BMS ADALAH, MENGENAL BMS PADA BATERAI MOTOR LISTRIK
Apa itu BMS?, BMS adalah battery management system, atau
sesuatu sistem yang berfungsi memanajemen sebuah baterai. Definisi ini tentu
sudah banyak yang tahu. Namun bagaimana cara kerja pada BMS?, Dan apa saja
model BMS yang menyebar di baterai kendaraan listrik yang beredar di Indonesia?.
Tentu tidak akan sama sepenuhnya dengan definisi BMS seperti yang kita ketahui
dari browsing dari google.
BMS pada umumnya untuk kendaraan listrik
Ketika kita browsing dari google tentang apa itu BMS,
maka kita akan dibingungkan dengan berbagai macam varian model BMS yang sangat
banyak. BMS untuk mobil listrik, BMS untuk solar panel, BMS untuk power suplay
dan berbagai macam BMS dengan teknologi sangat tinggi. Hal ini tentu justru
akan membingungkan masyarakat awam dalam belajar. Maka dari itu electric art
merilis artikel tentang BMS. Khususnya pada BMS yang umumnya digunakan pada
kendaraan listrik di pasaran Indonesia.
JIka kita mencari di google, akan banyak sekali variasi BMS
HANYA BATERAI GOLONGAN LITHIUM
YANG MENGGUNAKAN BMS
Hanya baterai golongan lithium saja yang menggunakan BMS
yang sering kita jumpai di lokal sekitar kita. Meskipun baterai golongan lead
acid juga bisa diterapkan sebuah BMS untuk memanagement baterai. Golongan
lithium yang mudah dijumpai di lokal adalah: Lithium ion 18650, Lipo, Li
polimer dan Lifepo4. Alasan kenapa hanya lithium saja yang di BMS, kenapa SLA
(Solid Lead Acid) tidak?. Jawabnya adalah faktor ekonomis, jika tanpa BMS saja
bisa dipakae kenapa harus mahal-mahal menambahkan BMS pada SLA
Baterai SLA 12V, dirangkai seri, ataupun pararel, jarang menggunakan BMS
LATAR BELAKANG MASALAH KENAPA MEMBUTUHKAN BMS.
1. Sistem
Charging Cell Lithium harus tepat.
Baterai lithium adalah baterai yang memiliki ketentuan
lebih ribet daripada SLA. Li ion cell memiliki under voltage 2,7V dan upper
volttage 4,2V. Jika lebih rendah daripada 2,7V maka akan drop atau jeglek bahasa
jawa nya. Jika lebih dari 4,2V maka akan panas dan berisiko meledak. Voltase
dan Arus pengisian cell lithium juga tidak boleh berlebihan, harus tepat.
Berawal dari latar belakang inilah maka sistem charger baterai lithium
membutuhkan perlakuan yang khusus.
Maka
dari itulah BMS memiliki fungsi yang disebut: Charging Controll.
2. Penggunaan
arus keluar tidak boleh berlebihan.
Dalam sebuah baterai lithium cell. Misal
2600mAh, maka amper ideal yang dipakae adalah 2600mA, atau maksimal adalah
5600mA. Beberapa baterai li ion umumnya kekuatan arus discharger rekomended
adalah setara kapasitas atau 1C, 2X kapasitas
atau (2C) hingga 3X (3C) nilai perform nya. Dan pada pemakaian yang paling awet
adalah 1C. Misal baterai kapasitas 10AH maka gunakanlah amper discharger
sebesar 10A saja, jangan lebih.
Kekuatan nilai C rate adalah Tergantung
merk dan kualitas cell nya. Lalu apakah sebuah baterai li ion sembarang merk bisa
mengeluarkan amper sebesar 10X (10C)
dari kapasitas nya?. Tentu bisa, buktikan saja dengan di konslet kan,
nanti akan mengeluarkan nilai amper yang sangat besar. Namun itu adalah suatu
hal yang memperpendek umur baterai.
Maka dari itulah BMS memiliki fungsi yang disebut. Current limiter, dan Discharger Controll.


Semakin kecil nilai C rate, maka semakin lama masa pakai nya. begitupula sebaliknya.
3. Dalam
susunan rangkaian baterai seri, perbedaan voltase tiap cell tidaklah baik
Mari kita perhatikan wiring susunan
baterai seri berikut ini. Apabila dalam susunan rangkaian seri dan terdapat
perbedaan voltase pada salah satu baterai. Maka baterai yang voltase rendah
tersebut akan mengganggu performa.
