Lompat ke konten

Cari di ARSTEMA

Ketik nama bab, istilah, gejala, atau alat.

    Kembali ke atlas
    Otomotif & Mobilitas Listrik · Bab 22Terapan

    Mobil listrik dan hibrida, arsitektur: listrik baterai, hibrida seri, paralel, dan pembagi daya, hibrida colok, penambah jarak, sel bahan bakar, aki 12 volt dan pengubah DC-DC, dan aliran daya

    Sebuah hotel dekat bandara menimbang mengganti dua minibus diesel antar-jemput tamu dengan minibus hibrida, hibrida colok, atau listrik penuh, dan pada uji coba unit hibrida tidak mau siap jalan setelah sopir memasang inverter 1,5 kW di soket 12 V. Bab ini menjelaskan cara mengelompokkan arsitektur mobil listrik dan hibrida: listrik baterai, hibrida seri, paralel, dan pembagi daya, hibrida colok, penambah jarak, hibrida ringan, dan kendaraan sel bahan bakar. Komponen utama dan aliran daya tiap arsitektur diurai per mode berkendara dan pengisian, termasuk peran aki 12 volt dan pengubah DC-DC. Bagian akhir menjelaskan komponen yang tetap ada dan yang hilang dalam perawatan armada, serta batas pekerjaan teknisi umum.

    23 menit
    Materi berisiko tinggi

    Materi ini menyentuh bahaya nyata. Penjelasan konsep tidak menggantikan prosedur lokasi, kompetensi, isolasi energi, SDS terbaru, atau izin kerja.

    Bagian yang sedang dibaca: Pembuka bab

    Sebuah hotel di dekat bandara memiliki dua minibus diesel tua untuk antar-jemput tamu, dan manajemen menerima tiga penawaran pengganti: minibus hibrida, hibrida colok, dan listrik penuh. Sopir senior bertanya apakah hibrida harus dicas setiap malam, bagian keuangan bertanya apakah mobil listrik masih perlu ganti oli, dan bagian layanan tamu ingin menyediakan kopi panas di dalam mobil. Pada uji coba dengan unit hibrida pinjaman, seorang sopir memasang inverter 1,5 kW ke soket 12 V untuk mesin kopi dan membiarkannya menyala saat menunggu tamu dengan mobil dimatikan. Esok paginya mobil tidak mau siap jalan walaupun tangkinya penuh.

    Ketiga penawaran memakai kata "listrik", tetapi cara kerjanya berbeda. Bab ini mengurai perbedaan itu supaya pilihan kendaraan, kebiasaan sopir, dan rencana perawatan cocok dengan arsitekturnya.

    Batas pembahasan

    Bab ini membahas klasifikasi arsitektur, komponen utama dan aliran daya, aki 12 volt dan pengubah DC-DC, dan akibatnya bagi perawatan armada. Aliran energi dan regenerasi sebagai konsep ada di Bab 1; ringkasan baterai, motor traksi, dan keselamatan tegangan tinggi di Bab 2. Baterai traksi, sistem manajemen baterai, dan pengisian AC dan DC dibahas di Bab 7; motor traksi, inverter, dan pengereman regeneratif di Bab 8; kelas tegangan, bagian sistem tegangan tinggi, dan kebakaran baterai di Bab 9; diagnosis, termasuk baterai 12 V yang lemah, di Bab 10. Aki starter dan kelistrikan 12 volt mobil konvensional dibahas di Bab 19; manajemen termal di Bab 23 dan pengisian di hotel dan gedung di Bab 24.

    Angka spesifikasi kendaraan tertentu, seperti kapasitas pengubah DC-DC atau interval servis, diambil dari manual pabrik. Pekerjaan pada bagian bertegangan tinggi berada di luar wewenang teknisi umum dan mengikuti Bab 9 tentang peran dan kompetensi. Sumbernya halaman pusat data bahan bakar alternatif Departemen Energi Amerika Serikat (AFDC) lewat cuplikan pencarian, lembar fakta universitas, OpenStax, dan narasi yang dicatat di peta sumber.

