Parameter Pengujian Baterai EV
Artikel ini membahas berbagai faktor dalam merancang sistem baterai kendaraan untuk mematuhi Standar Baterai EV.
Meningkatnya permintaan kendaraan listrik (EV) membuat produsen mengembangkan dan merilis model yang lebih terjangkau. Faktor terpenting saat merancang baterai EV atau sistem manajemen baterai (BMS) adalah keselamatan. Keselamatan dikejar secara kolektif di industri melalui regulasi dan sertifikasi yang ketat dan dipastikan melalui pengujian.
Dalam artikel ini, kita akan melihat secara mendalam faktor-faktor apa saja yang tercakup dalam pengujian standar baterai untuk sistem baterai kendaraan listrik.

Baterai EV memerlukan pengujian menyeluruh untuk memastikannya cukup aman untuk penggunaan komersial. Gambar digunakan atas izin UL (Underwriter Laboratories).
Mengapa Pengujian Baterai EV Penting
Karena mobil mengkonsumsi daya dalam jumlah besar, hanya teknologi baterai dengan kepadatan daya tinggi yang diinginkan dan karena mobil perlu digunakan setiap hari, baterai harus dapat diisi ulang. Namun, kemampuan penyimpanan energinya yang lebih besar (dihasilkan dari penggunaan logam reaktif), berarti bahwa mereka dapat lebih merusak jika gagal.
Selama kegagalan, baterai berbasis lithium dapat melepaskan sejumlah besar gas hidrogen dan panas yang hebat yang disebabkan oleh korsleting internal akan menyalakan hidrogen secara efektif menciptakan penyembur api. Karena mobil berisiko mengalami kerusakan akibat tabrakan, baterai harus memiliki beberapa mekanisme keselamatan untuk memastikan bahwa baterai tidak dapat menyala dalam keadaan apa pun.

"Strategi keamanan" untuk setiap tingkat sistem EV, sebagaimana dijelaskan oleh presentasi GM untuk Komisi Ekonomi PBB untuk Eropa pada tahun 2013
Parameter Pengujian EV
Seperti proyek rekayasa lainnya, langkah pertama adalah selalu memahami lingkungan tempat produk Anda diharapkan dapat bertahan.
Industri otomotif masih jauh dari memaafkan, jadi faktor apa saja yang perlu dipertimbangkan terkait baterai?
- Mekanik
Tekanan dan efek mekanis sangat besar dalam industri otomotif karena gerakan roda yang konstan, dan permukaan yang tidak rata yang mungkin bersentuhan dengan kendaraan. Oleh karena itu, sistem baterai harus mampu menangani getaran kuat ini untuk jangka waktu yang lama. Tabrakan kendaraan juga merupakan ancaman nyata dan sistem baterai apa pun yang mengalami peristiwa seperti itu harus dapat bertahan atau rusak dengan baik. Sangat penting bahwa setiap benturan atau tekanan yang diterapkan pada sistem baterai tidak menyebabkan kebakaran atau kebocoran gas peledak.
- Suhu
Sementara kendaraan listrik tidak memiliki mesin, arus besar yang ditarik dari baterai akan menyebabkan kenaikan suhu. Baterai ini, bagaimanapun, juga diharapkan dapat bertahan pada suhu yang sangat rendah tergantung di mana kendaraan tersebut digunakan. Tetapi perubahan suhu dapat terjadi setiap hari juga dengan malam yang dingin dan hari yang panas yang dapat menyebabkan tekanan termal yang sering terjadi yang perlu dipertimbangkan. Jika kendaraan dibiarkan di bawah sinar matahari dan tidak digunakan, maka perancang mungkin perlu mempertimbangkan apakah sistem pendingin otomatis diperlukan yang tidak pernah dimatikan.
- Listrik
Dalam kondisi normal, perancang akan dapat menentukan penarikan arus dari baterai ke motor dan dengan demikian membuat penentuan ukuran kabel dan pengaturan sekering. Namun, banyak faktor kelistrikan lain yang perlu dipertimbangkan yang mungkin berdampak serius pada baterai. Pertama, laju perubahan tegangan pada baterai selama pengisian dan pengosongan dapat menyebabkan panas berlebih. Faktor lain yang perlu dipertimbangkan adalah lonjakan tegangan dari pasokan listrik selama gangguan jaringan yang dapat menyebabkan kerusakan serius pada sistem baterai.
Jenis Pengujian Kepatuhan
Ada banyak standar untuk kendaraan listrik yang ditentukan oleh badan pengatur. ISO memiliki lebih dari 40 standar yang diterbitkan yang mencakup keamanan dari tingkat komponen individu hingga protokol V2X. UL (Underwriter Laboratories) adalah badan pengatur lain yang mengajukan aturan terkodifikasi untuk pengujian baterai, termasuk UL 2580, yang berkaitan dengan keselamatan baterai kendaraan listrik dan menetapkan persyaratan tentang bagaimana baterai tersebut harus dapat mentolerir spektrum penyalahgunaan yang luas.
Meskipun ada banyak standar dan regulator, pengujian yang dirancang untuk keamanan baterai semuanya difokuskan untuk memastikan bahwa baterai EV dapat bertahan dalam berbagai lingkungan dan kondisi yang dapat menyebabkan masalah keamanan.
Kondisi tersebut antara lain:
- Uji termal standar – Penyimpanan pada berbagai suhu, dll.
- Penyalahgunaan termal – Menahan suhu tinggi yang tiba-tiba, dll.
- Kehilangan pendinginan termal – Tahan kurangnya pendinginan
- Getaran mekanis – Tahan getaran kendaraan
- Kejutan mekanis – Tahan guncangan tiba-tiba
- Dampak dan benturan mekanis – Ukur bagaimana baterai akan mengatasi hancur dalam tabrakan
- Penetrasi mekanis – Tahan terhadap penetrasi (yaitu, sel pendek)
- Hubungan pendek listrik – Menangani korsleting
- Kelebihan biaya listrik – Pengisian daya yang berlebihan tidak menyebabkan kerusakan pada baterai atau menyebabkan kesalahan
- Pelepasan gaya listrik – Tentukan apakah pelepasan yang cepat menyebabkan kerusakan melalui penumpukan gas, dll.
- Kerentanan EMC – Tahan sumber gangguan EM
- Perlindungan tegangan tinggi – Perlindungan dari tegangan tinggi yang tiba-tiba
- Integritas pemadaman listrik – Pastikan pemisah shutdown berfungsi dengan benar
- Pengisian ketidakseimbangan listrik – Pastikan baterai aman selama pengisian tidak seimbang
- Lingkungan – Bertahan dari ketinggian, kelembapan, kelembapan, dan api
- Perendaman air – Pastikan baterai tetap aman selama perendaman air
Kesimpulan
Standar diberlakukan untuk memastikan bahwa desain tidak hanya menggunakan solusi perangkat keras dan perangkat lunak yang kompatibel tetapi juga untuk memastikan bahwa mereka memenuhi tingkat keamanan minimum. Sistem baterai listrik bisa dibilang lebih rentan terhadap kesalahan dan kerusakan jika dibandingkan dengan rekan mesin/bahan bakarnya karena sangat sensitif terhadap kejutan, getaran, perubahan suhu, dan penetrasi. Oleh karena itu, sangat penting bahwa standar yang ketat diikuti ketika Anda menggabungkan sistem baterai listrik untuk memastikan bahwa mereka tetap aman bahkan dalam skenario yang paling tidak bersahabat.