Rangkaian Didalam HVD Enclosure

Sebelumnya telah disinggung diatas, bahwa HVD Enclosure diisi oleh HVD, Energy Meter, TSAL dan tidak lupa dengan TSMP (Test System Measurement Point). Jadi gambar dibawah ini merepresentasikan skema didalam HVD Enclosure

Dan dialam rangkaian HVD Enclosure, juga terdapat rangakaian TSAL dan TSMP. Sekamatiknya bisa dilihat dibawah ini.

Rangkaian TSAL yang merupakan penanda bahwa sistem traktif atau sistem kontrol tegangan rendah sedang menyala. Kerja lampunya bergantian, yang artinya ketika sistem traktif mobil sedang menyala maka lampu warna merah berkedip dengan frekuensi sekitar 2-5 Hz sesuai aturan FSAE. Dan ketika hanya sistem tegangan rendah menyala, maka lampu hijau menyala tanpa berkedip.

Rangkaian TSAL perlu mendeteksi tegangan tinggi. Bagaimana caranya? Pada rangkaian ini, kami menggunakan IC DCDC Converter Step Down. Kenapa harus DCDC Converter ketimbang cara lain (seperti optocoupler, dll)?, Desain dibuat untuk kejadian terburuk seperti sistem traktif masih menyala walaupun sistem kontrol pada tegangan rendah mati. Namun selain untuk TSAL, pada PCB yang sama juga terdapat resistor TSMP dengan hambatan sebesar 15k ohm, mengikuti aturan FSAE untuk TSMP dengan tegangan diatas 300V.

Bentuk HVD Enclosure

Enclosure yang didesain baru seperti diatas, berebntuk persegi panjang, memiliki konektor kabel arus, Manual High Voltage Disconnectnya dan konektor kecil lainnya. Desain itu juga belum memiliki bracket untuk dipasang ke rangkanya, karena kami juga belum ada buat rangkanya. Namun yang perlu diketahui, box ini didesain dengan material non-logam agar tidak ada yang terhubung singkat. Selain itu, Enclosure ini juga bisa dibuka pada bagian atasnya sebagai media untuk pengecekan resistor TSMP pada technical inspection. Untuk lebih lengkap, dibawah akan menunjukan isi dari Enclosure tersebut.

Sesuai seperti sebelumnya, isi dari HVD Enclosure adalah Energy meter TSAL dan busbar seperti gambar diatas. Selain itu juga terdapat skun kabel yang diperlukan untuk menghubungkan semua perangkat didalamnya.

Seperti dijelaskan sebelumnya, kami mendesain ini dengan menggunakan material non-logam/non konduktor. Namun jika harus menggunakan material kondukif atau logam, maka perlu ditambahkan Insulation Paper didalamnya. Atau dalam bahasa pasarnya di Indonesia adalah kertas dinamo atau Nomex Paper. Hal ini perlu diperhatikan mengingat terdapat tegangan tinggi, dan arus tinggi di HVD Enclosure

Dan perlu memperhatikan pemisahan antara tegangan tinggi dan rendah di dalamnya terutama pada PCB-nya. Karena dikhawatirkan akan ada kesalahan fatal pada isolasi antara keduanya yang menyebabkan mobil mati (IMD Fault). Kesalahan ini bisa diminimalisir dengan mengikuti aturan dari FSAE perihal separation in Circuit.

Dengan HVD Enclosure yang telah didesain, semuanya bisa diakses di https://grabcad.com/library/manual-hvd-enclosure-for-formula-students-1. Semoga Berguna 🙂

The post Progress TIMBACOK #5 : HVD Enclosure appeared first on Colekmes.

Box dan konektornya

Desain gambar diatas memang jelek, tapi tentu kami memilih konektornya tidak sembarangan. Sesuai targetnya, kita memilih konektor dari TE yang biasa digunakan pada dunia Motorsports untuk konektor kontrol dan Low voltage. Selain itu, konektor pada arus besar, kita cukup menggunakan Connector plug yang diproduksi oleh Amphenol. konektor ini mirip dengan konektor Gland, tapi dengan tambahan Enclosure dengan rating IP67. Rating ini cukup penting agar menghindari kemasukan air dan debu.

Didalamnya yang terpasang busbar

VESC Controller sebelumnya hanya mendesain sampai busbar phasenya. Oleh karena itu, kita perlu menambahkan busbar untuk pole V+ dan V-. Desainnya cukup mengikuti busbar phasenya saja, yakni tebal 5 mm dan lebar 15 mm.

Perlu diketahui, arus yang dilalui oleh setiap phase lebih besar dari yang dilalui oleh pole V+ dan V-. Oleh karena itu, kita cukup menggunakan desain dari busbar dari VESC Controller.

Buat yang ingin mendapatkan 3d modelnya, bisa link grabcad disini

Yah, itu dirasa udah cukup. Untuk hal lainnya bisa dilihat di gambar dibawah ini 🙂

The post Progress TIMBACOK #4 : Udah ada boxnya appeared first on Colekmes.

Sebelum mereview peningkatannya, mari lihat gambar desain sebelumnya.

Selanjutnya tampilan terakhir dari yang telah didesain.

Desain ini belum lengkap seutuhnya karena belum membuat lubang untuk pemasangan ke Chassis, serta kabel-kabel kecil untuk pengkabelan didalam akumulator. Desain ini juga belum membuat tempat untuk indikator akumulator yang merupakan bagian penting.

Galeri diatas telah menunjukan rangkaian baterai seluruhnya. Untuk desain sectionnya ditunjukan pada slider dibawah ini.