    Tiga pertanyaan untuk mengelompokkan arsitektur

    Setiap arsitektur dapat dibaca dengan tiga pertanyaan (penalaran editorial):

    1. Apa yang memutar roda? Motor listrik saja, mesin saja, atau keduanya.
    2. Dari mana energinya? Bahan bakar cair di tangki, listrik di baterai traksi, atau hidrogen di tangki bertekanan.
    3. Apakah baterainya diisi dari jaringan listrik? Bila ya, kendaraan memerlukan rencana pengisian seperti di Bab 24.
    ArsitekturYang memutar rodaSumber energi utamaDiisi dari jaringan
    Listrik bateraiMotor listrikBaterai traksiYa
    Hibrida seriMotor listrikBahan bakar, lewat mesin dan generatorTidak
    Hibrida paralelMesin dan motorBahan bakarTidak
    Pembagi daya (seri-paralel)Mesin dan motor, lewat perangkat pembagiBahan bakarTidak
    Hibrida colokMotor dan mesinBaterai lebih besar ditambah bahan bakarYa
    Penambah jarakMotor listrikBaterai besar; mesin kecil hanya membangkitkan listrikYa
    Sel bahan bakarMotor listrikHidrogen, lewat tumpukan sel bahan bakarTidak; diisi hidrogen
    Hibrida ringan 48 VMesin, dibantu motor-generator kecilBahan bakarTidak

    Isi tabel dirangkum dari sumber di bagian berikut; baris penambah jarak dan hibrida ringan adalah pengetahuan umum.

    Kendaraan listrik baterai

    Kendaraan listrik baterai (battery electric vehicle, BEV) adalah mobil yang digerakkan motor listrik dengan energi dari pak baterai traksi yang diisi dari stopkontak atau peralatan pengisian. Menurut AFDC, motor listrik menggantikan mesin pembakaran, dan kendaraan ini tidak memiliki sistem bahan bakar berupa pompa, saluran, dan tangki. AFDC mendaftar komponen utamanya: pengisi di dalam kendaraan yang mengubah AC menjadi DC untuk mengisi pak traksi, pengendali elektronika daya yang mengatur aliran energi serta putaran dan torsi motor, pak baterai traksi yang menyimpan listrik, pengubah DC-DC, dan baterai bantu bertegangan rendah.

    Pak traksi mobil umumnya bertegangan 300 sampai 450 V, dan sebagian kendaraan baru sekitar 800 V, seperti dicatat Bab 9 tentang kelas tegangan. Rantai inverter, motor, dan reduksi mencapai sekitar 85 sampai 90 persen pada titik kerja yang baik menurut Bab 8 (nilai literatur umum), jauh di atas mesin pembakaran. Kendaraan listrik baterai umumnya memakai satu reduksi tetap, bukan transmisi bertingkat, juga menurut Bab 8.

    Hibrida seri, paralel, dan pembagi daya

    Kendaraan hibrida (hybrid electric vehicle, HEV) adalah kendaraan yang memakai mesin pembakaran dan penggerak listrik bersama baterai traksi kecil yang diisi oleh mesin dan pengereman regeneratif, bukan dari jaringan listrik. Batasan ini pengetahuan umum; cara mesin dan motor berbagi tugas menentukan jenisnya:

    • Hibrida seri (series hybrid) adalah hibrida yang mesinnya hanya membangkitkan listrik lewat generator untuk baterai atau motor traksi, sedangkan roda digerakkan motor listrik saja. Definisi ini berasal dari sumber sekunder (dokumen paten) yang dicatat di peta sumber. Narasi Otomotif mengutip rujukan teknis bahwa hibrida pertama umumnya berkonfigurasi seri.
    • Hibrida paralel (parallel hybrid) adalah hibrida yang mesinnya dapat memutar roda langsung, dibantu atau digantikan motor listrik. Menurut lembar fakta universitas, susunan ini cocok untuk jalan tol.
    • Hibrida pembagi daya (power-split atau series-parallel hybrid) adalah hibrida yang dapat bekerja seperti hibrida seri di kota dan seperti hibrida paralel di jalan cepat. Lembar fakta yang sama memberi sifat ini. Pembagian daya mesin ke roda dan ke generator biasanya dilakukan perangkat roda gigi planet (pengetahuan umum), jenis roda gigi yang juga dipakai transmisi otomatis di Bab 5.

