B. Wiring Diagram Motor Listrik

B. Wiring Diagram Motor Listrik

1. Sistem Kelistrikan Sepeda Motor Listrik

Secara umum, kelistrikan kendaraan listrik dibagi menjadi dua, yaitu kelistrikan utama motor penggerak dan kelistrikan body. Kelistrikan utama motor penggerak secara standar terdiri dari:

a. Charger.

b. Kontroler.

c. Baterai/aki.

d. Handle gas.
e. Motor/dinamo penggerak.
f. Komponen pendukung: kunci kontak, MCB/contactor, sakelar pembalik, sekring, dan lain-
lain.

Sedangkan kelistrikan body meliputi sistem:
a. Klaskon.
b. Lampu rem.
c. Lampu depan.
d. Lampu tanda belok.
e. Kelistrikan aksesori, panel instrument, dashboard, dan speedometer. 

2. Wiring diagram motor listrik

Wiring diagram merupakan sebuah gambar yang terdiri atas pengkabelan di dalam instalasi listrik dan menggambarkan letak kabel beserta beberapa simbol kelistrikan di dalamnya. Selain itu, wiring diagram juga didefinisikan sebagai representasi visual dari beberapa komponen dan kabel yang berhubungan dengan sambungan listrik agar menjadi lebih mudah dipahami. Satu wiring diagram dapat menunjukkan seluruh interkoneksi sehingga dapat memberi tanda pada beberapa lokasi relatif. Wiring diagram motor listrik adalah gambar atau skema yang menunjukkan hubungan antara komponen-komponen listrik dalam motor listrik. Oleh karena itu, wiring diagram digunakan sebagai panduan dalam menghubungkan kabel dan komponen listrik pada motor listrik.

Wiring diagram merupakan hal yang penting dalam pembuatan sirkuit maupun proyek perangkat elektronik lain. Teknisi listrik akan lebih mudah melakukan perancangan sirkuit listrik dan mengimplementasikan perancangan tersebut dengan adanya tata letak yang sesuai pada wiring diagram. Fungsi lain dari wiring diagram adalah memastikan instalasi listrik sudah dirancang dan diaplikasikan secara baik dan benar beserta prosedur keselamatannya.

Pada dasarnya, sistem wiring pada motor listrik untuk seluruh tipe kendaraan hampir sama. Namun, sistem wiring yang menuju ke lampu dan display berbeda-beda pada setiap tipe kendaraan. Hal ini karena setiap tipe atau jenis sepeda motor memiliki jumlah dan tipe yang berbeda-beda. Berikut contoh wiring diagram sebuah sepeda motor listrik BLDC.

3. Jalur kelistrikan motor penggerak

Umumnya sistem kelistrikan pada motor listrik terdiri dari beberapa komponen utama seperti kunci kontak, handle gas, baterai, charger MCB, kontroler, dan motor. Untuk aliran arus, seperti pada gambar 4.2 yaitu saat baterai pada sepeda motor listrik diisi (charging) hingga penuh, lalu mengalir ke MCB/contactor menuju kontroler. Pada saat kunci kontak dinyalakan dan handle gas diputar, arus bergerak menuju ke kontroler yang kemudian diteruskan perintah untuk menggerakkan motor listrik.

Berikut adalah skema diagram blok kelistrikan dari motor, kontroler, handle gas, baterai, dan charger.

4. Jalur kelistrikan bodi dan aksesori

Skema kelistrikan bodi dan aksesori adalah sistem yang terpisah dari kelistrikan utama motor penggerak. Jadi wajar saja jika sebuah kendaraan listrik motor tidak berjalan tetapi lampu-lampu kelistrikan dan klakson tetap menyala. Karena sistem ini murni terpisah, secara blok diagram dari kelistrikan bodi sebagai berikut.

Secara umum sama seperti kelistrikan pada kendaraan sepeda motor bensin, yang membedakan hanyalah DC converter. DC converter adalah power supply 12 V untuk kelistrikan body. DC converter berfungsi menurunkan tegangan dari 48 V atau 36 V menjadi 12 V, sehingga dalam kelistrikan bodi tidak perlu lagi menggunakan aki 12 V secara terpisah.

5. Pemasangan komponen pada sepeda motor listrik

Berikut teknis pemasangan dari komponen pada sepeda motor listrik yang sudah disesuaikan desain dudukan dan regulasi dari BPLJSKB.

a. Kontroler

Kontroler adalah komponen yang berfungsi sebagai driver pemutar motor BLDC serta mengatur putaran motor. Selain itu, kontroler juga dilengkapi berbagai fitur lain yang dapat diaktifkan, seperti rem (brake), mundur (reverse), pengatur kecepatan speed control, LED indikator, dan communication port. Pemilihan kontroler yang digunakan bergantung pada daya motor BLDC dan tegangan baterai yang digunakan pada kendaraan listrik.

