Keselamatan Menangani Baterai High Voltage Pada Mobil Listrik

Apakah yang dimaksud dengan High Voltage..?

Mobil yang menggunakan high voltage system memiliki komponen-komponen yang bekerja dengan tegangan listrik DC diatas 60 Volt atau tegangan 25 Volt AC. Beberapa komponen pada mobil listrik membutuhkan daya listrik yang sangat besar. High-voltage system pada mobil listrik bekerja dengan listrik DC sampai 650 Volt dan arus puncak yang sangat tinggi.

Resiko Bahaya Saat Bekerja Dengan High-Voltage System

Semua reaksi otot pada tubuh manusia, seperti  menggerakkan tangan, detak jantung dan kedipan mata dikontrol oleh stimulasi listrik. Stimulasi listrik ini dilakukan di dalam tubuh manusia melalui jalur-jalur saraf dengan cara yang sama aliran elektron pada rangkaian listrik.

Jika Anda menyentuh komponen-komponen high-voltage system yang sedang aktif, maka arus listrik dapat mengalir melalui tubuh. Aliran arus listrik ini dapat menyebabkan gangguan denyut jantung selama beberapa saat tergantung berapa lama arus mengaliri tubuh, arus listrik searah sebesar 30 mA saja sudah cukup menyebabkan masalah ini.

Jika arus listrik yang lebih tinggi mengalir di dalam tubuh maka dapat menyebabkan luka bakar internal yang serius dan dalam beberapa kasus dapat mengakibatkan ventricular fibrillation.

Jika dua kutub baterai mengalami short circuit maka dapat menimbulkan percikan api yang dapat menyebabkan luka bakar eksternal yang serius pada tubuh manusia dan electro-ophthalmia pada mata.

Tindakan pengamanan

• Hilangkan resiko yang mungkin timbul saat melakukan kontak dengan komponen high-voltage system.
• Hanya personel yang memiliki kualifikasi khusus yang dapat melakukan pekerjaan pada high-voltage system.
• Perhatikan label tentang keselamatan yang tertempel pada komponen-komponen mobil listrik. 
• Gunakan peralatan keselamatan yang khusus untuk perbaikan mobil listrik
• Informasi mengenai keselamatan yang dibahas disini berlaku secara umum, tidak merujuk pada satu merk mobil tertentu.
• Lihat informasi perbaikan yang dikeluarkan pabrikan mobil.
• Silakan merujuk informasi perbaikan untuk informasi kendaraan tertentu.

Electrical Isolation of the High-Voltage System and 12 V Onboard Supply

Tujuan

Isolation of the high-voltage system and 12 V onboard supply didesain untuk mencegah terjadinya hubungan singkat dengan ground kendaraan secara tidak sengaja. Isolation high voltage system dari ground body mobil disebut juga electrical isolation.

Cara Kerja

Untuk menghasilkan isolasi yang baik, high voltage system mempunyai ikatan equipotential sendiri. High-voltage system dan 12 volt onboard supply diisolasi secara elektrikal agar tidak terhubung satu sama lain sehingga kemungkinan terjadinya hubungan singkat yang tidak disengaja dengan ground body dapat dicegah.

Sirkuit suplai 12V onboard umumnya dihubungkan dengan ground body mobil, sedangkan high voltage system menggunakan dua kabel untuk membentuk rangkaian listrik, sehingga sistem ini tidak terhubung dengan body ground mobil.

High-Voltage Isolation with Ignition “off”

Fungsi 

Cara paling sederhana untuk menon-aktifkan high-voltage system dan memutuskan high-voltage system dari high-voltage battery adalah dengan memutar kunci kontak ke posisi "OFF".  Tergantung pada sistem dan kelengkapan mobil, hal ini juga dapat dilakukan dengan menekan tombol "Engine Off") (Keyless Entry).