    Pada hibrida seri, daya mesin selalu diubah menjadi listrik lalu kembali menjadi gerak; pada hibrida paralel, daya mesin langsung lewat transmisi. Di kota, hibrida seri dapat menjalankan mesin di titik kerja terbaiknya atau mematikannya, sedangkan mesin paralel pada beban ringan bekerja jauh dari titik terbaiknya (penalaran editorial; Contoh 5). Semua jenis hibrida memakai pengereman regeneratif, yang menurut rujukan dalam narasi Otomotif juga mengurangi keausan rem dan debu partikel halusnya.

    Hibrida colok, penambah jarak, dan hibrida ringan

    Hibrida colok (plug-in hybrid electric vehicle, PHEV) adalah hibrida yang baterainya lebih besar dan dapat diisi dari jaringan listrik. Menurut AFDC, kendaraan ini memakai motor listrik dan mesin bensin, biasanya berjalan dengan listrik sampai baterainya hampir habis, lalu otomatis beralih ke mesin. Baterainya lebih besar daripada hibrida biasa menurut sumber sekunder. Hibrida colok yang tidak pernah dicolokkan bekerja sebagai hibrida biasa yang membawa baterai lebih berat, sehingga manfaatnya bergantung pada disiplin pengisian (penalaran editorial).

    Kendaraan penambah jarak (range-extended electric vehicle, REEV) adalah kendaraan listrik berbaterai besar yang dapat diisi dari jaringan dan membawa mesin kecil yang hanya membangkitkan listrik. Secara arsitektur, kendaraan ini adalah hibrida seri dengan baterai besar (pengetahuan umum).

    Hibrida ringan (mild hybrid) adalah mobil bermesin dengan sistem 48 V dan motor-generator kecil yang membantu mesin dan menyalakannya ulang, tetapi tidak dapat berjalan lama dengan listrik saja. Batasan ini pengetahuan umum; hibrida ringan dirawat hampir seperti mobil konvensional di Bab 19 tentang kelistrikan 12 volt, ditambah sistem 48 V menurut manual.

    Kendaraan sel bahan bakar

    Sel bahan bakar (fuel cell) adalah sel galvanik yang terus-menerus dipasok bahan bakar, paling sering hidrogen atau metana, bersama oksidator. Menurut OpenStax, reaksi redoksnya sama dengan pembakaran tetapi berlangsung lewat elektrokimia berkatalis yang jauh lebih efisien, dan sel hidrogen yang umum memakai elektrode grafit berkatalis platina:

    anode: 2 H2→4 H++4 e−katode: O2+4 H++4 e−→2 H2OEsel≈1,2 V\text{anode: } 2\,\text{H}_2 \rightarrow 4\,\text{H}^+ + 4\,e^- \qquad \text{katode: } \text{O}_2 + 4\,\text{H}^+ + 4\,e^- \rightarrow 2\,\text{H}_2\text{O} \qquad E_\text{sel} \approx 1{,}2 \text{ V}

    dengan e−e^- elektron yang mengalir lewat rangkaian luar dan EselE_\text{sel} tegangan sel (V). Baterai habis karena pereaksinya terbatas, sedangkan sel bahan bakar terus bekerja selama pereaksi dipasok dan produknya dibuang.

    Kendaraan sel bahan bakar (fuel cell electric vehicle, FCEV) adalah kendaraan listrik yang listriknya dibangkitkan tumpukan sel bahan bakar hidrogen di dalam kendaraan, dengan baterai sebagai penyangga daya. Batasan ini pengetahuan umum; sumber sekunder menyebut perlunya pengubah DC-DC untuk mencocokkan tegangan tumpukan dengan pak baterai. Hidrogen menyala di udara mulai sekitar 4 persen volume menurut Bab 7 tentang ruang pengisian (nilai literatur umum), sehingga kebocoran hidrogen adalah keadaan darurat.

    OpenStax menulis efisiensi energi sel bahan bakar sekitar 50 sampai 75 persen, dibanding sekitar 20 sampai 25 persen untuk mesin pembakaran dengan reaksi redoks yang sama. Narasi Fluida mengutip buku termodinamika teknik bahwa mesin bensin mobil modern berefisiensi sekitar 30 persen, dan Bab 3 tentang efisiensi mesin mencatat sekitar 30 sampai 40 persen pada titik kerja terbaik (nilai literatur umum). Angka rendah mewakili pemakaian rata-rata, angka tinggi titik kerja terbaik (penalaran editorial). Menurut OpenStax, prototipe kendaraan pribadi sudah ada, tetapi teknologinya masih relatif belum matang; ketersediaan pengisian hidrogen di Indonesia tidak tercatat di sumber bab ini.

