Cara Kerja Mobil Listrik

 

Mobil listrik telah menggebrak dunia otomotif kendaraan yang tidak bising bebas polusi dan berkinerja tinggi ini diharapkan bisa menggeser mobil bermesin IC dan tak lagi merajai pasar pada tahun 2025. Pada pembahasan kali ini akan mengungkap teknologi tersembunyi dibalik Tesla model S yang baru-baru ini menjadi mobil akselerasi tercepat di dunia. Kita akan mengamati bagaimana mobil listrik bisa mencapai kinerja yang superior dengan menganalisis teknologi di balik motor induksi. Inverter sumber daya baterai lithium-ion dan yang terpenting adalah mekanisme kendaraan yang tersinkronisasi secara logis satu demi satu. Pembangkit daya mobil Tesla adalah hasil penemuan ilmuwan besar Nikola Tesla sekitar 100 tahun yang lalu.

Motor induksi motor induksi memiliki dua bagian utama stator dan rotor. Rotor hanyalah kumpulan batang penghantar yang dihubung pendek oleh cincin akhir input daya AC 3 fase diberikan ke stator. Arus bolak-balik tiga fase dalam kumparan menghasilkan medan magnet yang berputar. Motor Tesla menghasilkan medan magnet 4 kutub. Medan magnet yang berputar ini kemudian menginduksi arus pada batang rotor untuk membuatnya berputar dalam motor induksi rotor selalu lebih lambat dari RMF. Motor induksi tidak memiliki sikat atau magnet permanen namun ia tangguh dan kuat. Keelokan motor induksi adalah kecepatan yang tergantung pada frekuensi catu daya AC. Jadi hanya dengan memvariasikan frekuensi catu daya kita akan dapat mengubah kecepatan pada roda penggerak. Fakta sederhana ini mempermudah kontrol kecepatan mobil listrik dan bisa andalkan supply motor berasal dari converter frekuensi yang bisa mengontrol kecepatan motor. Kecepatan motor dapat berkisar 0 hingga 18000 RPM hal tersebut adalah keuntungan paling besar yang dimiliki mobil listrik jika dibandingkan dengan mobil pembakaran internal.

Mesin pembakaran internal menghasilkan torsi yang bisa dipakai dan output daya hanya dalam rentang kecepatan yang terbatas karena itu menghubungkan putaran mesin langsung ke roda penggerak bukanlah ide yang cerdas. Pemberian transmisi harus dilakukan untuk memvariasikan kecepatan roda penggerak. Disisi lain motor induksi akan bekerja secara efisien dalam rentang kecepatan berapapun. Dengan demikian tidak diperlukan transmisi kecepatan yang bervariasi untuk mobil listrik. Selain itu mesin IC atau pembakaran internal tidak menghasilkan gerakan rotasi langsung. Gerakan linear piston harus dikonversi menjadi gerakan rotasi ini menyebabkan masalah keseimbangan mekanik besar. Mesin pembakaran internal tidak memulai sendiri seperti motor induksi bahkan output daya mesin IC selalu tidak seimbang dibutuhkan banyak pelengkap untuk menyelesaikan masalah ini di lain pihak anda akan memperoleh gerakan rotasi langsung dan output daya yang seragam dengan memakai motor induksi. Banyak komponen dalam mesin IC yang bisa disingkirkan disini sebagai hasil dari faktor-faktor ini tingkat respons yang tinggi dan rasio power cenderung condong ke arah motor induksi menghasilkan kinerja kendaraan yang superior tetapi dari mana motor menerima daya? 

Daya tersebut berasal dari paket baterai-baterai menghasilkan daya DC Jadi sebelum disuplai ke motor dayanya harus dikonversi ke AC terlebih dahulu. Maka digunakanlah inverter untuk mengubah dayanya. Perangkap elektronik daya ini juga mengontrol frekuensi daya AC sehingga juga mengontrol kecepatan motor. Selain itu inverter bahkan bisa memvariasikan amplitudo daya AC yang nantinya akan mengontrol output daya motor. Dengan demikian inverter bertindak sebagai otak mobil listrik Sekarang mari alihkan fokus kita ke baterai. Anda akan kagum saat mengetahui bahwa baterai-baterai ini hanyalah kumpulan sel-sel lithium-ion biasa yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Sel-sel tersebut terhubung dalam kombinasi seri dan paralel untuk menghasilkan daya yang dibutuhkan guna menjalankan mobil listrik. 

