Kamis, 05 Januari 2017

MENGENAL AKI YANG COCOK UNTUK KENDARAAN LISTRIK AKI UNTUK KENDARAAN LISTRIK

MENGENAL AKI YANG COCOK UNTUK KENDARAAN LISTRIK

AKI UNTUK KENDARAAN LISTRIK


       Baterai adalah komponen pokok pada kendaraan listrik. Bisa dikatakan baterai adalah bahan bakar utama dari sebuah kendaraan listrik. Masyarakat umum mengenal jenis-jenis baterai biasanya adalah aki basah, aki kering, baterai, dsb. Namun dalam kesempatan kali ini electric art-bogipower akan merilis secara rinci tapi sederhana dan mudah dipahami. Supaya lebih bermanfaat dan bisa menjadi referensi temen-temen dalam pembuatan karya ilmiah, jurnal atau artikel penelitian,kajian teori,  tugas kuliah hingga TA ataupun Skripsi.



Ø  Secara klasifikasi jenis zat kimia utama yang digunakan , baterai dibagi menjadi 3 yaitu: Lead acid, Nikel dan Lithium. Aki adalah Golongan zat kimia Lead acid
Ø  Secara perawatan dibagi menjadi 2: Maintenance (basah) dan Free Maintenance (kering)
Ø  Secara Aplikasinya baterai dibagi menjadi 4: Starting baterai, Deep cycle, Large capacity, dan Hi drain.


LEAD ACID BATTERY (H2SO4)

Lead acid atau asam sulfat. Baterai yang menggunakan zat kimia ini dikenal dengan nama AKI. Ada aki kering ada aki basah, ada juga aki hybrid, kalsium. Secara konstruksi dibagi menjadi Floaded Lead Acid (aki basah), Solid Lead Acid  (SLA) , Aki Hybrid, Valve regulated Lead Acid (VRLA), dan Absorbent Glass Mat Battery (AGM).
Penjelasan dari jenis-jenis aki lead acid dapat dilihat pada link berikut: jenis-jenis akikonvensional lead acid baterai



Zat kimia pada aki ini adalah asam sulfat H2SO4 yang menggunakan timbal Pb sebagai elektroda. Timbal Pb berfungsi untuk pengikat anion. Reaksi zat kimia pada aki jenis lead acid adalah sebagai berikut:

reaksi asam sulfat saat dishcharger dan charger pada aki



Tingkat kecocokan tiap jenis aki lead acid untuk kendaraan listrik.

1.    Aki basah konvensional & Aki Hybrid

             Aki basah secara umum hanya didesain untuk starting power saja..Tidak ada aki basah yang di desain large capacity maupun long life cycle. Aki basah sangat cocok untuk starting mesin mobil atau sepeda motor . Secara umum aki basah tidak cocok untuk kendaraan listrik karena memiliki kelemahan sebagai berikut:
Ø  Memerlukan perawatan untuk pengisian air aki/ tidak free maintenance


Ø  Power C rate hanya 0.2 C , yang artinya aki basah tidak boleh mengeluarkan beban kontinyu sebesar 0,2 X kapasitasnya.

Ø  Jika aki basah mengeluarkan beban Amper diatas 0,2C maka kapasitas Ah aki tersebut akan menurun. sehingga hal yang wajar jika dirasa aki cepat habis untuk kendaraan listrik meski sudah menggunakan aki basah kapasitas besar. 



Pembacaan pada grafik diatas adalah kurva hasil pengujian aki basah kapasitas 12V 17Ah / 20Hr.

1.    jika aki mengeluarkan amper sebesar 34A atau 2C secara kontinyu, maka kapasitas aki hanya menjadi 8.9Ah saja.
2.    Jika aki mengeluarkan Amper kontinyu sebesar 10.32A atau 0,6C maka kapasitas aki hanya menjadi 12Ah saja
3.    Jika aki mengeluarkan amper kontinyu sebesar 3.44A atau 0,2C maka kapasitas aki menjadi 14.4Ah
4.    Jika aki mengeluarkan Amper kontinyu sebesar 1/20 X kapasitasnya atau sama dengan nilai Hr rate nya. Maka kapasitas aki akan menjadi 17Ah, atau sama dengan kapasitas name plate yang tertulis.  1/20 dari 18Ah = cuma 0.9 Amper.

padahal perlu kita ketahui jumlah energy wattage yang digunakan untuk menjalankan sebuah sepeda motor listrik itu adalah  350W, 500W sampai 1000W. Atau jika dalam 48V maka amper rata2 kontinyu yang dikeluarkan adalah 10-20A secara kontinyu. Sudah dapat tersimpulkan bukan?


Ø  Life cycle/ usia masa pakai pendek (200-300X life cycle). Pada kendaraan listrik hanya berusia 5 bulan - 10 bulan jika dipakai untuk kendaraan listrik. Karena apa?, dalam pemakaian kendaraan listrik tentu DOD (Deep Of Discharger) pemakaian 80%  bahkan lebih. Aki basah jika di kontinyu dengan amper besar, dan tanpa bantuan Altenator untuk charging, maka life cycle akan pendek sekali, kurang dari 100X.
DOD VS Lifecycle Lead acid battery

Pengertian DOD dan SOC


Ø  Memiliki nilai rate hour yang tidak bagus. (> 10 hr). Nilai Hr yang besar tentu tidak cocok untuk kendaraan listrik. Selengkapnya tentang definisi HR rate bisa dilihat disini: Arti kode Hr pada Aki.

