Perkembangan teknologi kendaraan listrik (Electric Vehicle/EV) menjadi solusi utama dalam upaya mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil dan menekan emisi karbon. Di tengah meningkatnya penggunaan kendaraan listrik secara global, tantangan baru pun muncul, salah satunya adalah manajemen daya pada kendaraan listrik. Untuk menjamin performa optimal dan keamanan sistem kelistrikan kendaraan listrik, pengujian dan pengukuran parameter listrik menjadi krusial.
Dalam ranah e-mobilitas, khususnya kendaraan listrik (EV), perluasan jangkauan merupakan salah satu prioritas terpenting. Untuk meningkatkan jangkauan, penting untuk mengukur konsumsi daya dan arus bocor tidak hanya untuk baterai dan powertrain, yang menggunakan daya dalam jumlah besar, tetapi juga untuk perangkat seperti ECU dan aksesori kelistrikan.
Salah satu fokus utama adalah pengukuran arus bocor, yang meskipun kecil, dapat menyebabkan masalah besar seperti kerusakan sistem elektronik, penurunan efisiensi energi, atau bahkan kebakaran. Oleh karena itu, pengujian / commissioning pada sistem kelistrikan kendaraan listrik harus dilakukan sebelum kendaraan digunakan.
Pentingnya Pengujian Arus Bocor Pada Kendaraan Listrik
Kendaraan listrik modern terdiri dari berbagai komponen elektronik yang saling terhubung, termasuk baterai, inverter, motor penggerak, sistem pendingin, serta kontroler manajemen daya. Kompleksitas ini menyebabkan munculnya risiko arus bocor, yaitu aliran listrik yang menyimpang dari jalur normal karena degradasi isolasi, kelembaban, atau cacat produksi.
Beberapa alasan penting pengukuran arus bocor perlu dilakukan antara lain:
- Keamanan: Arus bocor dapat menyebabkan sengatan listrik berbahaya atau potensi kebakaran, terutama saat terjadi kontak dengan body kendaraan.
- Efisiensi: Kebocoran arus walau kecil dapat mengurangi efisiensi sistem distribusi energi, yang berdampak pada daya jelajah kendaraan.
- Kepatuhan Regulasi: Banyak standar internasional seperti ISO 6469 dan IEC 61557 mensyaratkan pengujian isolasi dan arus bocor sebagai bagian dari sertifikasi sistem kelistrikan EV.
- Reliabilitas Produk: Produsen otomotif perlu memastikan bahwa produk mereka tahan terhadap kerusakan jangka panjang, termasuk akibat arus bocor.
Pengukuran ini harus dilakukan dengan akurasi tinggi, terutama dalam kondisi real-use, atau saat kendaraan beroperasi dalam kondisi dinamis. Oleh karena itu, diperlukan alat ukur portabel, cepat, dan mampu mencatat data secara simultan dari banyak titik.
Kompartemen Utama Yang Perlu Diuji
Kompartemen atau komponen utama yang harus dilakukan pengujian adalah sebagai berikut :
1. Baterai HV (High Voltage Battery)
- Titik utama kemungkinan kebocoran karena menyimpan energi dalam jumlah besar.
- Pengukuran dilakukan terhadap casing, output terminal, dan jalur distribusi utama.
2. Inverter dan Konverter DC-DC
- Area ini mengubah arus dari DC ke AC atau sebaliknya.
- Karena bekerja pada frekuensi tinggi, potensi arus bocor akibat induksi dan interferensi sangat tinggi.
3. Motor Penggerak
- Arus bocor bisa muncul pada gulungan stator atau casing jika ada kerusakan isolasi.
- Penting untuk memantau grounding pada motor secara terus-menerus.
4. Sistem Pendinginan Elektrik
- Menggunakan pompa dan sensor elektrik, berpotensi menyebabkan arus bocor jika air atau kelembaban masuk.
5. Charger Onboard dan Port Pengisian
- Area rawan saat proses pengisian daya terutama jika terjadi kegagalan isolasi atau gangguan grounding.
Pengukuran di area-area tersebut tidak dapat dilakukan dengan alat ukur konvensional yang hanya membaca satu kanal. Dibutuhkan sistem pengujian data multi-channel dan fleksibel untuk pembacaan dan analisa lebih akurat. Alat instrumentasi yang bisa digunakan untuk melakukan pengujian ini adalah Memory HiLogger Hioki LR8450-01.
Memory HiLogger Hioki LR8450-01
Memory HiLogger Hioki LR8450-01, data logger yang secara bersamaan dapat mengukur konsumsi arus dan arus bocor di berbagai channel, adalah alat yang cepat mengidentifikasi ECU atau perangkat yang konsumsi arus bermasalah. Logger multichannel ini dapat mengukur dan merekam hingga 330 channel data. Tergantung pada kombinasi modul pengukuran yang digunakan, instrumen dapat digunakan secara bersamaan mengamati sifat fisik seperti arus, tegangan, suhu, dan getaran serta data yang dikirim dan diterima pada bus CAN. Digunakan bersama dengan sensor arus DC yang ringkas dan akurasi tinggi, LR8450 dapat secara bersamaan mengukur dan mencatat konsumsi arus ECU dan perangkat dalam jangka waktu yang lama. Selain itu, instrumen ini dapat memperoleh data dari bus CAN pada saat yang sama, memungkinkan analisis terpadu mengenai status kendaraan dan profil konsumsi arus.
