Teknologi Otomotif dalam Penerapan Mobil Listrik : Jenis-Jenis Mobil Listrik dan Cara Kerjanya

Mobil listrik - Akhir-akhir ini penggunaan dari kendaraan listrik mulai berkembang dan diminati oleh masyarakat, hal ini disebabkan karena kendaraan listrik lebih ramah lingkungan dengan tidak adanya proses pembakaran. Terbukti dengan semakin gencarnya produsen kendaraan berinovasi dalam menciptakan kendaraan listrik dan banyak ditemukannya Stasiun Pengisian Kendaraan Listrik Umum (SPKLU) saat ini.   

Sejarah awal penggunaan kendaraan listrik sebenarnya sudah berkembang dan populer pada abad ke 19, akan tetapi dikarenakan kendaraan listrik pada waktu itu sangat mahal sehingga membuat kendaraan ini kurang diminati.

Pada akhir 1800-an dan awal 1900an mobil listrik seperti Baker Motor Vehicles dan Detriot Electric adalah merek-merek yang terkemuka dalam pemakaian kendaraan listrik.

CARA KERJA MOBIL LISTRIK SECARA UMUM

Secara umum cara kerja mobil listrik menyerupai jenis BEV atau Baterry Electric Vehicle adalah sebagai berikut : 

Saat pedal mobil ditekan, maka akan membuat controller mengambil serta mengatur daya listrik dari baterai traksi dan inverter Dengan pengaturan dari controller, kemudian inverter mengirimkan sejumlah energi listrik ke motor dengan kecepatan sesuai dengan kedalaman tekanan pada pedal. Motor traksi listrik akan mengubah energi listrik menjadi energi mekanik (rotasi/putaran). Putaran dari rotor pada motor akan memutar transmisi sehingga roda berputar sesuai dengan kondisi dan keadaan permukaan jalan.

 JENIS MOBIL LISTRIK

1. BEV (Battery Electrik Vehicle) 

BEV atau battery electric vehicle merupakan mobil listrik murni kendaraan yang benar-benar hanya mengandalkan tenaga listrik untuk bergerak. Adapun listrik baterai yang dimiliki mobil listrik ini didapat dari sumber eksternal dengan cara charge. Jenis mobil BEV juga disebut dengan All-Electric Vehicle (AEV) dimana kendaraan beroperasi sepenuhnya dengan menggunakan listrik di baterai. Jenis BEV tidak memiliki mesin pembakaran dalam atau internal combostion chamber (ICE). Listrik disimpan pada baterry pack. 

Hyundai IONIC 5

Pengisian baterai pada mobil ini dilakukan dengan cara menghubungkannya ke jaringan listrik eksternal. Ketika membeli mobil listrik BEV akan sudah difasilitasi perangkat untuk pengisian daya. Tetapi, proses pengisian daya baterai mobil listrik di rumah akan memakan daya listrik yang cukup besar. Apabila dikalkulasikan, untuk mencapai daya jelajah 250 km, baterai mobil listrik harus mencapai kapasitas besar yang mencapai 42,2 kWh. Pengisian daya baterai dengan cepat tentu akan sangat menguras daya listrik rumah. Sehingga, pengisian daya listrik mobil BEV idealnya dilakukan di stasiun pengisian umum berdaya listrik besar seperti yang tersedia di mal, dealer, atau gedung kantor. Selain itu pemilik kendaraan juga dapat membuat pengisian daya khusus mobil listrik dirumah dengan pemasangan instalasi listrik khusus.

Berikut ini merupakan diagram kerja dan komponen mobil listrik BEV:

Prinsip Kerja Mobil Listrik BEV : 

Cara atau prinsp kerja dari mobil listrik BEV sangat sederhana, sebagai berikut: 

• Daya dikonversi dari arus baterai DC ke AC untuk mengaktifkan motor. 
• Pedal akselerator mengirimkan sinyal input ke control module untuk menyesuaikan kecepatan kendaraan dengan mengubah frekuensi daya AC dari inverter ke motor ke daya DC (bila mobil menggunakan motor induksi). 
• Motor menghubungkan dan memutar roda melalui roda gigi 
• Ketika mobil melambat atau rem ditekan, motor akan menjadi generator untuk menghasilkan listrik kemudian disimpan kembali di baterai

Contoh Mobil Listrik BEV :

• Tesla Model 3, Tesla X
• Volkswagen e-Golf
• BMW i3
• Nissan LEAF
• Ford Focus Electric
• Hyundai Ioniq
• Kia Soul
• Mitsubishi i-MiEV
• Toyota Rav4.

2. PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

PHEV merupakan jenis hibrid yang memiliki mesin pembakaran dalam atau internal combostion engine (ICE) dan motor traksi listrik. Prinsip kerja mobil listrik PHEV disebut juga sebagai series hybrid. Jenis mobil listrik PHEV dapat ditenagai oleh sumber energi fosil (seperti bensin) atau sumber alternatif (seperti biodiesel) dan oleh baterai. Baterai mobil PHEV dapat diisi-ulang dari sumber listrik eksternal dengan menghubungkannya ke sumber listrik eksternal tersebut ke inlet (charging port) pada  Stasiun Pengisian Kendaraan Listrik Umum (SPKLU). 

