Anda masuk ke kendaraan listrik Anda, menyalakannya, dan cluster menunjukkan jumlah mil yang dapat Anda tempuh. Berdasarkan rentang ini, Anda memutuskan pit stop yang akan Anda ambil untuk mencapai tujuan Anda, tetapi pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana kendaraan Anda menghitung jarak yang dapat ditempuhnya?
Nah, Sistem Manajemen Baterai atau BMS mengawasi paket baterai yang memberi daya pada kendaraan listrik Anda dan memperkirakan jangkauannya untuk Anda. Selain itu, sistem memantau kesehatan baterai dan memastikannya aman untuk digunakan.
Memahami Paket Baterai dan Sel Lithium-Ion
Sebelum kita masuk ke Sistem Manajemen Baterai, penting untuk memahami bagaimana kemasan baterai dibuat.
Paket baterai pada kendaraan listrik terbuat dari sel Lithium-ion, dan sel-sel ini terhubung satu sama lain untuk membuat modul paket baterai. Modul-modul ini selanjutnya dihubungkan ke modul lain untuk membuat paket baterai. Desain modular ini membantu mengelola unit baterai secara efisien dan meningkatkan kemudahan servis. Karena arsitektur desain ini, produsen paket baterai dapat mengganti modul yang rusak daripada mengganti seluruh unit baterai.
Dalam hal keuntungan, sel Lithium-ion menawarkan beberapa fitur seperti power-to-weight yang tinggi rasio, efisiensi energi tinggi, karakteristik self-discharge rendah, dan suhu tinggi yang baik pertunjukan. Karena karakteristik ini, sel Lithium-ion adalah pilihan utama untuk kendaraan listrik, tetapi baterai ini tidak sempurna, dan teknologi baterai solid-state sedang mencoba untuk memecahkan masalah yang datang dengan baterai Lithium-ion.
Hal lain yang perlu diperhatikan di sini adalah bahwa sel Lithium-ion hanya dapat menawarkan keuntungan yang disebutkan di atas jika dioperasikan dalam batas yang ditentukan. Di bawah ini adalah ikhtisar singkat tentang batasan operasional tersebut.
- Spesifikasi tegangan: Paket baterai pada kendaraan listrik terbuat dari beberapa sel Lithium-ion. Untuk menempatkan segala sesuatunya ke dalam perspektif, Tesla Roadster datang dengan 6.831 sel, dan masing-masing sel ini perlu beroperasi dalam rentang tegangan yang ditetapkan. Untuk sebagian besar sel, kisaran ini antara 3,0 dan 4,1 volt. Jika sel digunakan di luar rentang ini, masa pakai baterai dan kinerja yang ditawarkannya akan menurun.
- Batas suhu: Selain batas tegangan, suhu baterai Lithium-ion juga perlu dipantau. Untuk sebagian besar sel, kisaran ini antara -4 dan 131 derajat Fahrenheit (-20 dan 55 derajat Celcius). Jika sel dioperasikan di luar rentang suhu ini, kinerja dan masa pakai baterai bisa turun drastis.
- Undian saat ini: Jumlah arus yang ditarik dari sel juga harus dipantau. Jika jumlah arus yang ditarik dari sel berada di luar batas yang ditentukan, umur sel akan menurun secara eksponensial.
- Pengisian saat ini: Baterai juga perlu dipantau selama pengisian. Ini karena arus dalam jumlah besar dipompa ke dalam baterai dalam waktu singkat, dan ini biasanya terjadi selama pengisian cepat menggunakan pengisi daya level 3. Karena aliran arus yang tinggi ini dalam kemasan baterai, sel-sel dapat mengisi daya secara berlebihan, menyebabkannya menjadi panas, menurunkan masa pakai dan kinerja sel.
Karena beberapa parameter diperlukan untuk dipantau untuk kinerja optimal dari baterai, diperlukan Sistem Manajemen Baterai. Sistem manajemen ini adalah perangkat komputasi yang memantau beberapa karakteristik setiap sel dan memastikan bahwa baterai beroperasi dalam batas yang ditentukan.
Apa yang Terjadi jika Sel Tidak Beroperasi Dalam Batas yang Ditetapkan?
Jika sel-sel dalam kemasan baterai dioperasikan pada suhu tinggi atau terlalu banyak arus yang diambil darinya, sebuah fenomena yang dikenal sebagai pelarian termal dapat terjadi.
Soalnya, baterai Lithium-ion menyediakan energi melalui serangkaian reaksi kimia. Reaksi-reaksi ini menghasilkan panas, dan jika baterai tidak dioperasikan dalam kisaran yang sesuai, jumlah panas yang dihasilkan oleh reaksi-reaksi ini meningkat secara eksponensial.
Karena peningkatan pembangkitan panas ini, sel-sel dapat terbakar dan menyebabkan reaksi berantai dalam kemasan baterai. Oleh karena itu, penting untuk memantau suhu setiap sel untuk mencegah pelarian termal.
Bagaimana Cara Kerja Sistem Manajemen Baterai, dan Apa Fungsinya?
Sistem Manajemen Baterai adalah komputer yang terhubung ke beberapa sensor. Sensor ini memonitor tegangan, arus, dan suhu setiap sel dan mengirimkannya ke BMS.
Sistem Manajemen Baterai kemudian menganalisis data ini untuk memastikan bahwa setiap sel beroperasi dalam batas yang ditentukan. Jika bukan itu masalahnya, maka ia mencoba menyelesaikan masalah.
Jika sel di dalam baterai terlalu panas, maka BMS akan mengatur sistem pendingin untuk mengurangi suhu baterai.
Jika terjadi variasi tegangan sel, Sistem Manajemen Baterai melakukan penyeimbangan sel. Untuk menyeimbangkan sel, ia mentransfer energi dari satu sel ke sel lain untuk memastikan bahwa semua sel beroperasi pada tingkat tegangan yang sama.
Selain tugas yang disebutkan di atas, BMS mengambil log data yang diterimanya untuk menghitung status pengisian dan kesehatan baterai.
Bagaimana Sistem Manajemen Baterai Menghitung Jangkauan?
Salah satu sensor yang terhubung ke BMS mengukur jumlah arus yang masuk dan keluar dari baterai. Berdasarkan data ini, Sistem Manajemen Baterai memperkirakan jumlah arus yang dimiliki baterai dan jarak yang dapat ditempuh kendaraan Anda, menjaga rentang kecemasan Anda di teluk.
Apakah Sistem Manajemen Baterai Benar-benar Dibutuhkan?
Sistem Manajemen Baterai pada kendaraan listrik memantau setiap sel dalam kemasan baterai dengan cermat. Ini memastikan bahwa baterai aman untuk digunakan dan melindungi mobil jika sel tidak bekerja dengan benar.
Selain itu, perkiraan jarak yang dapat ditempuh kendaraan dan membantu meningkatkan siklus hidup keseluruhan paket baterai. Oleh karena itu, Sistem Manajemen Baterai adalah bagian penting dari kendaraan listrik, dan sistem manajemen baterai yang baik dapat meningkatkan masa pakai kendaraan listrik selama beberapa tahun.
