Komponen dan Cara Kerja Stasiun Pengisian Baterai Kendaraan Listrik SPKLU

Komponen dan Cara Kerja Stasiun Pengisian Baterai Kendaraan Listrik SPKLU


Cara Kerja Sistem Pengisian Baterai Kendaraan Listrik Umum

Kendaraan listrik dan mobil listrik hybrid semakin populer di Indonesia. Pertumbuhan kendaraan listrik di Indonesia bukan karena meningkatnya kepedulian masyarakat terhadap lingkungan, melainkan karena semakin meningkatnya ketersediaan jumlah stasiun pengisian kendaraan listrik umum atau disingkat SPKLU. SPKLU merupakan penyebutan stasiun pengisian baterai kendaraan listrik baik untuk motor listrik maupun mobil listrik.

Skema SPKLU atau Stasiun Pengisian Kendaraan Listrik Umum ini nantinya mirip seperti SPBU atau Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum. Kita dapat mengisi baterai kendaraan listrik melalui suatu alat  dimanapun. Perbedaan dengan SPBU, SPKLU memilliki keunggulan karena dapat terinstal dimanapun asalkan terdapat jaringan listrik.


Daftar Isi

Komponen Stasiun Pengisian Baterai Kendaraan Listrik

Sebelum mempelajari cara kerja stasiun pengisian baterai kendaraan listrik, kita harus memahami komponen-komponen yang terdapat pada stasiun pengisian baterai kendaraan listrik SPKLU. Komponen SPKLU terdiri atas komponen utama dan komponen pendukung. Komponen utama SPKLU terdiri dari touch panel display, CPU (sistem kontrol), sistem pengaman (safety interlocks), AC DC Control Module, DC Converter, Wiring system dan socket atau colokan.

Komponen Utama SPKLU

Komponen utama merupakan komponen yang menentukan SPKLU dapat bekerja secara optimal. Jika salah satu komponen ini tidak berfungsi dapat mengganggu kinerja SPKLU dalam mencapai tujuan utama yakni sebagai sistem pengisian baterai kendaraan listrik.

Touch Panel Display

touch panel spklu
Touch panel stasiun pengisian kendaraan listrik (SPKLU)
Sumber Top Way Display

Touch panel pada SPKLU merupakan layar yang memudahkan pemilik kendaraan listrik untuk berinteraksi secara langsung dengan SPKLU. Melalui layar touch panel display tersebut, pengguna dapat melakukan pengaturan awal pemilihan socket atau colokan SPKLU yang sesuai. Kemudian melalui layar tersebu, pengguna juga dapat melihat informasi penagihan (billing) serta indikator pengisian baterai kendaraan listrik.

Stasiun pengisian kendaraan listrik (SPKLU) sebagian besar berada di luar ruangan (outdoor), sehingga touch panel display ini harus memiliki spesifikasi kecerahan yang tinggi, tahan terhadap berbagai kondisi cuaca serta tahan terhadap radiasi gelombang elektromagnetik.

CPU (Sistem Kontrol)

sistem kontrol pada spklu
Sistem Kontrol pada SPKLU
Sumber Siemens AG

Pada stasiun pengisian baterai kendaraan listrik atau SPKLU, CPU atau sistem kontrol memiliki peran untuk mengatur kinerja komponen elektrikal pada sistem. Komponen elektrikal pada SPKLU terkait proses konversi AC ke DC, pengaturan daya, sensor, perangkat pengaman, touch panel display, skema billing (pembayaran) serta sistem komunikasi dengan BMS atau Battery Management System.

Sistem Pengaman (Safety Interlocks)

safety interlocks pada spklu
Safety Interlock pada SPKLU
Sumber ADLER Elektrotechnik

Komponen safety interlocks pada sistem pengisian baterai kendaraan listrik SPKLU memiliki fungsi sebagai sistem pengaman seperti cara kerja sekering. Ketika terjadi konsleting aliran listrik, safety interlock mampu mengunci aliran sebelum tersalurkan ke battery pack.

AC DC Control Module

ac dc control module
AC dan DC Control Module SPKLU
Sumber Siemens AG

Pada satu sistem pengisian baterai kendaraan listrik SPKLU dapat memeiliki beberapa socket atau colokan baik DC maupun AC. AC dan DC Control module memiliki fungsi untuk mengatur proses pendistribusian arus listrik dari input hingga menjadi output secara optimal. Modul ini pada umumnya menjadi satu kesatuan dengan CPU.

DC Converter SPKLU

dc converter spklu
DC Converter pada SPKLU
Sumber Siemens AG

DC Converter memiliki fungsi untuk mengkonversikan input arus listrik AC menjadi output arus listrik DC. Beberapa DC converter modern terhubung dengan CPU untuk memberikan informasi arus listrik yang terkonversi. DC converter pada beberapa pabrikan mampu mengkonversikan arus litrik DC secara dua arah.