    Aki 12 volt dan pengubah DC-DC

    Pengubah DC-DC (DC/DC converter) adalah elektronika daya yang mengubah arus searah bertegangan tinggi dari pak traksi menjadi arus searah bertegangan rendah untuk aksesori dan untuk mengisi baterai bantu. Definisi ini dari AFDC. Menurut AFDC, baterai bantu, yaitu aki 12 V, memberi listrik untuk menghidupkan mobil sebelum baterai traksi tersambung dan memasok aksesori. Aki asam timbal mobil terdiri atas enam sel 2 V seri, menurut OpenStax.

    Urutan siap jalan: aki 12 V membangunkan modul kendali, modul menutup kontaktor pak traksi, lalu pengubah DC-DC memasok jaringan 12 V. Menurut Bab 10 tentang baterai 12 V, pengubah DC-DC mengisi aki hanya ketika kendaraan siap jalan atau sedang diisi, sehingga aki yang lemah membuat mobil gagal siap jalan walaupun baterai traksinya penuh. Banyak hibrida memutar mesinnya dengan motor-generator bertegangan tinggi, bukan motor starter 12 V (pengetahuan umum), tetapi aki 12 V tetap diperlukan untuk menutup kontaktor.

    Narasi Otomotif memuat kutipan forum tentang inverter 12 V di mobil hibrida: menyambung inverter ke 12 V "akan membunuh baterai bantu dalam waktu singkat" bila dipakai pada 1,5 sampai 2 kW, dan kendaraan perlu memasok sekitar 62 A ke inverter selama kendaraan hidup. Kutipan ini laporan lapangan, bukan patokan (Contoh 2 dan 3). Kapasitas pengubah DC-DC terbatas menurut desain pabrik, dan aki 12 V tidak dirancang memasok beban kilowatt saat kendaraan mati. Beban tambahan dihitung terhadap kapasitas di manual, dipasang di titik yang diizinkan pabrik, dan tidak menyala ketika kendaraan tidak siap jalan. Uji aki dan cara menyalakan dengan kabel jumper dibahas di Bab 19; pada mobil listrik dan hibrida, titik sambung jumper hanya yang ditunjuk manual.

    Aliran daya menurut mode

    Tabel berikut merangkum mode umum (pengetahuan umum); pola rinci setiap kendaraan, termasuk kapan mesin hidup, ada di manual pabrik.

    ModeListrik bateraiHibrida seri dan penambah jarakHibrida paralelPembagi daya
    Berangkat dan jalan pelanBaterai ke inverter ke motorBaterai ke motor; mesin mati bila muatan cukupMotor saja atau mesin, menurut rancanganMotor saja bila muatan cukup
    Akselerasi kuatBaterai memberi daya besarMesin-generator dan baterai memasok motorMesin dan motor memutar roda bersamaMesin dan motor bersama
    Jalan cepat tetapBateraiMesin-generator memasok motor, dua kali konversiMesin langsung ke rodaSebagian besar daya mesin langsung ke roda
    Melambat dan mengeremRegenerasi ke baterai, rem gesek melengkapiSamaSamaSama
    Berhenti dan macetHanya beban bantu dan ACMesin dapat mati; hidup bila muatan turunMesin dapat matiMesin dapat mati
    Muatan baterai rendahDaya dibatasi; harus diisiMesin hidup untuk mengisiMesin mengisi lewat motor-generatorMesin memutar generator
    Diisi dari jaringanYaPenambah jarak sajaVersi colok sajaVersi colok saja

    Hibrida colok dibangun di atas salah satu susunan mekanis di tabel (pengetahuan umum) dan, menurut AFDC, berjalan dengan listrik sampai muatannya hampir habis. Batas daya regenerasi oleh baterai yang penuh atau dingin dan pembagian dengan rem gesek dijelaskan di Bab 8.