Cara Kerja 

Kunci kontak atau tombol Engine Off digunakan sebagai switch untuk memutuskan rangkaian listrik protective relay dari high-voltage system. Hal ini akan membuat protective relay terbuka dan high-voltage battery diputuskan dengan high-voltage system.

Untuk sementara waktu high-voltage system tidak aktif, sementara high-voltage battery dan jalur high-voltage system hingga relay masih tetap dalam kondisi aktif.

Protective Relays in the High-Voltage System (High-Voltage Contactor)

Tujuan

High-voltage battery dihubungkan dengan high-voltage system. Setiap koneksi high-voltage mempunyai protective relay masing-masing yang dapat memutuskan rangkaian. Protective relay berfungsi memutrtuskan dan menghubungkan rangkaian listrik high-voltage.

1. High-voltage battery
2. Battery management
3. Protective relay (contactor)
4. Power electronics
5. Electric motor/generator
6. Air conditioner compressor

Cara Kerja 

Protective relay hanya diaktifkan oleh high-voltage system. Saat contactor tidak dialiri listrik, maka contactor akan terbuka maka koneksi high-voltage battery dengan sirkuit high-voltage system pada seluruh kendaraan akan terputus.

Perintah untuk membuka contactor dapat dipicu oleh beragam kondisi. Saat mobil dimatikan dan kunci kontak dicabut, hal ini juga akan membuka contactor dan mengaktifkan sistem keselamatan yang lain.

Pilot Line

Tujuan

Pilot Line merupakan sebuah sistem keselamatan yang sepenuhnya independen dan dapat menentukan apakah seluruh komponen high-voltage system terhubung dengan benar. Pilot Line merupakan low-voltage system.

Desain

Pilot line menghubungkan seluruh komponen high-voltage system. Sistem ini memeriksa apakah koneksi high-voltage pada komponen-komponen di pilot line terkoneksi dengan benar.

1. High-voltage battery
2. Battery manager
3. Maintenance connector
4. Pilot line connectors
5. Connections for high-voltage components

Cara Kerja 

Sirkuit Pilot Line akan segera diputuskan sesaat high-voltage contact pada komponen high-voltage diputuskan. Hal ini terjadi setiap kali kabel dilepaskan, maintenance connector dilepaskan dan komponen high-voltage diganti.

Sesaat setelah high-voltage system mendeteksi bahwa jalur piolt line terputus dititik mana pun, protective relay akan terbuka dan high-voltage battery akan diisolasi dari high-voltage system.

Maintenance Safety

Tujuan 

Pada umumnya high-voltage system mempunyai maintenance connector di dekat high-voltage battery yang berfungsi sebagai fitur keselamatan tambahan untuk menonaktifkan high-voltage system. Saat maintenance connector dilepaskan maka pilot line akan terputus.

Hal ini akan membuat contactor terbuka sehingga high-voltage battery akan diputuskan dari high-voltage system. Ini juga akan akan memisahkan dua bagian battery. Maintenance connector ada juga yang dilengkapi dengan main fuse untuk high-voltage battery. (2011 Touareg Hybrid).

Set-up Using 2011 Touareg Hybrid 

Maintenance connector berada dibawah cover berwarna orange di dekat high-voltage battery di dalam electronic box. Ini merupakan jembatan penghubung kelistrikan antara battery module dari high-voltage battery dan pada saat yang bersamaan bagian dari pilot line. Maintenance connector harus di unlocked sebelum ditarik dari kedudukannya. Tampilan connector ini bervariasi tergantung jenis kendaraan.

Cara Kerja

Melepaskan maintenance connector akan memutuskan pilot line dan menonaktifkan high-voltage system. Protective relay (contactor) terbuka dan akan memutuskan high-voltage system dari high-voltage battery.
Melepaskan maintenance connector akan mengisolasi secara elektrik battery module high voltage battery satu dengan yang lain. Hanya battery module aktual yang tetap hidup dengan tegangan yang dikurangi.