Sementara desain baru desain baterai yang bisa diperbarui. Selanjutnya akan mendesain kotak untuk kontroller motornya. Semoga tetap istiqomah mengikuti konten ini serta membuat desainnya yang lebih baik.

The post Progress TIMBACOK #3 : Akumulator Lebih Padat appeared first on Colekmes.

*Perhatian sebelum membaca, Artikel ini ditulis dengan menganggap pembaca telah memahami rule FSAE EV 2020.

Baterai

Kita akan membahas tentang perkembangan baterai terlebih dahulu. Karena kita bertujuan untuk mengikuti SFJ2020, kita harus mengikuti aturan dari FSAE pada subbab EV.4 Tractive System – Energy Storage. Namun kita akan mereview kembali pekerjaan sebelumnya yang ditunjukan pada gambar dibawah ini.

Desain baterai tersebut sudah ditempati oleh komponen yang digunakan. Namun desain tersebut sangat tidak realistis mengingat akan ada kabel dengan diameter besar untuk arus yang besar seperti gambar dibawah ini.

Dengan gambar diatas, sangat sulit merangkai kabel dengan diameter yang lebar pada jarak maintanance plug yang terlalu berdekatan seperti yang dilingkari pada gambar diatas. Sehingga langkah untuk mendesain ulang baterai diambil. Sebelum pada konfigurasi baterai yang baru, kita awali dengan desain section-nya.

Pada gambar diatas, section telah lengkap mulai dari kabel sensornya, busbar, lapisan dalam dengan kertas Nomax, sampai lapisan luarnya yang direncanakan menggunakan plat alumunium tipis. Selain itu, diatas section ditutup dengan plat nylon tebal sehingga meninggalkan pole pada section-nya.

Setelah selesai dengan section-nya, selanjutnya kita akan merangkai beberapa section tersebut seperti gambar dibawah ini

Desain baterai TIMBACOK yang terbaru perlu menambah lebar untuk area Electronics control-nya. Hal ini dikarenakan diatas beberapa section tersebut, akan ada kabel arus tinggi yang menyilang sehingga perlu dialihkan posisinya.

Kontroler Motor

Penulis sangat merasa bodoh sekali sampai ditemukannya desain Motor Controller open source yang telah jadi dibuat PALTATech. Sebelumnya, kita sampai mencari IGBT dan drivernya yang sesuai. Dan bahkan telah sampai membuat desain 3d IGBT-nya sampai drivernya yang gak sesuai. Penampakan desain motor controller tersebut seperti dibawah ini

Dengan progres motor kontroller telah sampai pada gambar diatas, selanjutnya kita perlu melengkapi komponen pendukungnya saja. Komponen pendukung meliputi Kapasitor tegangan tinggi pada setiap pole IGBT, Konektor HV, Konektor LV (Kontrol, supply, dan sensor), konektor output, serta cooling systemnya dan housing pada kontrollernya.

Untuk lebih lengkap perihal motor kontrolernya, bisa cek di repository-nya PALTATech disini

Dengan progres sampai ini, kita belum membuat komponen dasar dari mobil listrik yakni baterai, dan motor kontrollernya. Namun dengan kemudahan serta beberapa informasi yang tersedia, semoga dapat diselesaikan :). Untuk koreksi serta sarannya, bisa tulis di komen, atau email ke miminnya@colekmes.com

The post Progres Timbacok #2 appeared first on Colekmes.

[2]

Pengendalian BLDC sama sepert inverter, secara garis besarknya skema pengendaliannya seperti dibawah ini

Pengendalian yang menggunakan inveter ? apa bedanya dengan motor AC atau motor induksi biasa ?. Jawabannya adalah Serupa tapi tak sama. [3], sedangkan PMSM dikendalikan dengan sinyal sinusoidal. Sinyal yang dimaksud adalah sinyal back-emf atau sederhananya sinyal tegangan yang diterima oleh setiap phase. Atau sederhanya bisa dilihat pada gambar dibawah

Berdasarkan dengan membaca perbandingan berdasarkan tulisan Stijn Derammelaere dan artikel BLDC Motor Fundamental beberapa kelebihan yang dimiliki oleh BLDC motor ketimbang yang lainnya seperti daftar dibawah ini[2]. 

Namun dengan keunggulan pada BLDC motor, tentu dapat dioptimalkan jika diimplementasikan pada aplikasi yang tepat. Jenis BLDC motor populer pada komunitas RC selain itu juga digunakan pada pengaplikasian multikopter atau Drone. Pemilihan BLDC motor sebagai aktuator jika diperlukan kecepatan yang sangat tinggi dan dioperasikan pada waktu yang lama. Hal ini menjadi kompetitor utama pada Motor DC walaupun memiliki harga yang sangat murah. 

DAFTAR PUSTAKA

[1] Unsplash, “Photo by Mika Baumeister on Unsplash.” [Online]. Available: https://unsplash.com/photos/eICBKT7Gsyo. [Accessed: 28-Dec-2019].

[2] “Creativeman,” BLDC Motor (Brushless Direct Current Motor). [Online]. Available: http://syntalfiyasmin.blogspot.com/2019/. [Accessed: 28-Dec-2019].

[3] S. Derammelaere, M. Haemers, J. D. Viaene, F. Verbelen, and K. Stockman, “A quantitative comparison between BLDC, PMSM, Brushed DC and Stepping Motor Technologies,” p. 5.

The post BLDC Motor dan kontrolernya appeared first on Colekmes.