Switching dan Wiring SPKLU

switching pada spklu
Switching pada SPKLU
Sumber Siemens AG

Komponen pada sistem pengisian baterai kendaraan listrik SPKLU terhubung satu sama lain menggunakan sebuah terminal atau hub dengan istilah switching dan wiring. Manfaat penggunaan siwtching dan wiring ini untuk merapikan proses interkoneksi antar perangkat serta memisahkan antara pengiriman sinyal dan sistem kelistrikan.

Socket atau Colokan SPKLU

charger socket colokan spklu
Charger pada SPKLU
Sumber CHAdeMO Association

Charger pada sistem pengisian baterai kendaraan listrik SPKLU  merupakan sebuah alat yang vital. Charger SPKLU memiliki nama lain sebagai socket atau colokan. Cara kerjanya mirip seperti colokan charger smartphone yang dapat langsung dicolokkan.

Pemerintah di Indonesia saat ini telah mengesahkan tiga tipe colokan Stasiun Pengisian Kendaraan Listrik Umum (SPKLU) bagi kendaran bermotor listrik (KBL) berbasis baterai. Colokan standar yang nantinya digunakan oleh SPKLU di Indonesia adalah Type 2 AC Charging, DC Charging CHAdeMo, dan DC Charging Combo Type CCS2.

Komponen Pendukung SPKLU

Komponen pendukung merupakan komponen yang jika tidak ada, tidak mempengaruhi kinerja SPKLU secara signifikan. Komponen pendukung SPKLU terdiri dari RFID Card Reader, power metering dan ethernet switch.

RFID Card Reader

rfid reader spklu
RFID stasiun pengisian kendaraan listrik (SPKLU)
Sumber Siemens AG

RFID card reader pada stasiun pengisian kendaraan listrik memiliki manfaat mendukung mekanisme pembayaran. Penggunaan kartu RFID secara luas sudah sejak lama dimanfaatkan oleh penduduk Indonesia salah satunya terdapat pada e-money.

Selain itu penggunaan RFID juga memiliki keunggulan karena sinyal radio yang dipancarkan tidak berbahaya bagi kesehatan serta tidak mengganggu perangkat stasiun pengisian kendaraan listrik umum SPKLU.

Power Metering SPKLU

power metering pada spklu
Power Metering pada SPKLU
Sumber Siemens AG

Komponen power metering pada sistem pengisian baterai kendaraan listrik SPKLU memiliki fungsi untuk mengukur arus dan tegangan selama proses pengisian baterai. Kemudian informasi yang didapatkan dikirim ke modul pada CPU untuk diolah.

Ethernet Switch (Pendukung Sistem Penagihan)

ethernet switch billing spklu
Ethernet Switch pada SPKLU
Sumber Siemens AG

Mekanisme billing pada masing-masing stasiun pengisian kendaraan listrik umum SPKLU memiliki berbagai macam metode. Sistem yang menggunakan e-money salah satunya menggunakan ethernet switch untuk mengirimkan data penagihan e-money ke server melalui internet.

Sedangkan beberapa kasus seperti SPKLU milik PLN tidak membutuhkan ethernet switch, melainkan menggunakan sistem API (Application Programming Interface) yang terhubung dengan penagihan token listrik.

Cara Kerja Stasiun Pengisian Baterai Kendaraan Listrik

Hampir semua teknologi stasiun pengisian kendaraan berbasis listrik menggunakan listrik AC atau arus bolak-balik. Alasan penggunaan sumber listrik AC atau arus bolak-balik karena memanfaatkan jaringan infrastruktur listrik yang sudah tersedia yakni dari listrik PLN.

cara kerja spklu pln
SPKLU PLN
Sumber : Kompas

Cara kerja dari stasiun pengisian baterai kendaraan listrik ini sebenarnya cukup sederhana, mekanismenya mirip seperti proses pengisian baterai pada barang-barang elektronik. Beberapa hal yang membuat cara kerja sistem pengisian baterai kendaraan listrik menjadi rumit terdapat pada mekanisme meteran (perhitungan biaya), banyaknya socket atau colokan SPKLU di pasaran serta adanya sistem pengaman kelistrikan.

Selain itu cara kerja sistem pengisian kendaraan listrik juga dibagi menjadi dua, yakni output sistem pengisian kendaraan listrik dengan arus listrik bolak-balik AC serta output sistem pengisian kendaraan listrik dengan arus listrik searah DC. Meskipun terbagi, kedua sistem tersebut dapat berada pada satu SPKLU, proses pembagian terjadi pada colokan atau socketnya saja.

Cara Kerja Sistem Pengisian Baterai Kendaraan Listrik AC

sistem pengisian kendaraan listrik ac
Sistem pengisian baterai kendaraan listrik AC
Sumber M Power UK

Melalui instalasi jaringan listrik satu fase atau tiga fase, arus listrik bolak-balik AC kemudian dialirkan kedalam stasiun pengisian kendaraan listrik yakni pada perangkat fixed AC supply. Pada perangkat fixed AC supply terhadap sistem pengaman yang terhubung ke charger kendaraan listrik. Selain itu pada fixed AC supply juga terdapat meteran listrik untuk memonitor jumlah penggunaan daya listrik selama proses pengisian baterai kendaraan listrik.

