Aedhil Suwandi D041201043
Tugas Penyimpanan Energi
Electric Vehicles
Kendaraan listrik (EV) melebihi jumlah kendaraan yang didorong oleh mesin pembakaran internal (ICE) di AS pada abad ke-19 dan kelahiran kendaraan listrik hibrida (HEV) terjadi sekitar tahun 1915 menggunakan ide-ide yang termasuk dalam Paten AS 1.244.025. Meningkatnya harga minyak bumi di tahun 90-an dan peraturan lingkungan yang lebih ketat menyebabkan perkembangan serius pasar EV. Pada abad ke-21, EV telah mendapatkan lebih banyak perhatian karena pentingnya mereka dalam membantu mengurangi emisi CO2 sebagai persyaratan Protokol Kyoto dan Paris tentang perubahan iklim. Ada empat jenis kendaraan listrik: mild hybrid, full hybrid, plug-hybrid dan full EV. Kategori tersebut telah ditetapkan dengan mempertimbangkan ukuran baterai dan motor listrik (EM) yang digunakan atau jika baterai dapat diisi secara independen dan tidak bergantung pada mesin pembakaran internal (ICE) untuk menghasilkan listrik . Konfigurasi HEV yang berbeda ada sesuai dengan posisi EM, yang bisa bahkan di dalam transmisi dan kemudian cairan transmisi akan bersentuhan dengan EM.
Sebagian besar electric motors (EM) yang digunakan dalam electric vehicles (VC) adalah motor keengganan switched, motor induksi arus bolak-balik, dan motor sinkron magnet permanen. Kehilangan panas yang dihasilkan dalam EM ini berasal dari mekanisme yang berbeda (kehilangan besi, kerugian belitan, kerugian magnet, kerugian mekanis, dan kerugian yang menyimpang) dan komponen (rotor, stator, belitan, bantalan, dll.). Rotor dan stator adalah lokasi suhu paling kritis karena magnet permanen dan belitan masing-masing berada dalam komponen ini. Baru-baru ini, kinerja dan kepadatan daya EM telah meningkat, sehingga pembangkitan panas di koil karena kehilangan joule telah meningkat . Namun, untuk menghindari demagnetisasi, suhu harus di bawah 150 ºC.
Pemodelan termal EM telah digunakan secara luas untuk menganalisis kinerja pendinginan EM dan untuk memprediksi distribusi suhu EM. Baik model numerik maupun model lumped parameter thermal network (LPTN) umumnya digunakan dengan tujuan ini. Ponomarev lainnya menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD), FEM termostatik, dan model jaringan termal parameter lumped (LPTN) menemukan bahwa suhu maksimum dalam belitan tembaga berada di kisaran 130–160 ºC, sedangkan kisaran suhu maksimum magnet adalah 83–110 ºC.
Pilihan yang berbeda tersedia untuk pendinginan EM, seperti pendingin udara, pendinginan cair (termasuk pendinginan oli), peningkatan konduksi panas, dan manajemen termal hibrida. Beberapa penelitian telah dilakukan pada pendinginan
motor dengan berbagai metode pendinginan. Saat menggunakan pendinginan oli umum untuk stator, suhu tertinggi untuk rotor adalah 147 ºC dan 104 ºC untuk stator , sedangkan dengan metode pendinginan semprotan oli untuk koil dan perumahan, suhu tersebut masing-masing adalah 107 ºC dan 89,8 ºC. Selain itu, dengan menggunakan metode pendinginan hibrida (pendinginan oli poros berongga + pendinginan rumahan) suhu rotor adalah 77 ºC dan suhu stator adalah 60 ºC.
Saat ini, pelumasan driveline kendaraan listrik dilakukan terutama oleh cairan transmisi otomatis (ATF), tetapi solusi ini tidak dioptimalkan untuk kinerja HEV dan EV. Fakta bahwa ATF juga dapat melumasi EM menuntut kompatibilitas oli dengan tembaga dalam kumparan dan polimer yang digunakan dalam sensor dan segel, peningkatan konduktivitas termal, serta kompatibilitas listrik dan magnetik . Mengenai kompatibilitas listrik, konduktivitas listrik oli harus rendah untuk menghindari kebocoran arus dan kemungkinan sengatan listrik dan korsleting di EM. Sebaliknya, oli tidak dapat menjadi isolator karena penumpukan statis diikuti oleh pelepasan statis dapat terjadi, yang dapat merusak peralatan. McFadden et al.
menyimpulkan bahwa perbedaan konduktivitas listrik antara ATF yang berbeda kecil, tergantung pada jumlah dan jenis aditif yang digunakan, dan perbedaan viskositas memiliki pengaruh yang langka. Secara umum, minyak dasar memiliki konduktivitas listrik yang sangat rendah dan diklasifikasikan sebagai isolasi, sedangkan minyak yang diformulasikan diklasifikasikan sebagai disipatif karena additivasi yang tepat, Gbr. 1. Tribologi dapat berkontribusi dengan solusi teknis yang berbeda untuk membatasi pemanasan global dan dengan demikian memerangi perubahan iklim. Di antara solusi teknis ini adalah perumusan pelumas baru , yang tidak hanya mengurangi gesekan dan keausan, tetapi juga memenuhi persyaratan baru dari sistem seperti EV.
