka sederhana. Namun, diferensial terbuka memiliki masalah kontrol traksi. Tetapi mengapa mobil canggih seperti itu menggunakan diferensial terbuka daripada diferensial selip terbatas? Dengan bantuan dua metode yaitu pengereman selektif dan pemotongan daya mesin, masalah kontrol traksi yang terjadi pada differential terbuka dapat diatasi secara efektif.
Pada mesin pembakaran dalam, tenaga dari mesin dapat dikurangi dengan mengurangi pasokan bahan bakar yang tidak terlalu responsif. Namun, pada motor listrik, pengurangan daya motor listrik cukup responsif dan merupakan cara yang efektif untuk mendapatkan kontrol traksi.
Di Tesla, semua ini dapat dicapai melalui algoritme yang kompleks dan dengan bantuan beberapa sensor dan pengontrol elektronik. Singkatnya, Tesla Motors telah menggantikan sistem perangkat keras mekanis yang kompleks dengan perangkat lunak yang cerdas dan responsif.
PROSES CHARGING MOBIL LISTRIK
Untuk mengisi daya mobil listrik sama seperti ponsel, pertama-tama kita harus mencolokkannya ke soket di rumah dan stasiun pengisian kendaraan listrik umum. Biasanya saat membeli mobil listrik produsen menyediakan beberapa jenis colokan kabel untuk pengisian. Mobil listrik menggunakan beberapa jenis colokan, ada yang disebut "konektor tipe 2", yang biasanya digunakan untuk pengisian daya di rumah atau kantor. Jenis ini umum di Eropa. Ada juga yang disebut jenis colokan "Combo CCS" atau "Chademo", biasanya digunakan di stasiun pengisian daya ultra-cepat. Kedua jenis colokan ini memiliki kabel konektor yang berbeda, sehingga tidak ada risiko salah colokan.
Setelah menghubungkan kabel charger maka arus AC dari rumah atau charging station akan mengalir ke mobil listrik, dan sistem komputer mobil listrik akan terlebih dahulu mengecek mobil listrik tersebut untuk mengecek apakah arus yang masuk sudah baik atau periksa apakah fungsi ground normal untuk memastikan tidak ada yang terjadi selama pengisian daya mobil listrik. Pada mobil listrik dilengkapi dengan AC/DC Converter yang berugas mengubah arus bolak-balik yang diperoleh dari rumah atau stasiun pengisian menjadi arus searah.
Mengapa mobil listrik membutuhkan konverter? Karena kita hanya bisa menyimpan energi listrik di baterai dalam bentuk arus searah. Untuk melewatkan tahap konversi AC ke DC, beberapa stasiun pengisian daya yang kompleks dan sangat cepat biasanya dapat mengubah arus mereka sendiri menjadi DC, dan kemudian langsung mengisi baterai kendaraan listrik.
0 Response to "Penjelasan Mobil Listrik - Komponen dan Cara Kerja Mobil Listrik"
Post a Comment