Perangkat fixed AC supply kemudian mengalirkan arus listrik bolak-balik AC ke perangkat rectifier. Rectifier pada sistem charger memiliki fungsi sebagai regulator untuk mengkonversi arus listrik AC ke DC.

Selanjutnya arus listrik DC melewati perangkat protection circuit yang diatur oleh BMS atau Battery Monitoring System sebelum melakukan pengisian ke baterai. Proses pengaturan arus listrik DC pada protection circuit oleh BMS memiliki fungsi untuk mendapatkan kesesuaian nilai CC/CV atau constant current / constant voltage. Kesesuaian nilai CC/CV meliputi tegangan, arus, temperatur serta charging rate untuk memproteksi baterai pada kendaraan listrik.

Sistem pengisian baterai kendaraan listrik terbagi menjadi dua, yakni level 1 dan level 2. Level 1 merupakan listrik satu fase yang sering kita temui di rumah dengan rentang nilai tegangan rendah seperti di rumah tangga. Sedangkan pada level 2 untuk listrik tiga fase yang mengakomodir nilai tegangan yang lebih besar seperti gedung, pabrik, mall dan lain-lain.

Cara Kerja Sistem Pengisian Baterai Kendaraan Listrik DC

sistem pengisian kendaraan listrik dc
Sistem pengisian baterai kendaraan listrik DC
Sumber M Power UK

Selanjutnya untuk sistem pengisian kendaraan listrik DC, instalasi jaringan listrik yang digunakan hanya menggunakan jaringan listrik tiga fase. Arus listrik bolak-balik AC kemudian dialirkan kedalam stasiun pengisian kendaraan listrik dan langsung dikonversikan ke aurs listrik searah DC melalui perangkat variable DC supply.

Hampir sama dengan stasiun pengisian baterai kendaraan listrik AC, perangkat variable DC supply terhubung pada sistem pengaman yakni safety interlocks. Kemudian pada perangkat variable DC supply juga terdapat meteran listrik untuk memonitor jumlah penggunaan daya listrik selama proses pengisian baterai kendaraan listrik.

Selanjutnya arus listrik DC  yang sudah terkontrol melewati perangkat protection circuit yang diatur oleh BMS atau Battery Monitoring System sebelum melakukan pengisian ke baterai. Proses pengaturan arus listrik DC pada protection circuit oleh BMS memiliki fungsi untuk mendapatkan kesesuaian nilai CC/CV atau constant current / constant voltage. Kesesuaian nilai CC/CV meliputi tegangan, arus, temperatur serta charging rate untuk memproteksi baterai kendaraan listrik.

Pada akhirnya, output arus listrik yang masuk ke baterai kendaraan listrik adalah arus listrik DC. Kemudian apa perbedaan antara sistem pengisian baterai kendaraan listrik AC dan DC? Jawabannya cara kerja pada sistem pengisian baterai kendaraan listrik DC memungkinkan quick charging system  atau sistem pengisian baterai secara cepat. Lama waktu yang dibutuhkan  untuk mencapai 80% pengisian baterai adalah 20 menit.

Secara umum di pasar global, sistem ini dikenal dengan istilah CHAdeMO yang merupakan akronim dari “CHArge de MOve". Keunggulannya terdapat pada socket atau colokan yang digunakan, pada colokan tersebut terdapat sebuah penghubung dalam bentuk CAN Bus yang memungkinkan sistem charger dan SPKLU berkomunikasi untuk mendapatkan nilai CC/CV yang optimal.

Kesimpulan

Sistem pengisian baterai kendaraan listrik SPKLU kesimpulannya terdiri dari sistem pengisian baterai kendaraan listrik AC dan DC. Pada sistem pengisian kendaraan listrik AC, output dari SPKLU adalah arus listrik AC yang nantinya tetap dikonversikan menjadi arus listrik DC oleh perangkat di mobil. 

Sedangkan pada sistem pengisian kendaraan listrk DC, di dalam kendaraan listrik tidak terdapat perangkat konversi karena output SPKLU. Hal ini dikarenakan inputan sudah sesuai dengan kebutuhan meskipun nantinya perlu disesuaikan kembali menggunakan perangkat protection circuit di kendaraan listrik.

Meskipun terdapat perbedaan sistem pengisian baterai kendaraan listrik AC dan DC, pemerintah di Indonesia mensetujui kedua sistem tersebut untuk diterapkan pada SPKLU agar dapat mengakomodir kesiapan infrastruktur mobil listrik produksi Eropa, Jepang dan Amerika.

Location: Jakarta, Daerah Khusus Ibukota Jakarta, Indonesia

Komentar

Posting Komentar

Platform cara kerja memberikan kebebasan bagi pengunjung untuk memberikan saran, masukan, kritik atau komentar. Anda juga boleh memberikan link untuk backlink. :) Namun tolong pergunakan kata-kata yang baik dan sopan.