Disadur dari:
Ehsani, M., Singh, K. V., Bansal, H. O., & Mehrjardi, R. T. (2021). State of the art and trends in electric and hybrid electric vehicles. Proceedings of the IEEE, 109(6), 967-984.

GAIKINDO Indonesia International Auto Show (GIIAS) 2024 telah berakhir dan memberikan banyak sekali insight, salah satunya adalah bangkitnya kendaraan ramah lingkungan. Pada ajang pameran Internasional terbesar kendaraan Listrik (Electric Vehicle – EV) dan kendaraaan Hybrid Listrik (Hybrid Electric Vehicle – Hybrid EV) mulai dipasarkan dengan berbagai keunggulannya. Peneliti dibidang rekayasa kendaraan telah meneliti teknologi penggerak kendaraan ramah lingkungan tersebut yang mana modul-modul penggerak tersebut merupakan pengembangan dari motor bakar pembakaran dalam (Internal Combustion Engine-ICE). Konsumen otomotif banyak terekspos oleh informasi mengenai kedua teknologi tersebut namun belum memahami arsitektur teknologi tersebut sehingga masyarakat dapat melakukan asesmen teknologi tersebut dalam proses acceptance dan adoption teknologi kendaraan ramah lingkungan tersebut.

Kebutuhan akan kendaraan ramah lingkungan sangat mendesak disebabkan oleh emisi gas buang dan dan gas rumah kaca (greenhouse gases – GHGs) yang dihasilkan oleh pembakaran untuk menghasilkan daya mesin. GHG yang terdiri dari CO2, NOx, CO, dan gas metane merupakan penyebab utama pemanasaan global dan perubaahan iklim. Elektrifikasi kendaraan Listrik dipandang sebagai teknologi alternatif yang menggantikan motor bakar pembakaran dalam atau yang sering disebut ICE. Transportasi berbasis elektrik memang teknologi yang sangat menjanjikan dilihat dari kapabilitas dan benefitnya. Produsen kendaraan listrik perlu menekan ongkos awal yang tinggi dan juga mempercepat prose charging listrik agar keterterimaan kendaraan listrik oleh pasar lebih terbuka.

Alternatif dalam mengatasi kendala tersebut adalah kendaraan hybrid elektrik (hybrid EVs) yang mengombinasikan teknologi ICE dan EV dalam bentuk motor elektrik berbasis. Benefit dari hybrid EV ini serupa dengan EV yaitu, emisi gas buang yang rendah, handal, dan efisiensi dalam penggunaan bahan bakar, dan jangkauan jelajah kendaraan yang lebih jauh dibandingkan EV. Disamping itu, fitur generative braking  juga disematkan pada kendaraan hybrid EV juga memiliki fitur generative braking yang mengubah energi kinetiksaat pengereman menjadi energi listrik yang mengisi baterai kendaraan HEV. Artikel yang ditulis oleh Ehsani et.al (2021) ini mendeskripsikan arsitektur EV dan Hybrid EV yang meliputi energy management strategies (EMSs), komponen converter daya elektronik (power electronic converters), energy storage systems, dan juga motor traksi (traction motors).

Arsitektur EV

Secara umum, konfigurasi  EV terdiri dari motor traksi elektrik (electric traction motor), konverter daya elektrik (power electronic converters), Energy storage system (ESS) dan pengendali sistem penggerak (powertrain controller). Konverter daya elektrik yang merupakan jalur charging baterai EV, terbagi menjadi dua tipe, konverter DC-DC dan konverter DC-AC. Sistem penyimpan energi dapat berupa kombinasi baterai elektrokimia, fuel cell, dan flywheel. Sistem control pada komponen ini merupakan komponen penting dalam EV khususnya dalam mengendalikan beragam sumber daya energi yang teralirkan saat kendaraan EV beroperasi. Arsitektur dasar dari sistem pengendali  daya EV dideskripsikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Arsitektur Kendaraan Listrik (EV)
Sumber: Ehsani, M., Singh, K. V., Bansal, H. O., & Mehrjardi, R. T. (2021).

Arsitektur Hybrid EV

Pembangkit daya HEV terdiri dari dua pembangkit daya (power plant), yaitu ICE sebagai sumber energi utama yang memproduksi energi utama dalam kendaraan HEV, sementara itu motor listrik merupakan sumber energi pendukung. Motor listrik ini deprogram untuk bekerja ketika kendaraan bekerja dalam kondisi idle sehingga efisiensi bahan bakar dapat tercapai. Disamping itu, motor listrik ini juga bekerja pada saat kendaraan membutuhkan energi maksimal mendukung ICE.Motor listrik melakukan charging baterai melalui daya ekses yang tidak dibutuhkan oleh ICE dan juga regenerasi dari energi kinetik kendaraan. Arsitektur dasar dari HEV terdiri dari sistem penggerak, sistem penyimpan energi (Energy Storage System – ESS), dan sistem pengendali. Integrasi dan kombinasi komponen-komponen tersebut menghasilkan berbagai konfigurasi HEV seperti pada gambar 2.

Gambar 2. Various architectures of an HEV. (a) Series hybrid. (b) Parallel hybrid. (c) Series–parallel hybrid. (d) Complex hybrid.
Sumber: Ehsani, M., Singh, K. V., Bansal, H. O., & Mehrjardi, R. T. (2021).

SDG 9: Industry, Innovation and Infrastructure & 7 Energi bersih dan terjangkau.