Perkembangan teknologi kendaraan listrik (electric vehicle/EV) semakin pesat seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan energi ramah lingkungan dan pengurangan emisi karbon. Salah satu komponen utama yang menentukan kinerja EV adalah On Board Charger (OBC), yaitu sistem pengisian daya yang terpasang pada kendaraan untuk mengisi baterai dari sumber listrik eksternal. OBC berfungsi mengonversi arus bolak-balik (AC) dari jaringan listrik menjadi arus searah (DC) yang dapat digunakan untuk mengisi baterai kendaraan.
Kinerja OBC sangat menentukan efisiensi pengisian, umur baterai, serta keandalan kendaraan listrik secara keseluruhan. Oleh karena itu, diperlukan pengujian dan evaluasi menyeluruh terhadap OBC menggunakan instrumen uji yang akurat. Salah satu instrumen yang banyak digunakan dalam pengujian kelistrikan kendaraan listrik adalah Kikusui Instrument, yang memiliki fitur power supply, electronic load, serta sistem monitoring yang presisi.
On Board Charger (OBC)
OBC adalah perangkat elektronik pada kendaraan listrik yang berfungsi mengatur proses pengisian baterai dari sumber daya eksternal. Fungsi utamanya:
- Rectification: mengubah arus AC dari jaringan listrik menjadi arus DC.
- Power Factor Correction (PFC): memastikan arus yang ditarik dari jaringan memiliki faktor daya yang baik.
- DC-DC Conversion: menurunkan atau menstabilkan tegangan agar sesuai dengan kebutuhan baterai.
- Communication: berkomunikasi dengan Battery Management System (BMS) untuk mengatur arus dan tegangan pengisian.
Spesifikasi OBC biasanya meliputi daya output (misalnya 3,3 kW, 6,6 kW, hingga 22 kW), efisiensi konversi, rentang tegangan, serta standar keamanan kelistrikan
AC Side Evaluation of OBC
Pengujian sisi AC bertujuan mengevaluasi perilaku OBC terhadap sumber listrik AC sebelum konversi ke DC: stabilitas dan kualitas arus/tegangan input, efisiensi PFC (Power Factor Correction), distorsi harmonisa, arus masuk (inrush), kebocoran arus ke ground, serta keandalan proteksi sisi input (overvoltage/undervoltage, under-/over-frequency). Hasil pengujian ini penting untuk memastikan OBC mematuhi persyaratan jaringan listrik dan standar EMC/kelistrikan.
Evaluasi sisi AC pengisi daya terpasang dapat menggunakan konfigurasi Kikusui Seri PCR-WEA/WEA2, catu daya pintar berkapasitas tinggi yang teregulasi AC dan DC, dapat digunakan untuk mengevaluasi sisi AC pengisi daya terpasang. Terdapat beberapa spesifikasi AC untuk pengisi daya terpasang: fase tunggal 100 V, fase tunggal tiga kawat 200 V, dan fase tiga 200 V, dengan daya 7 kVA, 11 kVA, dan 22 kVA. Namun, seri PCR-WEA/WEA2 dapat menangani semua ini hanya dengan satu unit.
Seri PCR-WEA/WEA2 sangat ringkas dengan ukuran sekitar seperenam ukuran model konvensional, sehingga satu unit dapat menghasilkan daya hingga 36 kVA, dan frekuensinya dapat divariasikan hingga 5 kHz, sehingga memungkinkan untuk mereproduksi kondisi catu daya di berbagai negara di seluruh dunia. Ia juga sangat tahan terhadap arus masuk, mampu mengalirkan arus puncak hingga 4 kali nilai terukur dan arus masuk hingga 500 ms, atau 1,4 kali nilai terukur.
KIKUSUI PCR-WEA/WEA2 SERIES mempunyai beragarm fitur seperti fungsi pengurutan dan dapat mereproduksi tegangan rendah, distorsi tegangan, kerusakan sesaat dan tegangan rendah sesaat, serta fluktuasi tegangan yang terjadi pada sisi AC, serta menghasilkan bentuk gelombang komposit harmonik hingga orde ke-40.
