Stasiun Pengisian Mobil Listrik (EVCS)

Stasiun Pengisian Mobil Listrik

Stasiun Pengisian Mobil Listrik atau EVCS (Electric Vehicle Charging Station), atau stasiun pengisian baterai mobil listrik, adalah satu tempat beserta peralatan untuk melakukan pengisian ulang daya pada baterai mobil listrik. Stasiun pengisian mobil listrik adalah elemen penting dalam rencana global terkait elektrifikasi kendaraan listrik baik untuk pribadi maupun umum. Silahkan konsultasi dengan kontraktor EVCS (SPLU) untuk lebih jelas dan detail.

Fungsi utama stasiun pengisian mobil listrik, selanjutnya disingkat EVCS, yakni memasok energi listrik ke baterai mobil. EVCS adalah tempat mobil listrik “minum” seperti mobil pembakaran internal mengisi BBM di SPBU. Namun, kelebihan mobil listrik adalah “lokasi minumnya” bisa dilakukan di beberapa alternatif.

Stasiun pengisian untuk keperluan umum diistilahkan sebagai stasiun pengisian listrik umum (SPLU) ataupun stasiun pengisian kendaraan listrik umum (SPKLU). Artikel berikut akan mengulas sedikit tentang pengetahuan dasar dan komponen instalasi EVCS. Stasiun pengisian mobil listrik di indonesia sudah mulai berdiri, walau belum banyak.

Pengetahuan Dasar

Pengisi Daya (Charger)

Tipe Pengisi Daya (Charger) Mobil Listrik

On-board charger, berarti pengisi ulang daya (charger) terpasang pada mobil. Charger menjadi komponen sistem mobil. Jenis listrik yang masuk ke mobil adalah jenis arus bolak-balik (AC)
Off-board charger, berarti charger tidak termasuk sistem mobil listrik. Charger ada di luar sistem mobil. Untuk keperluan pengisian ulang baterai maka diperlukan charger dari luar. Karena charger berada di luar, maka jenis listrik yang masuk ke mobil adalah jenis arus searah (DC)

Jenis Sumber Listrik Pengisian Mobil Listrik

Pengisian arus bolak-balik (AC):
- Pengisian lambat (AC slow charging)
- Pengisian cepat (AC fast charging)
- Pengisian induktif (AC inductive charging)
Pengisian arus Searah (DC charging)

Catatan: Energi yang disimpan oleh baterai mobil tetap listrik DC. Jenis sumber listrk di sini di lihat dari jenis listrik yang “dicolokkan” ke charging port mobil melalui steker (plug) dari sumber.

Daya Pengisian

Penghitungan daya stasiun pengisian mobil listrik membutuhkan diketahuinya jenis fase, besar tegangan, dan arus. Pada sistem stasiun yang menggunakan arus-bolak balik perlu diketahui juga besar faktor daya (power factor, pf). Daya pengisian secara kasar dapat dhitung menggunakan rumus berikut:

Pengisian arus bolak-balik (AC)

Fase-satu = V x I (VA) atau V x I x pf (Watt)
Fase-tiga = 1.73 x V x I (VA) atau 1.73 x V x I x pf (Watt)

di mana V = tegangan (volt), I = arus (ampere), pf = faktor daya

Pengisian arus searah (DC)

Daya pengisian = V x I (VA/(Watt)

di mana V = tegangan (volt) & I = arus (ampere)

Waktu Pengisian (charging time)

Waktu pengisian dapat dihitung secara kasar dengan membagi kapasitas baterai terhadap daya stasiun pengisian mobil listrik.

Waktu pengisian = Kapasitas Baterai mobil/Kapasitas Charger (stasiun pengisian)

Contoh: Untuk Tesla, itu adalah 85 kWh dibagi dengan 22 kW, yang sama dengan 3,9 jam.

Jarak Tempuh (Range)

Kisaran jarak tempuh dapat dihitung dengan membagi kapasitas baterai mobil (kWH) terhadap konsumsi energi listrik (kWH) per kilometer. Harap diingat bahwa ini hanya perkiraan kasar. Kisaran jarak tempuh yang mendekati aktual tergantung pada banyak faktor, misal pada mode operasi serta penggunaan beban listrik, seperti AC.