2.    Aki kering starting battery

             Ini adalah aki basah yang dibuat solid rapat tertutup Supaya mencegah penguapan cairan aki. Sehingga aki kering ini sudah tergolong free maintenance. Namun perlu diketahui karakter kelemahan aki kering starting baterai sama saja dengan aki basah. Aki jenis starting baterai tidak cocok untuk kendaraan listrik.


konstruksi starting aki

Aki kalsium juga tergolong aki starting dengan nilai hour rate yang 20hr



3.    Aki kering SLA Deep Cycle

             Deep Cycle adalah "pemakaian siklus dalam" yang artinya baterai ini boleh mengeluarkan arus kontinyu yang lebih besar. Tidak seperti aki starting yang hanya 0.2C continyu saja. Aki deep cycle boleh mengeluarkan power sebesar 0.5C sampai 1C. ( tergantung nilai Hr).  Semakin kecil nilai Hr maka semakin berani aki tersebut mengeluarkan amper kontinyu yang mendekati 1C. Secara umum aki deep cycle bagus untuk kendaraan listrik bentuk sepeda motor listrik, mainan anak-anak, mini gokart hingga mobil wahana listrik.

Chilwee adalah salah satu jenis AKi SLA khusus kendaraan listrik



Kelebihan baterai SLA untuk kendaraan listrik
Ø  Harga murah terjangkau, tapi memang tidak semurah aki basah / aki starting pada sepeda motor atau mobil
Ø  Mudah didapat di berbagai toko aki, atau di beberapa toko kendaraan listrik
Ø  Usia masa pakai lebih dari 2 tahun


            Kelemahan baterai SLA, dan tips supaya awet untuk kendaraan listrik
Ø  Bobot berat, density energy rendah: 30-40 Wh /kg
Ø  Arus kontinyu hanya cocok untuk amper kecil (10-20A) kontinyu. Tapi hal ini jauh lebih bagus daripada arus kontinyu aki basah starting.
Ø  Hanya cocok untuk kendaraan listrik watt kecil, karena untuk watt besar dan membutuhkan kapasitas besar tentu aki SLA akan memakan banyak ruang dan bobot.
Ø  Tidak boleh mengeluarkan amper peak cracking diatas 5C
Ø  Melakukan cracking pengeluaran amper yang sangat besar akan membuat umur aki menjadi pendek.


Aki SLA sudah banyak didesain 5hr dan 10Hr.



4.    Valve regulated lead acid (VRLA)

             Ini adalah aki dengan satu tingkat diatas SLA, dengan sudah dilengkapi katup valve regulated maka sirkulasi udara dalam aki ini lebih stabil. Secara umum baterai VRLA dirancang untuk deepcycle battery. Aki VRLA banyak dijumpai pada aplikasi Solar panel, pembangkit lsitrik, generator listrik dan UPS.


             Secara fisik aki jenis ini terlindung / tertutup rapat, yang nampak dari luar hanya terminal (+) positif dan (-) negatif. Didesain agar cairan elektrolit tidak berkurang karena bocor atau penguapan. Aki jenis ini memiliki katup ventilasi yang hanya terbuka pada tekanan yang ekstrem untuk pembuangan gas hasil reaksi kimianya. Tidak ada katup untuk isi ulang cairan elektrolitnya, karenanya dikenal dengan aki bebas perawatan (Maintenance Free Battery). Salah satu kelebihan aki ini adalah tidak bisa melembung saat terjadi overcharging.



kelebihan baterai VRLA untuk kendaraan listrik
Ø  Harga murah terjangkau, tapi setingkat lebih mahal diatas SLA
Ø  Mudah didapat di berbagai toko aki, umumnya merk YUASA
Ø  Mudah didapat di toko khusus beterai kendaraan listrik, biasanya merk Chaowei Power


Ø  Sudah tersedia untuk nilai Hr rate hingga 2Hr

VRLA sudah tersedia untuk 2Hr rate

Ø  Usia masa pakai lebih dari 3 tahun
secara umum VRLA memiliki lifecycle yang lebih lama daripada aki yang lain


            Kelemahan baterai VRLA, dan tips supaya awet untuk kendaraan listrik
Ø  Bobot berat, density energy rendah: 40-50 Wh /kg
Ø  Arus kontinyu hanya cocok untuk amper kecil (20-30A) kontinyu
Ø  Hanya cocok untuk kendaraan listrik watt kecil, karena untuk watt besar dan membutuhkan kapasitas besar tentu aki SLA akan memakan banyak ruang dan bobot.
Ø  Tidak boleh mengeluarkan amper peak cracking diatas 7C
Ø  Melakukan cracking pengeluaran amper yang sangat besar akan membuat umur aki menjadi pendek.


SEMOGA BERMANFAAT.


0 comments:

Posting Komentar