Ketika baterai dalam keadaan digunakan,
lalu salah satu baterai mengalami kehabisan daya /drop / kehabisan voltase, maka seluruh rangkaian
susunan seri tersebut akan tidak bisa digunakan. Dan panel indicator baterai
akan habis pula.
Begitupula ketika charging, Ketika salah
satu baterai sudah penuh dan baterai lain masih belum penuh lalu charger sudah
mendeteki sudah penuh dan tidak melanjutkan pengisian pada cell yang masih belum penuh. kapasitas total baterai pun akan mengikuti kapasitas cell yang terendah. Ini adalah hal kerugian
juga, karena masih ada beberapa cell yang masih belum penuh membuat tidak optimal.
Maka
dari itu BMS berfungsi juga untuk: Ballance Charging
CARA
KERJA BMS PADA BATERAI MOTOR LISTRIK.
BMS yang digunakan pada baterai sepeda
listrik pada umumnya, memiliki port :
1. B- = Baterai Cell Negatif / 0V
2. P- = power discharger Negatif
3. C- = Charging port Negatif
4. Cell
komunication port =
kabel yang terintegrasi dengan semua cell.
pada umumnya BMS hanya memiliki port, B-, C- , P- dan Baterai cell port
CHARGER CONTROL DAN BALANCE FUNCTION.
Pada
block ini terdepat banyak resistor dan transistor yang berfungsi untuk membalance
tegangan antar cell. Bisa dikatakan sistem ini adalah single charging secara
terintegrasi. Dengan adanya fitur ini maka tegangan antar cell ketika selesai proses charging maka akan seragam penuh semua.
Block diagram ballance charging
Balancer pada BMS terdiri dari resistor dan transistor yang terintegrasi dengan tiap cell
CURRENT LIMITER
Current
limiter atau pembatas amper. Adalah system yang berfungsi untuk membatasi arus
discharger baterai ketika digunakan. Sistem ini menggunakan sensing current
untuk mendeteksi amper yang mengalir.
Skema diagram sensing current dan shunt resistor
Shunt resistor detector Amper.
Ketika
sensing curent mendeteksi arus berlebihan, maka sensing current akan
mengirimkan signal ke ECU , lalu ECU akan men-driver mosfet dishcharger control
untuk mematikan jalur output BMS.
DISCHARGER CONTROL
Kunci
dalam Discharger control BMS adalah pada deret mosfet. Karena titik inilah yang
akan mampu memutus dan menghubungkan jalur discharger baterai.
Block Discharger control
Mosfet sebagai Discharger control
Mosfet akan menutup jalur output jika Ecu menerima input signal:
Ø Sensing curent mendeteksi amper yang berlebihan
Ø Sensing curent mendeteksi amper yang berlebihan
Ø Cel Communication
port mendeteksi adanya salah satu cell yang drop dibawah 2.7V
Ø Sensing
current mendeteksi Amper yang sangat besar dalam waktu sesaat. (konslet)
Ø Thermo
Sensor (sensor suhu) menerima input masukan suhu baterai yang mencapai batas
limit.
contoh BMS dengan fitur Thermo detector (sensor suhu)
BONUS TIPS.
CARA MENETUNKAN BMS PADA KENDARAAN LISTRIK.
1. Sepeda
kayuh listrik dengan motor 250W - 350W: BMS 15A
Sepeda city bike listrik, 36V 250W. cocoknya dengan BMS 15A
kapasitas minimal baterai 36V 10Ah
ideal recomended 36V 12Ah
2. Sepeda
motor listrik / Sepeda MTB Listrik 350W: 20A BMS
bentuk sepeda MTB Listrik
kapasitas minimal baterai 48V 10Ah
recomended kapasitas 48V 12-13Ah
3. Sepeda
motor listrik 500W-800W: 30-40A BMS
Bentuk Sepeda Motor listrik, minim pakae 30A BMS
kapasitas minimal baterai 48V 12Ah
recomended kapasitas 48V 20Ah
4. Sepeda
motor listrik 1000W: 60A BMS
60A BMS
Softpack lithium ion untuk motor 1000W
minimal baterai. 48V 20Ah
recomended 48V 30-35Ah, atau 72V 20Ah
5. Motor dengan power diatas 2000W = 100A BMS
Motor 3000W, menggunakan BMS 140A
minimal kapasitas baterai: 48V 40Ah
recomended kapasitas: 48V 60Ah atau 72V 40Ah