Analisis Desain, Material, dan Konversi Energi Baterai pada Sepeda Motor Listrik

Abstrak

Penelitian ini bertujuan menganalisis desain, pemilihan material, kinerja, dan efisiensi konversi energi pada sistem baterai sepeda motor listrik Uwinfly M60 menggunakan pendekatan eksperimen. Metode penelitian meliputi identifikasi kebutuhan sistem, perancangan konfigurasi sel seri-paralel, pemilihan material sel dan komponen pendukung, perakitan battery pack dengan Battery Management System (BMS), pengujian performa, serta analisis data secara kuantitatif dan deskriptif. Pengambilan data dilakukan melalui pengukuran tegangan, arus, daya, suhu, waktu pengisian, jarak tempuh, dan konsumsi energi menggunakan voltmeter, ammeter, power analyzer, dan data logger pada berbagai kondisi beban. Hasil penelitian menunjukkan bahwa baterai memiliki spesifikasi 48 V 12 Ah dengan energi total 576 Wh yang mampu menggerakkan motor BLDC 500 W. Jarak tempuh yang diperoleh mencapai 40–45 km pada kondisi ideal dengan konsumsi energi 12,80–14,40 Wh/km. Struktur baterai terdiri dari dudukan sel berbahan ABS/nylon, casing aluminium alloy 6061, serta rangka penopang yang meningkatkan stabilitas dan keamanan terhadap getaran dan panas. Analisis menunjukkan bahwa efisiensi sistem dipengaruhi oleh beban kendaraan, kondisi jalan, dan daya motor, di mana peningkatan daya motor menurunkan waktu operasi baterai. Simulasi juga memperlihatkan bahwa peningkatan kapasitas baterai meningkatkan energi dan jarak tempuh, sedangkan variasi daya motor 300–800 W berpengaruh signifikan terhadap durasi penggunaan. Proses konversi energi dari kimia ke listrik hingga mekanik mengikuti Hukum Kekekalan Energi dan Hukum Newton II. Secara keseluruhan, sistem baterai menunjukkan kinerja yang stabil, efisien, dan sesuai untuk kendaraan listrik roda dua kelas menengah.