Pendingin glikol dilewatkan melalui tabung dalam logam melintasi celah antar sel ini adalah salah satu inovasi utama Tesla. Pendinginan yang efektif terjamin dengan menggunakan banyak sel kecil alih-alih beberapa besar. Metode ini meminimalkan hotspot termal dan distribusi suhu yang seimbang akan tercapai yang kemudian mengarah ke masa pakai baterai yang lebih lama. Sel-sel disusun sebagai modul yang bisa dilepas. Ada 16 modul sel tersebut dalam kemasan paket baterai yang terdiri dari sekitar 7.000 sel. Glikol yang panas didinginkan dengan melewati radiator yang dipasang di bagian depan kendaraan. Selain itu Anda bisa melihat bagaimana paket baterai yang tidak tinggi saat dipasang dekat dengan permukaan tanah akan menurunkan pusat gravitasi kendaraan. Pusat gravitasi yang lebih rendah meningkatkan stabilitas mobil secara signifikan paket baterai yang besar juga terpasang seantero lantai mobil yang memberikan kekuatan struktural terhadap benturan samping.

Sekarang mari kita kembali ke sistem penggerak roda yang dihasilkan oleh motor ditransfer ke roda penggerak melalui gearbox seperti pembahasan sebelumnya Tesla model S menggunakan transmisi kecepatan tunggal yang sederhana karena motor ini efisien dalam berbagai kondisi pengoperasian. Kecepatan output motor berkurang dalam dua langkah bahkan melakukan gigi mundur cukup mudah di mobil listrik cukup ubah urutan fasenya saja. Satu-satunya tujuan transmisi mobil listrik adalah pengurangan kecepatan dan multiplikasi torsi yang berhubungan. Komponen kedua di gearbox adalah diferensial berkurangnya kecepatan kemudi diteruskan ke sana. Diferensial terbuka sederhana namun diferensial terbuka memiliki masalah kontrol traksi tapi mengapa mobil canggih ini menggunakan diferensial terbuka daripada diferensial sleep terbatas jawabannya adalah karena diferensial terbuka lebih kasar dan dapat membawa lebih banyak torsi. Masalah kontrol traksi yang terjadi pada diferensial terbuka dapat diatasi secara efektif dengan bantuan dua metode pengiriman selektif dan memangkas catu daya. Dalam mesin pembakaran internal catu daya ini dipangkas dengan memotong bahan bakar yang ternyata tidak begitu responsif namun pada motor induksi pemangkasan catu daya cukup responsif dan merupakan cara yang efektif untuk memperoleh kontrol traksi. 

Dalam Tesla ini semua dapat dicapai dengan menggunakan algoritma canggih dengan bantuan dari sensor dan pengontrol singkatnya motor Tesla telah menggantikan sistem perangkat keras mekanik yang kompleks dengan perangkat lunak yang cerdas dan responsif. Tahukah anda bahwa mobil listrik dapat dikendarai efisien hanya dengan bantuan satu pedal. Hal tersebut dikarenakan sistem pengereman regeneratif nya itu juga berarti menghemat energi kinetik mobil yang besar dalam bentuk listrik tanpa membuangnya sebagai panas di mobil listrik segera setelah anda melepaskan pedal akselerator pengereman regeneratif mulai bekerja. Selama terjadi pengereman regeneratif motor induksi yang sama bertindak sebagai generator disini roda menggerakkan rotor motor induksi. 

Kita tahu bahwa pada motor induksi kecepatan rotor lebih lambat dari kecepatan RMF. Untuk mengubah motor menjadi generator anda hanya perlu memastikan bahwa kecepatan rotor lebih tinggi dari kecepatan RMF. Inverter memainkan peran penting di sini dalam menyesuaikan frekuensi daya input dan menjaga kecepatan RMF di bawah kecepatan rotor. Proses ini akan menghasilkan dalam gulungan stator yang jauh lebih tinggi dari listrik yang disuplai. Listrik yang dihasilkan kemudian dapat disimpan dalam baterai setelah konversi. Gaya elektromagnetik yang berlawanan bekerja pada rotor selama proses ini sehingga roda penggerak dan mobil akan melambat. Hal  tersebut kecepatan kendaraan dapat dikontrol secara akurat selama berkendara menggunakan pedal tunggal. Pedal rem bisa dipakai untuk berhenti total seperti yang mungkin sudah anda ketahui mobil listrik jauh lebih aman daripada mobil pembakaran internal. Biaya pemeliharaan dan pengendaraan mobil listrik jauh lebih rendah daripada mobil mesin IC dengan kelemahan mobil listrik yang berkurang seiring munculnya teknologi yang ditingkatkan mobil listrik menjanjikan untuk menjadi mobil masa depan. 

Terima Kasih Semoga Bermanfaat