Setidaknya, ada dua hal yang perlu diperhatikan saat memasang kontroler pada sepeda motor listrik yaitu terpasang dengan kuat dan terhindar dari cipratan air. Kontroler harus dipasang dengan kuat agar tidak mudah bergerak atau tergeser ketika kendaraan melalui jalan yang tidak rata atau berlubang. Namun, kontroler juga harus diusahakan tetap terkena embusan angin yang menjadi media pendingin pada bagian fin-nya. Selain itu, pemasangan kontroler juga tidak boleh terkena cipratan air, baik air hujan maupun air dari ban/roda.

b. Speed controller

Speed controller adalah komponen yang berfungsi sebagai pengatur kecepatan putaran dinamo motor DC, sehingga tingkat perputaran yang diperlukan juga berbeda bergantung pada fungsinya. Dalam pemasangannya, speed controller harus memiliki akses yang cukup untuk bergerak dan tidak terkunci. Dengan penggunaan speed controller, motor listrik dapat bekerja dengan tingkat perputaran yang sesuai, sehingga menghindari pemborosan energi akibat perputaran yang terlalu tinggi. Cara kerja speed controller berbeda dengan motor AC, karena motor DC menggunakan sumber tenaga Direct Current (DC), yang memudahkan perubahan variasi kecepatan dan perputaran. Motor DC juga memiliki karakteristik torque-speed curve, yaitu kecepatan dengan beban torsi yang berbanding terbalik. Perubahan voltase yang diterima oleh motor terjadi akibat perubahan torque-speed curve tersebut.

c. DC-DC converter

DC-DC converter merupakan sebuah rangkaian elektronika dengan masukan dan keluaran tegangan yang sama-sama DC. Komponen ini memiliki nama lain regulator tegangan DC karena dapat meningkatkan maupun menurunkan tegangan DC. Sistem kelistrikan pada sepeda motor seperti lampu dan klakson memiliki tegangan kerja sebesar 12 V dengan sumber tegangannya sebesar 36-72 V. Oleh karena itu, dibutuhkan regulator tegangan DC untuk menurunkan tegangan dari 72 V menjadi 12 V. 

Pemasangan DC-DC converter harus dilakukan dengan baik sama seperti kontroler yaitu harus dihindarkan dari cipratan air dan dipasang secara kuat. Selain itu, DC-DC converter juga harus memiliki sirkulasi udara yang baik agar memperoleh pendinginan.

d. Selector speed

Selector speed adalah komponen yang penting di dalam proses konversi motor listrik dan juga menjadi salah satu persyaratan agar lulus dalam uji laik pakai oleh BPLJSKB. Proses pemasangan selector speed harus dilakukan dengan baik dan dapat diakses secara mudah oleh pengendara menggunakan tangan sehingga memenuhi aspek ergonomis dan aksesibilitas.

e. Sistem proteksi

Berikut penjelasan lebih lanjut dari sistem proteksi pada sepeda motor listrik konversi beserta fungsinya.

1) Relay start

Berdasarkan Permenhub No. 65 Tahun 2020, harus terdapat setidaknya dua tahap sistem pengaktifan ketika pengendara mulai menyalakan kendaraan bermotor listrik berbasis baterai. Selain itu, kendaraan listrik juga harus dilengkapi indikator yang berfungsi sebagai alat informasi dari pengendara ketika kendaraan sudah siap dikendarai. Relay starter salah satu komponen yang harus tersedia dan berfungsi dengan baik karena menjadi salah satu persyaratan agar lulus uji kelaikan kendaraan bermotor.

2) MCB (protector)

Miniature Circuit Breaker (MCB) adalah komponen yang berperan sebagai pengaman dan pembatas arus listrik ketika terjadi beban atau arus berlebih pada sistem kelistrikan kendaraan. MCB akan memutus arus listrik secara otomatis jika arus yang melewatinya melebihi batas normal, sehingga mencegah kerusakan pada komponen kelistrikan. Selain itu, MCB juga berfungsi sebagai pemutus utama arus listrik yang mengalir dari baterai ke komponen kelistrikan. Proses pemasangannya harus berada di area yang aman, terlindung dari cipratan air, dan mudah diakses untuk keperluan perawatan atau penggantian.

3) Proteksi charging negnap

Permenhub No. 65 Tahun 2020 menyatakan bahwa ketika melaksanakan pengisian baterai on-board menggunakan sumber daya listrik eksternal yang terhubung ke inlet kendaraan listrik berbasis baterai secara fisik, tidak boleh terjadi pergerakan dari sistem propulsi secara eksternal. Oleh karena itu, diode digunakan menyalakan salah satu fitur pada kontroler. Dengan demikian, tidak terjadi propulsi eksternal ketika kendaraan berada pada posisi di- charge.

