1

>>> www.b2tke.bppt.go.id <<<

PENGEMBANGAN PENGISI BATERAI CEPAT 72 VOLT UNTUK

CHARGING STATION KENDARAAN LISTRIK RODA DUA

26 AGUSTUS 2020

Yusuf Margowadi – KL707

2

OUTLINES

PENDAHULUAN

BAHAN DAN METODE

HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN DAN SARAN

3

• Penggunaan kendaraan listrik di Indonesia terus meningkat. Didorong oleh PeraturanPresiden Nomer 55 Tahun 2019 tentang penggunaan kendaraan bermotor listrik (KBL).

• Berbagai Lembaga riset di Indonesia mendukung perkembangan KBL yaitu ada yang melakukan riset tentang baterai, konversi kendaraan berbahan bakar minyak menjadikendaraan listrik, dan infrasturktur KBL berupa Charging Station (CS)

• Mulai tahun 2019, BPPT melakukan riset perkembangan CS

• CS untuk KBL roda dua saat ini belum ada di Indonesia, padahal insfrasturktur ini sangatpenting Ketika populasi KBL roda dua sudah tinggi.

• Charger bawaan kendaraan umunnya memiliki kapasitas rendah paling tinggi 5 A. Sehingga untuk melakukan pengisian baterai hingga penuh membutuhkan waktu cukuplama.

• Faktor lama waktu pengisian dapat menjadi kendala bagi masyarakat Indonesia yang terbiasa mengisi bahan bakar kendaraan di SPBU hanya membutuhkan waktu sekitar 15 menit.

• Umumnya motor listrik pada KBL roda dua bekerja pada tegangan 72 Volt. Sedangkanaplikasi baterai 72 Volt ini tergolong baru di Indonesia, dan belum banyak tersedia produkcharger baterai 72 Volt di pasaran.

• Pengguna perlu alternatif charger untuk mengisi baterai dengan lebih cepat.

4

• Tujuan: pengembangan pengisi baterai cepat 10 Ampere unutk baterai 72 Volt KBL roda dua. Charger baterai ini akan di gunakan untuk membangun CS KBL roda dua yang sedang dikembangkan BPPT.

• Ruang lingkup: Tim riset kami melakukan pengembangan CS KBL roda dua secara keseluruhan. Namunyang kami sampaikan dalam presentasi ini adalah bagian charger baterai.

• Riset Terkait:

- Aplikasi baterai 72 Volt di Indonesia belum banyak, sehingga kami kesulitan dalam mencari referensirangkaian charger baterai 72 Volt. Tidak hanya itu, kami juga tidak menemukan referensi rangkaiancharger baterai 72 Volt yang berbahasa Inggris. Kebanyakan referensi charger baterai untuk tegangan48 Volt kebawah..

5

• Perangkat Keras:

- Stepdown dan rectifier

- Constant Current (CC)

- Constant Voltage (CV)

Step Down & Rectifier - 90V

- 17A

220 VAC220 VAC

Regulator CircuitConstant Voltage 84V

Control Unit - Arduino Based

Battery - 72V

- 19,4 AHRelay

Current Sensor CAN BUS

Socker

CAN BUS Module

Voltage Sensor

Regulator Circuit - Constant Current 15A

Switch

Power

Protection

CAN BUS Comunication

6

- Rangkaian Constant Current (CC) megaturarus pengisian baterai agar konstan. Mode CC bekerja pada pengisian baterai 0-80%.

- Di buat menggunakan IC voltage dan current regulator LM338.

- LM338 umum digunakan pada charger 5 Ampere untuk tegangan dibawah 48V. Namun pada tegangan 72 Volt hanyamampu menghasilkan arus maksimum 1,1 Ampere.

- Kami menambahkan rangkkaian Current Booster (CB) menggunakan transistor BJT TIP 2955 PNP dan TIP 3055 NPN. Transistor tersebut dapat bekerja pada tegangan 100 Volt dan Arus maksimal 15 Ampere.

7

- Constant Voltage mengatur teganganpengisian baterai agar konstan. Mode CV bekerja pada pengisian baterai 80-100%.

- Di buat menggunakan IC voltage dan current regulator LM338.

- LM338 umum digunakan pada charger 5 Ampere untuk tegangan dibawah 48V. Namun pada tegangan 72 Volt hanyamampu menghasilkan arus maksimum 1,1 Ampere.

- Kami menambahkan rangkkaian Current Booster (CB) menggunakan transistor BJT TIP 2955 PNP dan TIP 3055 NPN. Transistor tersebut dapat bekerja pada tegangan 100 Volt dan Arus maksimal 15 Ampere.

8

- Kami telah melakukan ujicoba pendahuluan (preliminary).

- Ujicoba dilakukan dalam skenario : tanpa beban, beban berupa load simulator, dan beban berupa baterai.

9

- Untuk ujicoba awal (preliminary) pengisian bateraimenggunakan baterai Lithium Ion KBL roda dua 72 Volt 19,4 Ah, dengan limit pengisian arus maksimal12 Ampere.

- Uji coba pengisian baterai dilakukan dari kosong 0% hingga baterai penuh 100%.

- Data hasil eksperimen pengisian dibandingkandengan data pengisian baterai menggunakan charger 5A bawaan produk.

- Charger yang kami kembangkan mampumenghasilkan arus 10 A.

- Tegangan pengisian baterai kedua charger memilikikarakter yang sama yaitu sekitar 60 Volt pada kondisibaterai kosong kemudia naik perlahan secara gradual.

- Durasi pengisian baterai charger yang kami kembangkan lebih cepat 1 jam.

- Masih perlunya optimasi rangkaian CC.

- Hasil awal ini sangat menjanjikan dan searah dengantujuan riset, yaitu dapat mempersingkat durasipengisian baterai.

10

• Charger yang kami kembangkan telah dapat berfungsi pada skenario tanpa beban;beban load simulator 1 Ampere, 2 Ampere, 7 Ampere; dan pengisian baterai.

• Ujicoba pengisian baterai kondisi 0-100% charger mampu menghasilkan aruspengisian maksimum 10A, dengan tegangan 60 Volt naik secara gradual, dan durasipengisian 3,1 Jam atau lebih cepat 1 jam dibandingkan charger bawaan.

• Meski arus maksimum pengisian baterai dua kali arus charger standar, namunkecepatan pengisian baterai masih perlu ditingkatkan dengan mengoptimalkanrangkaian constant current.

• Untuk pengembangan charger baterai degnan arus pengisian lebih besar misalnya 20Ampere harus menggunakan baterai yang kemapuannya sesuai.

>>> www.b2tke.bppt.go.id <<<

THANK YOU