    Arti bagi perawatan armada

    Ringkasan berikut adalah penalaran editorial; interval dan prosedur diambil dari manual pabrik.

    Kelompok komponenListrik bateraiHibrida dan hibrida colok
    Oli mesin, filter, busi atau injektor, saringan udara mesinTidak adaTetap ada
    Sistem bahan bakar, knalpot, dan katalisTidak ada (AFDC)Tetap ada
    Rem gesekTetap ada; aus lebih lambatTetap ada; aus lebih lambat
    Aki 12 VTetap adaTetap ada
    Cairan pendinginPenggerak listrik dan bateraiMesin, penggerak listrik, dan baterai
    Kompresor ACListrik bertegangan tinggiSering listrik bertegangan tinggi
    Sistem tegangan tinggiDiperiksa orang berwenangDiperiksa orang berwenang

    Rem gesek yang jarang bekerja dapat berkarat dan macet, seperti diingatkan Bab 8 dan Bab 6 tentang rem, sehingga tetap diperiksa. Mesin hibrida colok yang jarang hidup tetap dirawat berdasarkan waktu menurut manual, karena oli dan bahan bakar menua walaupun jaraknya kecil (penalaran editorial). Kompresor AC listrik termasuk sistem tegangan tinggi menurut Bab 9, sehingga servis AC-nya dibahas tersendiri di Bab 23 tentang manajemen termal. Bagi hotel, keputusan juga memuat kebiasaan: siapa yang mencolokkan kendaraan setiap malam, siapa yang mencatat data kendaraan seperti di Bab 10 tentang diagnosis, dan bengkel mana yang berwenang menangani sistem tegangan tinggi.

    Contoh kerja

    Contoh 1: arus 12 V dan arus sisi tegangan tinggi. Beban 12 V sebuah minibus listrik saat malam totalnya 1,0 kW pada tegangan jaringan 14 V (angka latihan). Arus sisi 12 V I=P/V=1.000/14=71,4I = P/V = 1.000/14 = 71{,}4 A. Bila pengubah DC-DC berefisiensi 0,93 dan pak traksi 400 V (angka latihan), daya masuknya 1.000/0,93=1.0751.000/0{,}93 = 1.075 W dan arus sisi tegangan tinggi 1.075/400=2,71.075/400 = 2{,}7 A. Arus besar ada di sisi 12 V, sehingga terminal 12 V yang kendur lebih cepat panas.

    Contoh 2: kasus forum dan inverter 1,5 kW. Angka forum dalam narasi, 62 A pada 12 V, setara 62×12=74462 \times 12 = 744 W, cocok dengan inverter sekitar 750 W. Inverter 1,5 kW di kasus pembuka, dengan efisiensi inverter 0,90 (angka latihan), menarik 1.500/0,90=1.6671.500/0{,}90 = 1.667 W, yaitu 1.667/12=1391.667/12 = 139 A dari aki 12 V, atau sekitar 119 A pada 14 V bila pengubah DC-DC bekerja. Angka ini dibandingkan dengan kapasitas pengubah DC-DC di manual.

    Contoh 3: aki 12 V terkuras saat mobil mati. Ketika mobil tidak siap jalan, pengubah DC-DC tidak bekerja dan seluruh 139 A diambil dari aki. Aki 45 Ah yang boleh diambil kira-kira separuhnya, 22,5 Ah, sebelum tegangannya terlalu rendah untuk membangunkan modul (angka latihan) bertahan 22,5/139=0,1622{,}5/139 = 0{,}16 jam, sekitar 10 menit. Pada arus sebesar itu kapasitas yang tersedia lebih kecil lagi, seperti dijelaskan Bab 7 tentang laju pengosongan. Mesin kopi yang menyala setengah jam cukup untuk membuat mobil gagal siap jalan.

    Contoh 4: jarak listrik hibrida colok. Hibrida colok dengan energi baterai pakai 13 kWh dan konsumsi 0,18 kWh/km (angka latihan) menempuh 13/0,18=7213/0{,}18 = 72 km dengan listrik. Rute bandara pergi-pulang 90 km (angka latihan) berarti sekitar 72 km listrik dan 18 km dengan mesin. Bila minibus menjalani dua rute per hari tanpa pengisian di antaranya, porsi listriknya 72/180=4072/180 = 40 persen.