4) Fuse atau sekring

Sekring atau fuse pada sistem kelistrikan sepeda motor memiliki fungsi sebagai pengaman ketika terjadi arus yang berlebih. Beban dan kapasitas sekring harus disesuaikan terlebih dahulu. Umumnya, kapasitas dari sekring tertera di bagian luar dengan warna yang berbeda- beda agar mudah diidentifikasi.

f. Dinamo BLDC

Komponen ini digunakan pada konversi sepeda motor dengan isi silinder 110 cc dengan daya motor listrik konversi paling tinggi sebesar 2000 watt. Pada sepeda motor dengan isi silinder yang lebih dari 110-150 cc, dapat dikonversi menggunakan motor listrik konversi dengan daya paling tinggi sebesar 3.000 watt. Selain itu, sepeda motor dengan isi silinder lebih dari 150-200 cc memiliki daya motor listrik konversi paling tinggi sebesar 4.000 watt.

Pemasangan dinamo BLDC harus disesuaikan rancangan dasar kendaraan yang akan dikonversi. Selain itu, dudukan dinamo harus sesuai modul rancang bangun sistem transmisi dan kelistrikan. Letak kabel output dinamo yang umumnya mengarah ke atas harus diperhatikan dan diusahakan nomor seri dinamo BLDC tetap terlihat ketika memasang dinamo BLDC. 

g. Battery

Baterai (battery) dapat memberikan energi dan daya listrik yang cukup besar dengan penggunaan yang cukup mudah. Proses produksi dari baterai dengan jenis lithium menggunakan metode sederhana pada sintesis material aktifnya. Selain itu, baterai yang digunakan dapat didaur ulang sehingga lebih minim biaya produksi dan lebih ramah lingkungan. Baterai lithium juga memiliki performa yang lebih baik karena densitas energi yang lebih tinggi dari jenis baterai lain. Dengan demikian, baterai lithium banyak digunakan pada kendaraan listrik sebagai sistem penyimpanan energi,

Terdapat dua teknologi baterai lithium yang tersedia di pasaran antara lain baterai Lithium Iron Phospate (LFP) dan baterai lithium NMC/NCA. Sementara itu, baterai yang sering digunakan pada kendaraan listrik konversi adalah baterai lithium NMC. Hal ini dikarenakan jarak tempuh yang lebih banyak daripada baterai lithium LFP. Hal tersebut dibuktikan dengan dilakukannya uji ketahanan pada tahun 2021. Dengan jarak dan kapasitas baterai yang sama (10.000 km dan 72 volt 20 ampere), menunjukkan jarak tempuh yang dihasilkan oleh kendaraan dengan baterai NMC lebih jauh daripada baterai LFP. Baterai NMC juga memiliki dimensi kecil daripada baterai jenis LFP sehingga proses penempatannya menjadi lebih mudah. yang lebih Terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam proses pemasangan atau peletakan baterai di cover baterai sesuai modul rancang bangun sistem transmisi dan kelistrikan.

1) Baterai secara aman terpasang di dalam cover baterai.

2) Posisi penempatan baterai harus mempertimbangkan aspek ergonomi agar tidak mengganggu atau mempersulit pengendara.

3) Penempatan baterai harus berada di area yang aman karena baterai adalah komponen dengan risiko terjadi ledakan ketika terjadi kecelakaan.

4) Cover baterai adalah komponen yang berfungsi menghindarkan cipratan air dari air hujan maupun air dari ban/roda.

h. Display baterai

Display baterai pada kendaraan listrik memiliki fungsi untuk memperlihatkan tegangan pit baterai dalam bentuk persen, bar meter, atau voltase yang dimulai dari 7-80 V. Berdasarkan Permenhub Nomor 65 Tahun 2020, setiap kendaraan listrik wajib memiliki indikator level daya atau peringatan ketika kondisi baterai sedang lemah. Display baterai dapat diatur sesuai jenis baterai yang digunakan dan menjadi salah satu persyaratan lulus uji laik jalan. Seperti halnya indikator bahan bakar pada sepeda motor konvensional, display baterai memberikan informasi penting terkait kapasitas baterai dan merupakan salah satu komponen yang diuji dalam kelulusan uji laik pakai di BPLJSKB. Prosedur pemasangannya harus mempertimbangkan aspek ergonomis, sehingga dapat dilihat dengan mudah oleh pengendara tanpa mengganggu pandangan depan, bersama dengan indikator kecepatan.