Pastikan Anda mengikuti 3 aturan dasar tentang keselamatan high-voltage

1. Nonaktifkan high-voltage system
2. Amankan kendaraan dari kemungkinan aktif kembali
3. Periksa dan pastikan high voltage system sudah dinonaktifkan

Crash Safety

Tujuan

Penonaktifan high-voltage system sangat penting sekali untuk melindungi penumpang saat terjadi kecelakaan, keselamatan petugas penyelamat dan keselamatan kendaraan yang mengalami kecelakaan ketika dibawa ke bengkel untuk perbaikan. Sistem keamanan high-voltage system dihubungkan dengan crash detection system melalui airbag control module.

1. Airbag control module
2. Data bus diagnostic interface
3. Control unit for battery regulation
4. CAN message
5. High-voltage system

Cara Kerja

Ketika airbag control module mendeteksi terjadi kecelakaan dan mengaktifkan tensioner belt atau air bag, battery regulation control module mendapatkan perintah melalui CAN data bus untuk membuka protective relay.

Jika hanya tensioner belt saja yang aktif (singlestage crash deployment) maka dimungkinkan untuk menutup contactor dengan memutar kunci kontak on dan off kembali.

Jika belt tensioner dan airbag aktif akibat kecelakaan pada second crash stage. Contactor hanya dapat ditutup menggunakan scantool pabrikan.

Ikuti selalu pedoman penyelamatan mengenai berbagai informasi yang berbeda untuk menonaktifkan high-voltage system pada kendaraan yang mengalami tabrakan.

Keamanan selama melakukan pengisian eksternal

Pada mobil listrik yang dilengkapi dengan charging contact untuk melakukan pengisian secara eksternal maka protective relay dipasang di dalam charging circuit pada high-voltage system.

Protective relay hanya akan menghubungkan high voltage battery pada charging contact saat sistem mendeteksi bahwa charging contact telah dihubungkan dan tegangan listrik terdeteksi. Prosedur pengisian dapat dilakukan dengan aman saat hujan atau saat contact terkena uap air.

Memonitor  Insulation Resistance

Battery regulation control module mentranmisikan test voltage saat  mobil listrik sedang digunakan. Test voltage sekitar 500 V dan mempunyai arus rendah yang tidak berbahaya bagi manusia.

Jika seluruh komponen high-voltage dan kabel-kabelnya mempunyai insulasi yang baik control module akan mengkalkulasi dan membandingkan resistena\si total yang sudah ditetapkan sebelumnya dari high-voltage system.

Jika insulasi kabel mengalami kerusakan eksternal, sebagai contoh kabel digigit tikus, tahanan insulasi akan mengalami perubahan. Control module akan mendeteksi kesalahan insulasi berdasarkan perubahan tahanan ini. Tergantung pada tingkat kerusakannya maka pada instrument panel mobil akan muncul berbagai macam pesan.

Gantilah selalu kabel high-voltage yang mengalami kerusakan. Insulation tidak dapat diperbaiki karena adanya insulation monitoring system. Penyimpangan ringan pada resistansi, seperti cuaca lembab dengan masuknya garam, dapat menyebabkan kesalahan isolasi.

Stiker Peringatan

Saat bekerja pada mobil listrik hig-voltage, beberapa tanda peringatan dipasang dengan gambar dan warna yang mencolok untuk menarik perhatian menyangkut karakteristik teknologi mobil listrik dengan tegangan tinggi.

Label Peringatan Terkait High Voltage

Do not turn on.
Work on high-voltage system in progress

Caution, hazardous voltage!

Caution!
Parts carrying high voltages.
Before starting work, perform certified deenergization
of the high voltage system.

Hazardous voltage!
Electric shock if touched!

De-activate high-voltage system.
Caution! High-voltage battery

Incorrect handling can cause injuries.
• High voltage
• Risk of explosion
• Chemical burns and eye injuries

Bagikan Artikel ini