    Contoh 5: efisiensi seri dan paralel di jalan cepat. Mesin pada titik kerja yang baik berefisiensi 0,35 (angka latihan, dalam rentang Bab 3). Pada hibrida seri, daya mesin melewati generator 0,94, elektronika generator 0,97, inverter motor 0,97, motor 0,94, dan reduksi 0,97 (angka latihan), sehingga jalur listriknya 0,94×0,97×0,97×0,94×0,97=0,810{,}94 \times 0{,}97 \times 0{,}97 \times 0{,}94 \times 0{,}97 = 0{,}81 dan totalnya 0,35×0,81=0,280{,}35 \times 0{,}81 = 0{,}28. Pada hibrida paralel, mesin langsung lewat transmisi 0,95: 0,35×0,95=0,330{,}35 \times 0{,}95 = 0{,}33. Di kota hasilnya berbalik bila mesin paralel memutar roda pada beban ringan dengan efisiensi 0,20 (angka latihan): 0,20×0,95=0,190{,}20 \times 0{,}95 = 0{,}19. Karena itu pembagi daya memilih cara seri di kota dan cara paralel di jalan cepat.

    Contoh 6: hidrogen di sel bahan bakar dan di mesin. Dari 100 kWh energi kimia hidrogen, sel bahan bakar menghasilkan 50 sampai 75 kWh listrik dan mesin 20 sampai 25 kWh kerja, menurut rentang OpenStax. Setelah rantai penggerak 0,85 sampai 0,90 dari Bab 8, energi di roda sekitar 50×0,85=42,550 \times 0{,}85 = 42{,}5 sampai 75×0,90=67,575 \times 0{,}90 = 67{,}5 kWh.

    Contoh 7: jumlah sel dalam tumpukan. Untuk tumpukan 300 V, dengan tegangan teoretis 1,2 V per sel dari OpenStax diperlukan 300/1,2=250300/1{,}2 = 250 sel. Saat berbeban tegangan sel lebih rendah; dengan 0,7 V per sel (angka latihan) diperlukan 300/0,7=428,6300/0{,}7 = 428{,}6, dibulatkan ke atas menjadi 429 sel. Tumpukan itu bertegangan sampai sekitar 429×1,2=515429 \times 1{,}2 = 515 V bila tiap sel mendekati 1,2 V; tegangan yang berubah lebar menurut beban ini disesuaikan pengubah DC-DC dengan pak baterai.

    Contoh 8: energi harian minibus listrik. Minibus listrik menjalani dua rute bandara, 180 km per hari, dengan konsumsi 0,22 kWh/km (angka latihan). Energi hariannya 180×0,22=39,6180 \times 0{,}22 = 39{,}6 kWh. Bila hotel ingin cadangan 20 persen dari energi pakai, energi pakai baterai paling kecil 39,6/0,8=49,539{,}6/0{,}8 = 49{,}5 kWh. Pengisian malam dengan pengisi AC 7,4 kW dan efisiensi 0,9 (angka latihan) memakan 39,6/(7,4×0,9)=5,939{,}6/(7{,}4 \times 0{,}9) = 5{,}9 jam; perencanaan titik pengisiannya ada di Bab 24.

    Contoh 9: memilih arsitektur untuk dua rute. Rute A antar-jemput bandara 180 km per hari, sebagian besar jalan tol; rute B antar-jemput kota 60 km per hari dengan banyak berhenti (angka latihan). Hibrida colok Contoh 4 menempuh seluruh rute B dengan listrik karena 60 km kurang dari 72 km, tetapi hanya 40 persen rute A. Hibrida biasa cocok untuk rute B karena regenerasi dan mesin mati saat berhenti, tanpa titik pengisian. Minibus listrik dengan energi pakai 49,5 kWh menjangkau 49,5/0,22=22549{,}5/0{,}22 = 225 km, cukup untuk kedua rute bila diisi setiap malam. Kapasitas listrik parkir untuk pengisian dibahas di Bab 24.