Dengan PCR-WEA/WEA2, pengguna dapat menciptakan situasi, misalnya fase di awal keluaran juga dapat diatur sehingga bentuk gelombang masukan memiliki fase 90 atau 270 derajat, yang cukup berat untuk pengisi daya terpasang. Selain itu, pengujian dapat dilakukan sesuai dengan standar internasional untuk regulasi catu daya, seperti IEC61000-4-11, IEC61000-4-28, dan IEC61000-4-34.
DC Side Evaluation of OBC
Evaluasi sisi DC menilai kualitas tegangan dan arus keluaran OBC yang langsung berinteraksi dengan baterai atau battery emulator: akurasi tegangan/arus, ripple & noise, karakteristik pengisian (CC-CV), respons transient terhadap perubahan beban, perilaku proteksi sisi DC (overcurrent, short-circuit, reverse polarity), serta interoperability dengan BMS/komunikasi kendali.
Evaluasi sisi AC pengisi daya terpasang dapat menggunakan konfigurasi Kikusui Seri PXB atau perangkat beban elektronik DC seri PLZ-5WH2 dapat digunakan.
Untuk evaluasi penuaan, dan lainnya dapat menggunakan kikusui seri PXB karena dapat mengurangi konsumsi daya secara signifikan. Seri PLZ-5WH2 juga ideal untuk memperoleh data karakteristik listrik transien pengisi daya terpasang. Pengisi daya terpasang sering dihubungkan ke baterai bertegangan tinggi, yang umumnya 300 hingga 750 VDC, tetapi seri PXB dan seri PLZ-5WH2 masing-masing dapat menangani tegangan hingga 1500 dan 1000 V.
Pengujian dan evaluasi On Board Charger (OBC) pada kendaraan listrik dengan konfigurasi instrumen Kikusui menunjukkan bahwa perangkat ini sangat mendukung proses validasi baik pada sisi AC maupun sisi DC. Pada sisi AC, instrumen mampu memberikan simulasi kondisi jaringan listrik secara presisi sehingga performa OBC terhadap variasi tegangan, frekuensi, serta kualitas daya dapat dievaluasi secara menyeluruh. Sementara pada sisi DC, instrumen Kikusui memungkinkan analisis detail terkait kestabilan tegangan keluaran, kehalusan arus pengisian, hingga mekanisme proteksi yang terintegrasi dengan sistem baterai. Kombinasi perangkat seperti AC power supply, electronic load, dan power analyzer memberikan data yang akurat serta fleksibilitas dalam mensimulasikan kondisi pengujian nyata. Hal ini membuktikan bahwa instrumen Kikusui bukan hanya mendukung aspek teknis pengujian, tetapi juga memudahkan proses penelitian, pengembangan, dan validasi OBC agar sesuai standar industri kendaraan listrik. Dengan demikian, konfigurasi instrumen Kikusui dapat dijadikan acuan yang handal dalam uji kinerja OBC secara komprehensif.
Ingin tahu lebih lanjut tentang solusi pengujian OBC dengan instrumen Kikusui untuk kendaraan listrik Anda? Hubungi kami langsung melalui tombol WhatsApp di pojok kanan bawah. Tim kami siap membantu memberikan informasi detail dan solusi terbaik sesuai kebutuhan pengujian Anda.
References
- Larminie, J., & Lowry, J. (2012). Electric Vehicle Technology Explained. John Wiley & Sons.
- Chau, K. T. (2015). Alternative Fuels and Advanced Vehicle Technologies for Improved Environmental Performance. Woodhead Publishing.
- Kikusui Electronics Corporation. (2022). Product Catalog: Power Supply, Electronic Load, and Power Analyzer.
- IEC 61851-1. (2017). Electric Vehicle Conductive Charging System – General Requirements.
- Omar, N., et al. (2019). “Evaluation of On-board Charger Systems for Electric Vehicles.” Journal of Power Sources, 412, 559–573