Mitsubishi Outlander PHEV

Jenis PHEV memungkinkan pengurangan ketergantungan terhadap bahan bakar fosil karena jenis ini dapat bergantung pada daya listrik saja. Untuk kapasitas baterai, PHEV memiliki ruang penyimpanan daya yang lebih besar dari hybrid, yaitu 8-13 kWh. Pada mobil PHEV mampu melaju hingga 55 km dengan mengandalkan mode EV saja. Apabila baterai habis dapat diisi lagi dengan perangkat pengisian daya (charger). Selain itu, mesin juga memutar generator untuk menghasilkan listrik yang disimpan di baterai. Menurut hasil riset, konsumsi bahan bakar mobil PHEV tercatat lebih efisien hingga 74 persen.

Jenis PHEV biasanya dapat beroperasi setidaknya dalam dua mode, yaitu: 

• All-electric mode (hanya listrik pada baterai sebagai energi menggerakkan mobil) 
• Hybrid mode (listrik dan bahan bakar digunakan bersamaan)

Prinsip Kerja Mobil Listrik PHEV 

Cara atau prinsip kerja mobil listrik PHEV biasanya dimulai dengan “all-electric mode” dan berjalan menggunakan energi listrik hingga baterai habis. Pada beberapa model mobil, bisa beralih ke hybrid mode saat laju kendaraan posisi stabil di jalan raya. Setelah baterai kosong, maka mesin pembakaran mengambil alih. Mobil pun akan beroperasi sebagai hybrid non-plug-in konvensional. 

Selain dapat dihubungkan dengan sumber daya listrik dari luar sistem, baterai mobil PHEV juga dapat diisi oleh perputaran mesin internal combustion engine (ICE) dan memanfaatkan pengereman regeneratif. Saat pengereman, motor bertindak sebagai generator yang digunakan untuk mengisi baterai.

Contoh Mobil Listrik PHEV :

• Porsche Cayenne S E-Hybrid, Porsche Panamera S E-hybrid
• Ford C-Max Energi, Ford Fusion Energi
• Mercedes C350e, Mercedes S550e, Mercedes GLE550e, 
• Mini Cooper SE Countryman, 
• Audi A3 E-Tron, 
• BMW 330e, BMW i8, BMW X5 xdrive40e
• Hyundai Sonata
• Kia Optima,
• Volvo XC90 T8
• Mitsubishi Outlander PHEV.

3. HEV (Hybrid Electrik Vehicle)

Kendaraan HEV memadukan mesin pembakaran dalam (internal combostion engine) dan dengan penggunaan electric motor. Electric motor biasanya hanya digunakan pada situasi tertentu saja, misalnya untuk membantu akselerasi mobil. Pada mobil HEV tidak memerlukan sumber listrik eksternal karena mesin konvensional juga berfungsi untuk menyuplai tenaga listrik ke dalam baterai.

Suzuki Ertiga Hybrid

Mobil ini tidak mempunyai charging port maka baterainya tidak dapat diisi ulang dari luar sistem seperti jaringan listrik PLN.

Ketika melakukan percepatan akselerasi, maka mesin bekerja untuk memberikan tenaga dan daya tambahan kepada motor listrik dan baterai, sehingga mode hybrid pun bekerja pada saat ini. Walaupun daya baterai sedang dalam kondisi kurang, mesin tetap bekerja. Mobil hybrid memiliki keunggulan dari sisi efisiensi bahan bakar. Mobil listrik disebutkan mampu meningkatkan efisiensi hingga 49 persen.

Prinsip Kerja Mobil Listrik HEV :

Cara atau prinsip kerja mobil listrik HEV sebagai berikut: 

• Memiliki tangki pemasok BBM ke mesin seperti mobil biasa yang menggunakan pembakaran. 
• Jenis mobil HEV memiliki satu set baterai untuk menjalankan motor.
• Mesin maupun motor dapat memutar transmisi pada saat bersamaan. 
• Saat pengereman maka motor berubah menjadi generator lalu mengisi baterai.

Contoh Mobil Listrik HEV :

• Honda Civic Hybrid, Honda Civic Hybrid
• Toyota Prius Hybrid, Toyota Camry Hybrid
• Suzuki Ertiga Hybrid.

4. FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) 

FCEV atau juga dikenal sebagai Fuel-Cell Vehicle (FCV) atau kendaraan Zero Emission. Jenis ini menggunakan teknologi fuel-cell untuk menghasilkan listrik. Listrik dipakai untuk mengaktifkan motor untuk menjalankan kendaraan. 

Hyundai Tucson FCEV

Prinsip kerja mobil FCEV hampir mirip dengan cara kerja mobil BEV. Hanya saja jenis ini memiliki sistem yang mengkoversi energi kimia pada fuel-cell menjadi listrik.

Prinsip Kerja Mobil Listrik FCEV :

Jenis FCEV menghasilkan listrik sendiri untuk menjalankan kendaraan. Tipe mobil listrik FCEV belum banyak penggunanya di Indonesia

Contoh Mobil Listrik PCEV :

• Toyota Mirai
• Hyundai Tucson FCEV, Hyundai Nexo
• Honda Clarity Fuel Cell.

Demikian pembahasan kali ini mengenai teknologi otomotif dalam penerapan mobil listrik. Semoga dapat bermanfaat bagi pembaca.

Salam Teknika!

Share this post