    Kondisi berhenti

    1. Pekerjaan yang membuka, melepas, atau mengukur kabel oranye, pak traksi, inverter, pengubah DC-DC, atau kompresor AC listrik dihentikan dan diserahkan kepada orang berwenang menurut Bab 9 tentang peran dan kompetensi.
    2. Peralatan tambahan di jaringan 12 V yang tidak tercantum di manual ditahan sampai kapasitas pengubah DC-DC dan titik sambungnya dipastikan dari pabrik atau bengkel resmi.
    3. Mobil gagal siap jalan walaupun baterai traksi penuh: periksa aki 12 V menurut Bab 10 tentang diagnosis dan Bab 19 tentang uji aki; jangan menyambung kabel jumper ke titik yang tidak ditunjuk manual.
    4. Peringatan sistem hibrida, isolasi, atau suhu baterai menyala: kendaraan tidak dipakai mengangkut tamu sampai diperiksa bengkel berwenang.
    5. Kendaraan sel bahan bakar dengan peringatan sistem hidrogen, bunyi desis, atau tangki rusak: jauhkan orang dan sumber nyala, jangan menyalakan kendaraan, dan hubungi layanan darurat pabrik dan pemadam kebakaran.
    6. Kendaraan listrik atau hibrida yang tertabrak di bagian bawah atau terendam banjir diperlakukan sebagai kendaraan rusak menurut Bab 9.

    Salah tafsir yang sering terjadi

    1. "Hibrida biasa harus dicas setiap malam." Hibrida biasa diisi oleh mesin dan pengereman regeneratif; yang dicolokkan adalah hibrida colok, penambah jarak, dan kendaraan listrik baterai.
    2. "Mobil listrik tidak punya aki 12 V." AFDC menyebut baterai bantu bertegangan rendah sebagai komponen mobil listrik untuk menghidupkan mobil sebelum baterai traksi tersambung. Aki ini tetap dirawat dan diuji.
    3. "Kalau baterai traksi penuh, aki 12 V tidak mungkin habis." Pengubah DC-DC hanya mengisi aki saat kendaraan siap jalan atau sedang diisi, seperti di Bab 10; beban saat mobil mati diambil dari aki saja (Contoh 3).
    4. "Hibrida seri sama dengan mobil listrik karena rodanya hanya digerakkan motor." Energinya tetap dari bahan bakar lewat mesin dan generator, sehingga mesin dan sistem bahan bakarnya tetap dirawat.
    5. "Sel bahan bakar adalah baterai yang diisi hidrogen." Baterai menyimpan pereaksinya sendiri, sedangkan sel bahan bakar terus dipasok pereaksi dari luar dan bekerja selama pasokan ada, seperti dijelaskan OpenStax.
    6. "Mobil listrik bebas perawatan." Oli mesin dan sistem bahan bakar hilang, tetapi rem, ban, suspensi, aki 12 V, cairan pendingin, AC, dan pemeriksaan sistem tegangan tinggi tetap ada.

    Hubungan dengan bab lain

    Bab 1 tentang aliran energi kendaraan memberi kerangka tabel mode di sini. Bab 7 tentang baterai traksi, Bab 8 tentang motor dan inverter, dan Bab 9 tentang keselamatan tegangan tinggi menjelaskan komponen yang di sini hanya disebut perannya. Bab 10 tentang diagnosis memakai rantai aki 12 V, kontaktor, dan pengubah DC-DC. Bab 19 tentang kelistrikan 12 volt memberi uji aki dan cara menyalakan dengan kabel jumper. Bab 23 tentang manajemen termal dan Bab 24 tentang pengisian di hotel dan gedung melanjutkan bab ini.

    Latihan dan pembahasan

    1. Sebutkan tiga pertanyaan untuk mengelompokkan arsitektur, lalu terapkan pada kendaraan penambah jarak.
    2. Beban 12 V tambahan berupa lampu dan pendingin minuman 600 W pada 14 V. Berapa arus sisi 12 V, dan berapa arus sisi pak 350 V bila efisiensi pengubah DC-DC 0,92?
    3. Hibrida colok berenergi pakai 16 kWh dengan konsumsi 0,2 kWh/km menjalani rute 120 km per hari dan diisi setiap malam. Berapa jarak listriknya dan berapa porsi listrik rute itu?
    4. Berapa jumlah sel untuk tumpukan sel bahan bakar 400 V bila tegangan sel berbeban 0,75 V, dan berapa bila dihitung dengan 1,2 V? Mengapa hasilnya berbeda?
    5. Dari 60 kWh energi kimia hidrogen, berapa selisih energi berguna antara sel bahan bakar berefisiensi 0,5 dan mesin berefisiensi 0,25?
    6. Mengapa minibus hibrida di kasus pembuka gagal siap jalan walaupun tangkinya penuh, dan aturan apa yang perlu ditulis untuk sopir?