Jarak Tempuh = Kapasitas Baterai mobil / Konsumsi Energi per km

Contoh: Mobil dengan baterai 85kWh, konsums 0,181kWHper km, maka

Jarak Tempuh = 85 kWh / (0, 181 kWh/km) = 469km

———————————————

Kategori Stasiun Pengisian Mobil Listrik

Stasiun pengisian mobil listrik atau electric vehicle charging station (EVCS) dapat dibagi menjadi 3 kategori dasar:

Staiun Pengisian Rumahan (Residensial)

Komponen stasiun pengisian mobil listrik dipasang serta dilakukan di rumah.
Stasiun Pengisian Komersial

Peralatan pengisian baterai mobil listrik dipasang sekaligus dilakukan ketika parkir, seperti pada perkatoran, mall, industri dan sejenisnya. Stasiun pengisian kategori komersial bisa berbayar maupun gratis.
Stasiun Pengisian Umum

Komponen stasiun pengisian mobil lsitrik ditaruh di tempat umum layaknya stasiun pengisian BBM umum (SPBU), terdapat berbagai fasilitas pendukung langsung maupun tak langsung lainnya. Jenis stasiun pengisian mobil listri ini umumnya berbayar. Stasiun pengisian umum ini disebut sebagai stasiun pengisian listrik umum (SPLU) –Peraturan Presiden RI menyebutnya stasiun pengisian kendaraan listrik umum (SPKLU).

———————————————

Komponen Stasiun Pengisian Mobil Listrik

Stasiun pengisian mobil listrik berfungsi menyalurkan energi listrik dari sumber ke baterai, serta memastikan bahwa aliran daya sudah sesuai serta aman disuplai ke mobil. EVCS adalah antarmuka utama antara pengguna, kendaraan dengan sumber listrik luar semisal jaringan PLN.

Komponen sebuah stasiun pengisian mobil listrik sebagai berikut.

Battery – sebagai sistem penyimpanan energi listrik DC
Charger – Mengkonversikan daya arus bolak-balik (AD) menjadi arus searah (DC) lalu menyimpannya pada baterai
Inlet (charging port) – Titik penghubung komponen stasiun pengisian ke mobil
Connector – Titik penghubung dari stasiun pengisian (termasuk plug – socket)
EV Coupler – Ini terkait koneksi antara ‘inlet’ dan ‘Connector’
Control Device – Menyediakan daya dari jaringan PLN

Konfigurasi Stasiun Pengisian

Berikut ini adalah pilihan konfigurasi tipikal dari stasiun pengisian mobil listrik atau ECVS:

Dipasang di dinding (wall-mounted) atau free-standing
Head pengisian tipe tunggal atau multi-head
Sistem komunikasi, reservasi, pembayaran ataupun lainnya
Kategori residesial atau komersial
Pemasangan dalam ruangan (indoor) ataupun luar ruangan (outdoor)

———————————————

Praktek Pengisian Daya Mobil Listrik

Standard Amerika Utara

**Tingkat Pengisian (Charging Level)**

Pengisian Level 1, merupakan pengisian baterai mobil listrik paling lambat, menggunakan outlet ground fase-satu 120V / 15A standar, seperti NEMA 5-15R. Koneksi dapat menggunakan konektor J1772 standar ke port EV AC. Level 1 dipakai pada stasiun kategori rumahan atau komersial, tidak butuh infrastruktur spesifik tambahan.
Pengisian Level 2, utamanya untuk fasilitas pribadi dan publik, butuhkan peralatan tambahan khusus untuk pemakaian rumah atau umum.
Pengisian Level 3, yang tercepat, digunakan untuk aplikasi komersial, biasanya beroperasi dengan sirkuit fase-tiga 480 V atau lebih tinggi, untuk jenis mobil listrik off-board charger. Pengisian level 3 ini umumnya terdapat di stasiun pengisian umum.

Steker (Plug)

Ada 4 tipe, yaitu:

Tipe 1 – coupler kendaraan fasa-satu – mencerminkan spesifikasi steker otomotif SAE J1772 / 2009
Tipe 2 – coupler kendaraan fase-satu dan tiga – mencerminkan spesifikasi steker VDE-AR-E 2623-2-2
Tipe 3 – coupler kendaraan fase-satu serta fase- tiga yang dilengkapi dengan penutup pengaman
Tipe 4 – quick coupler – untuk sistem khusus seperti CHAdeMO

———————————————

Standard Eropa atau Internasional

**Mode Pengisian (Charging Mode)**

International Electrotechnical Commission (IEC) mendefinisikan pengisian dalam istilah “mode” (IEC 62196). Pengisian baterai di stasiun pengisian mobil atau EVCS ada 4 mode. EVCS di Indonesia kemungkinan besar akan mengikuti standard IEC karena listrik Indonesia pun mengikuti standard ini:

Mode 1 – pengisian lambat, baterai mobil diisi menggunakan AC slow charging dengan plug-dari satu atau tiga fase
Mode 2 – pengisian AC slow charging menggunakan plug-scoket biasa namun perlu fitur keselamatan (safety) tambahan.
Mode 3 – kombinasi pengisian baterai dengan daya AC slow charging dan fast charging, cepat menggunakan plug-soket multi-pin khusus ditambahi fungsi kontrol berikut perlindungan keselamatan (mis., SAE J1772 dan IEC 62196)
Mode 4 – stasiun pengisian DC (charging) atau pengisian cepat (rapid charging) menggunakan beberapa teknologi pengisian daya khusus seperti CHAdeMO

Jenis koneksi di EVCS

Case A adalah setiap stasiun pengisian daya yang tersambung ke listrik (kabel pasokan listrik biasanya terpasang ke stasiun pengisian daya) yang biasanya terkait dengan mode 1 atau 2.
Case B adalah stasiun pengisian daya mobil listrik terpasang dengan kabel pasokan daya yang dapat dilepas dari catu daya dan mobil – biasanya mode 3.
Case C adalah stasiun pengisian khusus dengan pasokan DC ke kendaraan. Kabel pasokan listrik dapat secara permanen terpasang ke stasiun pengisian daya seperti dalam mode 4

Steker (Plug)

IEC 62196-2 menjabarkan desain spesifik dari steker (plugs), socket-outlet, vehicle connectors dan juga vehicle inlets untuk stasiun pengisian mobil listrik dengan arus bolak-balik (AC) dengan menerapkan mode 1, 2 dan 3 seperti dijabarkan pada IEC 61851-1. Plug ini dipergunakan pada semua jenis konfigurasi EVCS ataupun stasiun pengisian mobil listrik termasuk pada SPLU –Perpres No.55 tahun 2019 menyebutnya sebagai stasiun pengisian kendaraan listrik umum (SPKLU).

Konfigurasi

Tipe 1 – Konfigurasi tipe 1 hanya mendukung stasiun pengisian dengan daya AC fasa-satu maksimum 32A. Karena desain awalnya dipabrikasi oleh Yazaki kemudian dipublikasikan pertama kali di SAE J1772, konfigurasi tipe 1 dikenal juga dengan “Yazaki connector” atau “J1772 connector”. Jenis EVCS yang memakai plug ini adalah kategori perumahan.
Tipe 2 – Konfigurasi tipe 2 mendukung pengisian baterai mobil mode 3 seperti yang dijabarkan pada IEC 61851-1 dengan arus maksimum 63A untuk fasa-tiga dan maksimum 70A untuk fasa-satu. Konfigurasi tipe ini dikenal juga sebagai “Mennekes connector.
Tipe 3 – Konfigurasi tipe 3 terdiri dari 3 group yaitu plug, socket-outlet dan vehicle coupler. Tipe ini sering disebut sebagai “Scame connector”. Konfigurasi ini dapat mendukung stasiun pengisian baterai wireless (inductive charging) fasa-satu hingga 16A, fasa-satu hingga 32A, sedangkan pengisian baterai fasa-tiga hingga 63A. Stasiun pengisian baterai tipe 3 dilakukan pada SPLU.

———————————————

Advertorial

Animo konsumen Indonesia terhadap mobil listrik kelihatannya meningkat. Apalagi sejak terbitnya Peraturan Presiden No.55 tahun 2019, maka dibutuhkan kesiapan banyak aspek untuk menyongsong era elektrifikasi mobil. Salah satunya kesiapan personil dalam melakukan perawatan stasiun pengisian mobil listrik. Maka perlu dilakukan pelatihan mobil listrik yang diketahui sangat padat ilmu modern. Ini pun selaras dengan isi Perpres terkait sertifikasi personil.

Hubungi Omazaki Group untuk konsultansi, kontraktor EVCS serta rencana instalasi stasiun pengisian mobil listrik di Indonesia baik untuk keperluan rumah tangga, perkantoran, komersial, industri, atau pun SPLU/SPKLU. Untuk pelatihan mobil listrik, EVCS maupun pendukungnya dapat dilihat pada halaman Pelatihan Teknik.

———————————————

Referensi:

https://en.wikipedia.org/wiki/Charging_station
https://en.wikipedia.org/wiki/IEC_62196#Configurations
Maria Carmen Falvo, Danilo Sbordone DIAEE, Electrical Engineering University of Rome Sapienza Rome, Italy & I.Safak Bayram, Michael Devetsikiotis Department of Electrical and Computer Engineering NC State University Raleigh, NC