Bagaimana EV Charging Station Mengisi Kendaraan Listrik?

Kendaraan listrik tidak perlu mengisi bensin atau solar. Energinya berasal dari baterai berkapasitas besar yang dapat diisi kembali menggunakan EV Charging Station. Sekilas prosesnya terlihat simple, tinggal colokkan konektor, mulai charging, lalu tunggu baterai terisi.

Di balik proses tersebut sebenarnya terjadi komunikasi dan pengaturan daya yang cukup kompleks. Charging station tidak langsung mengalirkan listrik sebanyak mungkin ke baterai. Kendaraan dan charger terlebih dahulu memastikan koneksi aman, menentukan kemampuan pengisian, lalu mengatur tegangan serta arus selama proses berlangsung. Standar IEC 61851 sendiri mengatur persyaratan umum sistem conductive charging untuk kendaraan listrik.

Baca juga: 7 Komponen EV Industry yang Ada di Kendaraan Listrik

Apa Itu EV Charging Station?

EV Charging Station adalah fasilitas atau perangkat yang menyediakan energi listrik untuk mengisi baterai kendaraan listrik. Perangkat ini juga sering disebut EVSE atau Electric Vehicle Supply Equipment. Sebuah lokasi charging dapat memiliki satu atau beberapa port, sedangkan konektor merupakan bagian yang secara fisik dihubungkan ke charge port kendaraan.

Fungsinya bukan hanya menyalurkan listrik. Charging station juga membantu mengontrol proses pengisian, melakukan komunikasi dengan kendaraan, dan memastikan daya diberikan sesuai dengan kemampuan sistem.

Dari Mana Energi Masuk ke Baterai Mobil Listrik?

Energi pada baterai kendaraan listrik disimpan dalam bentuk listrik Direct Current atau DC. Sementara itu, jaringan listrik umumnya menyediakan listrik dalam bentuk Alternating Current atau AC.

Karena itu, proses charging dapat berbeda tergantung jenis charger yang digunakan. Pada AC charging, listrik AC yang masuk melalui charge port diubah menjadi DC oleh onboard charger yang berada di dalam kendaraan. Onboard charger juga berkomunikasi dengan charging equipment dan memonitor parameter seperti tegangan, arus, temperatur, dan state of charge selama pengisian.

Pada DC fast charging, proses konversi daya dilakukan oleh sistem charger di luar kendaraan sehingga daya DC dapat disalurkan melalui sistem pengisian kendaraan dengan kapasitas yang jauh lebih besar. IEC 61851-23 secara khusus mengatur DC EV supply equipment, sedangkan IEC 61851-24 membahas komunikasi digital antara DC charger dan kendaraan untuk mengendalikan transfer daya.

Baca juga: ETS Solution : Bagaimana Cara Membangun Kendaraan Listrik?

Bagaimana Proses EV Charging Station Mengisi Kendaraan?

Proses charging sebenarnya terdiri dari beberapa tahap. Setelah konektor dipasang ke kendaraan, charger dan mobil tidak langsung mengalirkan daya maksimum. Keduanya terlebih dahulu melakukan proses identifikasi dan komunikasi. Sistem memastikan bahwa kendaraan terhubung dengan benar serta menentukan kondisi yang memungkinkan proses charging dimulai.

1. Konektor Dihubungkan ke Kendaraan

Tahap pertama adalah menghubungkan konektor charging station ke charge port kendaraan. Bentuk konektor dapat berbeda tergantung standar dan jenis kendaraan. Standar IEC 62196 mencakup plug, socket-outlet, vehicle connector, vehicle inlet, dan cable assembly yang digunakan dalam conductive charging kendaraan listrik.

2. Charger dan Kendaraan Melakukan Komunikasi

Setelah terkoneksi, kendaraan dan charger saling bertukar informasi untuk mengontrol proses pengisian. Pada sistem DC charging, komunikasi digital merupakan bagian penting untuk mengatur transfer daya antara EV supply equipment dan kendaraan.

Proses ini membuat charger dapat menyesuaikan suplai daya dengan kondisi serta kemampuan kendaraan, bukan sekadar memberikan output maksimum secara terus-menerus.

3. Sistem Melakukan Pemeriksaan Sebelum Charging

Sebelum daya utama dialirkan, sistem charging melakukan berbagai proses kontrol untuk memastikan kondisi pengisian sesuai dengan desain sistem. Tujuannya agar transfer energi dapat berlangsung secara terkontrol.

Karena tegangan dan arus yang digunakan pada kendaraan listrik dapat cukup besar, pengelolaan proses charging menjadi bagian penting dari desain EV supply equipment. IEC 61851 mencakup persyaratan terhadap peralatan yang menyediakan transfer energi antara jaringan listrik dan kendaraan listrik.

Perbedaan AC Charging dan DC Fast Charging

Salah satu hal yang paling sering membingungkan pengguna kendaraan listrik adalah perbedaan AC charger dan DC charger.