Berikut spesifikasi dari Memory HiLogger Hioki LR8450-01
| Number of modul | 4 Modul plug-in + 7 modul wireless |
| Number of channel | Up to 330 Ch |
| Measurement | Voltage, Current, Temperature, Humidity, Strain |
| Recording interval | 1 ms, 2 ms, 5 ms, 10 ms, up to 1 hour |
| Memory storage | SD Card 2 GB / 8GB |
| Interface | LAN, USB, Wireless |
| Display | 7 Inch TFT Color Liquid Crystal Display |
| Accessories | Manual, Disk, USB cable, Charger & Adaptor |
Fitur Memory HiLogger Hioki LR8450-01 Untuk Manajemen Daya Kendaraan Listrik
1. Sensor arus presisi tinggi seukuran jari
Sensor Arus AC/DC CT7812 (2 A) dan CT7822 (20 A) menggunakan teknologi flux gate. Berkat stabilitas suhu yang luar biasa, alat ini dapat mencatat konsumsi arus dengan tingkat akurasi yang tinggi dalam jangka waktu yang lama. Sensor ini memudahkan akses kabel rumit di dalam kendaraan, dan ideal untuk mengukur konsumsi arus untuk beban di berbagai lokasi. Untuk mengukur beberapa beban secara bersamaan dan efisien, disarankan untuk menghubungkan sensor melalui loop arus dari kotak sekering. Pendekatan ini dapat memangkas waktu yang dihabiskan untuk mencari kabel target beban.
2. Kemudahan untuk akuisisi data CAN FD
LR8450 juga mendukung CAN FD, sistem komunikasi standar yang digunakan pada kendaraan saat ini. Instrumen ini dapat memperoleh data on-board sensor dan data kontrol ECU dari CAN dan CAN FD buses dan menampilkannya secara real time pada plot waktu tunggal yang menggambarkan fluktuasi konsumsi arus. Karena Anda dapat secara bersamaan memeriksa status kendaraan ketika terjadi peningkatan nilai arus yang tidak normal, mudah untuk mengetahui apa yang terjadi.
3. Kemampuan memperoleh data untuk seluruh kendaraan secara wireless
Untuk mengevaluasi kendaraan, Anda memerlukan data pengukuran dari berbagai lokasi. Artinya, Anda perlu melakukan pengukuran di beberapa area terpisah, misalnya pada kotak sekering di bagian depan kendaraan, suhu ruang bagasi di belakang, panas kompartemen mesin, serta kekakuan bodi dan poros penggerak. Namun, mencoba untuk memperoleh semua data ini secara bersamaan dapat membuat perkabelan yang rumit. Untungnya, LR8450-01 mendukung modul pengukuran wireless. Modul-modul ini dapat diberi daya secara mandiri oleh baterainya sendiri. Mereka dapat diposisikan dekat dengan setiap target pengukuran dan digunakan untuk mentransfer data pengukuran ke data logger secara wireless. Dengan mengurangi perkabelan yang rumit dengan cara ini, Anda dapat meningkatkan efisiensi kerja sekaligus mengurangi risiko kehilangan data karena putusnya wire dan noise.
Dalam era kendaraan listrik, keandalan sistem kelistrikan menjadi faktor krusial bagi keselamatan dan performa. Salah satu aspek penting yang harus diperhatikan adalah arus bocor, yang walaupun sering diabaikan, dapat menjadi sumber utama masalah jika tidak ditangani sejak dini.
Pengujian dan pemantauan arus bocor pada area seperti baterai HV, inverter, dan motor penggerak perlu dilakukan secara berkala, tidak hanya untuk keperluan pengujian laboratorium tetapi juga saat kendaraan digunakan secara nyata.
Memory HiLogger Hioki LR8450-01 hadir sebagai solusi canggih untuk kebutuhan ini, dengan kemampuan pengukuran multi-kanal, nirkabel, real-time, dan presisi tinggi. Fitur-fitur seperti sampling cepat, modul fleksibel, dan sinkronisasi data membuat alat ini sangat cocok untuk pengujian kompleks seperti kendaraan listrik modern.
Penggunaan LR8450 tidak hanya meningkatkan efektivitas pengukuran, tetapi juga membantu pabrikan dan tim R&D dalam menganalisis, memperbaiki, dan mengembangkan sistem kelistrikan EV yang lebih aman dan efisien.
Tingkatkan keandalan sistem kelistrikan kendaraan listrik Anda dengan pengujian arus bocor yang presisi dan efisien menggunakan Memory HiLogger Hioki LR8450-01.
Untuk informasi produk, demo, atau konsultasi teknis lebih lanjut, jangan ragu menghubungi tim Radius Electric melalui tombol WhatsApp di pojok kanan bawah. Kami siap membantu kebutuhan pengujian Anda sebagai distributor resmi Hioki di Indonesia.
Author: Muhamad Nurhuda Din Nulloh
Reference
- Hioki Official Website. (2024). LR8450 Wireless Data Acquisition System. Diakses dari: https://www.hioki.com
- International Electrotechnical Commission. (2021). IEC 61557 – Electrical safety in low voltage distribution systems up to 1 000 V AC and 1 500 V DC.
- ISO 6469-3:2021. Electric road vehicles — Safety specifications — Part 3: Protection of persons against electric shock.
- HIOKI Product Manual. (2023). LR8450 Series Instruction Manual.
- Technical Journal on EV Safety Testing. (2022). Leakage Current Testing in Electric Vehicles.