Negara-negara di seluruh dunia saat ini menganjurkan pengembangan energi bersih dan energi baru yang gencar. Pembangkit listrik tenaga surya fotovoltaik telah mencapai pengembangan skala besar karena sumber energinya yang tidak ada habisnya. Dalam konteks ini, beberapa bangunan telah memasang sistem pembangkit listrik fotovoltaik , dan outputnya dipengaruhi oleh perubahan musim dan jenis cuaca. Penilaian kapasitas penerimaan kendaraan listrik juga berubah.
Dengan berkembangnya teknologi energi baru, Electric Vehicle (EV) memiliki potensi pengembangan yang besar karena sifatnya yang hijau, ramah lingkungan dan sejalan dengan tren teknologi. Namun, waktu pengisian dan jumlah pengisian EV dalam keacakan, dan pengisian yang tidak teratur dari sejumlah besar EV akan menyebabkan fluktuasi daya yang besar di jaringan listrik. Electric Power Aggregator (EPA) dapat mengoptimalkan penjadwalan EV di wilayah tersebut melalui perencanaan aktif, untuk mencapai tujuan peak cut dan menjaga stabilitas daya, dll. Oleh karena itu, merumuskan strategi yang tepat adalah salah satu cara efektif untuk mengurangi dampak pengisian dan pemakaian (CD) sejumlah besar EV pada sistem untuk memastikan bahwa EPA dapat secara rasional mengontrol pengisian EV yang teratur.
Saat ini, sudah banyak penelitian tentang CD EV yang teratur. menetapkan model CD EV untuk mengoptimalkan pengisian keseluruhan dengan tujuan pengurangan kerugian. melakukan optimasi multi-tujuan untuk EPA untuk memecahkan masalah CD tertib skala besar di bawah skenario akses EV skala besar. membuat metode pengoptimalan pengisian waktu nyata berdasarkan premis prediksi pengisian EV untuk mewujudkan pengisian yang teratur. Untuk mencapai CD yang teratur. Metode optimasi di atas biasanya secara langsung mengontrol strategi CD dari perspektif operator atau stasiun pengisian untuk memenuhi persyaratan permintaan sepihak, tetapi optimasi samping EV tidak dipertimbangkan.
Dalam konteks pengembangan jaringan pintar, integrasi fasilitas pengisian kendaraan listrik dan sumber daya fotovoltaik terdistribusi kondusif untuk konsumsi lokal dan pemanfaatan energi terbarukan oleh kendaraan listrik, dan meningkatkan manfaat ekonomi dan lingkungan dari keseluruhan operasi. Pada tingkat jaringan distribusi tegangan rendah atau microgrid, kendaraan listrik dan fotovoltaik terdistribusi telah terbukti memiliki sinergi yang baik dalam karakteristik operasi, yang tidak hanya dapat meningkatkan tingkat pemanfaatan energi bersih kendaraan listrik, tetapi juga mengurangi efek buruk pada pengaruh jaringan listrik. Ini dapat mencapai manfaat pelengkap dari output fotovoltaik dan pengisian kendaraan listrik, dan meningkatkan konsumsi bersama kendaraan listrik dan fotovoltaik. Dalam pembangunan infrastruktur pengisian daya, kondisi pemanfaatan terintegrasi fotovoltaik di tempat dan energi baru terdistribusi lainnya harus dipertimbangkan sepenuhnya, peran energi baru harus dimaksimalkan untuk menggantikan energi fosil tradisional, dan struktur energi kendaraan listrik harus diubah dari energi fosil tradisional menjadi energi terbarukan bebas polusi. Ini benar-benar mewujudkan transportasi hijau tanpa emisi, bersih dan bebas polusi.
Untuk jaringan distribusi perkotaan, sistem pembangkit listrik fotovoltaik yang terhubung ke jaringan di sisi pengguna dipasang di atap gedung, dan pembangkit listrik fotovoltaik diberikan prioritas untuk memasok daya ke tumpukan
pengisian. Ketika output fotovoltaik tidak mencukupi, listrik diperoleh dari jaringan untuk memasok daya ke tumpukan pengisian.