Waktu pengisian tidak hanya bergantung pada besar daya charging station. Kapasitas baterai, state of charge, kemampuan onboard charger atau sistem charging kendaraan, serta output charger turut memengaruhi durasinya.

Apa Peran Battery Management System?

Baterai kendaraan listrik tidak dapat diperlakukan seperti baterai sederhana yang cukup diberi tegangan hingga penuh. Kondisi baterai perlu terus diawasi selama kendaraan beroperasi maupun saat proses charging.

Sistem kendaraan memonitor berbagai parameter penting selama pengisian. Pada AC charging, misalnya, onboard charger memantau tegangan, arus, temperatur, serta state of charge baterai. Kendaraan juga memiliki sistem thermal management untuk menjaga komponen dan baterai dalam rentang temperatur operasional yang sesuai. Karena itu, daya charging yang diterima kendaraan dapat berubah selama proses berlangsung sesuai dengan kondisi sistem.

Baca juga: Simulasi Kinerja BMS Pada Baterai Kendaraan Listrik

Mengapa Daya Charging Tidak Selalu Sama?

Charging station mungkin memiliki spesifikasi daya tinggi, tetapi bukan berarti kendaraan akan selalu menerima daya sebesar angka maksimum tersebut. Kemampuan charging dipengaruhi oleh kendaraan, kondisi baterai, state of charge, kapasitas sistem charging internal, serta output EVSE. Data dari Alternative Fuels Data Center juga menjelaskan bahwa waktu charging berubah berdasarkan kondisi baterai, kapasitasnya, kemampuan internal charger kendaraan, dan spesifikasi charging equipment. Karena itu, dua kendaraan yang menggunakan charging station yang sama belum tentu membutuhkan waktu pengisian yang sama.

Baca juga: Standart Pengujian Baterai Pada Kendaraan Listrik

Apa yang Terjadi Ketika Baterai Sudah Terisi?

Selama proses charging, sistem terus memonitor kondisi kendaraan dan baterai. Ketika target pengisian tercapai atau proses dihentikan oleh pengguna maupun sistem kendaraan, transfer daya akan dikurangi atau dihentikan sesuai dengan mekanisme kontrol charging.

Pendekatan ini membuat proses charging berbeda dengan sekadar menghubungkan sumber listrik langsung ke sebuah baterai. Ada komunikasi, konversi daya, monitoring, dan kontrol yang bekerja bersama selama proses berlangsung.

Pentingnya Pengujian EV Charging Station

Charging station harus mampu memberikan tegangan dan arus sesuai spesifikasi sekaligus melakukan komunikasi dengan kendaraan secara tepat. Karena itu, produsen maupun pengembang EVSE membutuhkan proses pengujian untuk mengevaluasi performa charging.

Salah satu perangkat yang digunakan adalah charger analyzer, yang dapat membantu menganalisis dan memvalidasi performa serta keamanan sistem charging kendaraan listrik. PT EMS Technology menyediakan solusi baik dari segi jasa dan produk untuk pengujian untuk industri EV, termasuk perangkat untuk pengujian charger dan komponen kendaraan listrik. Pengujian menjadi penting terutama pada tahap pengembangan, quality control, validasi, maupun evaluasi produk sebelum digunakan secara luas.

Baca juga: Mengoptimalkan Pengujian Kendaraan Listrik dengan EV Tester Chroma

 

View this post on Instagram

 

A post shared by Ems Technology (@emstechid)

FAQ

Apakah charger berdaya 200 kW selalu mengisi mobil dengan daya 200 kW?

Tidak. Daya aktual dipengaruhi kemampuan maksimum charging kendaraan, kondisi baterai, state of charge, temperatur, serta output charging station.

Mengapa waktu charging setiap mobil listrik berbeda?

Karena kapasitas baterai, kemampuan menerima daya, jenis charger, kondisi state of charge, dan spesifikasi sistem charging setiap kendaraan dapat berbeda.

Apakah semua konektor EV Charging Station sama?

Tidak. Terdapat beberapa sistem konektor yang digunakan pada kendaraan listrik. Standar seperti IEC 62196 mengatur berbagai aspek plug, vehicle connector, dan vehicle inlet untuk conductive charging.

Apakah kendaraan listrik bisa menggunakan AC dan DC charging?

Tergantung desain kendaraan dan charge port yang tersedia. Beberapa sistem connector memungkinkan sebuah charge port digunakan untuk AC maupun DC fast charging.

Apakah charging station perlu diuji sebelum digunakan?

Pengujian diperlukan untuk mengevaluasi performa, komunikasi, karakteristik output, serta aspek keselamatan sesuai kebutuhan sistem dan standar yang digunakan. Charger analyzer merupakan salah satu perangkat yang dapat digunakan dalam proses validasi charging station.