    Kunci jawaban beralasan

    1. Pertanyaannya: apa yang memutar roda, dari mana energinya, dan apakah baterainya diisi dari jaringan. Pada penambah jarak, roda diputar motor listrik, energinya dari baterai besar ditambah mesin kecil pembangkit listrik, dan baterainya diisi dari jaringan, sehingga kendaraan ini memerlukan titik pengisian.
    2. Arus sisi 12 V 600/14=42,9600/14 = 42{,}9 A. Daya masuk pengubah 600/0,92=652600/0{,}92 = 652 W, sehingga arus sisi pak 652/350=1,9652/350 = 1{,}9 A; beban tetap dibandingkan dengan kapasitas pengubah DC-DC di manual.
    3. Jarak listriknya 16/0,2=8016/0{,}2 = 80 km dan porsi listriknya 80/120=6780/120 = 67 persen. Sisa 40 km dijalani dengan mesin, dan porsi itu hanya tercapai bila kendaraan benar-benar diisi setiap malam.
    4. Dengan 0,75 V diperlukan 400/0,75=533,3400/0{,}75 = 533{,}3, dibulatkan menjadi 534 sel; dengan 1,2 V hanya 400/1,2=333,3400/1{,}2 = 333{,}3, dibulatkan menjadi 334 sel. Hasilnya berbeda karena 1,2 V adalah tegangan sel teoretis, sedangkan tegangan sel turun ketika arus besar mengalir.
    5. Sel bahan bakar menghasilkan 60×0,5=3060 \times 0{,}5 = 30 kWh dan mesin 60×0,25=1560 \times 0{,}25 = 15 kWh, selisih 15 kWh. Perbandingan ini belum memasukkan rugi rantai penggerak di belakangnya.
    6. Inverter 1,5 kW menarik sekitar 139 A dari aki 12 V ketika mobil mati dan pengubah DC-DC tidak bekerja, sehingga aki terkuras dalam beberapa menit sampai modul tidak dapat menutup kontaktor. Aturan untuk sopir: peralatan tambahan hanya yang disetujui menurut manual, tidak dinyalakan saat kendaraan tidak siap jalan, dan gangguan siap jalan dilaporkan.

    Referensi

    Sumber luar

    • How Do All-Electric Cars Work? - Alternative Fuels Data Centerafdc.energy.gov
    • Alternative Fuels Data Center: How Do Plug-In Hybrid Electric Cars Work?afdc.energy.gov
    • Hybrid Electric Vehicle Overview Factsheetnccleantech.ncsu.edu
    • OpenStax: Chemistry 2eopenstax.org

    Bab terkait

    Uji diri · 3 soal

    Cek pemahaman sebelum berpindah bab

    Tulis jawaban dengan kata-kata Anda sendiri, lalu bandingkan dengan pembahasan dari latihan asli bab ini. Sistem tidak menebak benar-salah jawaban terbuka; Anda yang menilai bagian mana yang sudah dipahami.

    0/3dinilai

    Batas keselamatan tetap berlaku. Kuis ini menguji penalaran, bukan memberi izin melakukan pencampuran, penyetelan, pembongkaran, pengukuran berenergi, atau tindakan lapangan.

    1

    Sebutkan tiga pertanyaan untuk mengelompokkan arsitektur, lalu terapkan pada kendaraan penambah jarak.

    2

    Beban 12 V tambahan berupa lampu dan pendingin minuman 600 W pada 14 V. Berapa arus sisi 12 V, dan berapa arus sisi pak 350 V bila efisiensi pengubah DC-DC 0,92?

    3

    Hibrida colok berenergi pakai 16 kWh dengan konsumsi 0,2 kWh/km menjalani rute 120 km per hari dan diisi setiap malam. Berapa jarak listriknya dan berapa porsi listrik rute itu?

    Progres penilaian mandiri0%

    Bab terdekat