ELECTRIC MOTOR AND ENGINEERING DESIGN FOR MOTORCYCLE

ELECTRIC MOTOR AND ENGINEERING DESIGN FOR

MOTORCYCLE

A final project report

A presented to

The Faculty of Engineering

By

Andri Sukmadi

003201605007

in partial fulfillment

of the requirements of the degree

Bachelor of Science In Mechanical Engineering

President University

Februari 2020


MOTORCYCLE

A final project report

presented to

the Faculty of Engineering

By

Andri Sukmadi

003201605007

in partial fulfillment

of the requirements of the degree

Bachelor of Science In Mechanical Engineering

President University

Februari 2020

i

DECRALATION OF ORIGINALITY

I declare that this final project report entitled “ Electric Motor And

Engineering Design For Motorcycle ” is my own originality piece of work and

to the best of my knowledge and belief, has not been submitted, either in

whole or in part, to another university to obtain a degree. All resource that are

quoted or referred to are truly declared.

Cikarang, Indonesia, 17 Februari 2020

Andri Sukmadi

ii


MOTORCYCLE

By

Andri Sukmadi

003201605007

Approved by

Dr. Eng. Ir. Rudi Suhradi Rachmat, M. Eng. Dr. Eng. Lydia Anggraini, S.T., M. Eng

Final Project Supervisor Head of Study Program

Mechanical Engineering

iii

ACKNOWLEDGEMENT

Praise and thanksgiving the writer goes to God who has bestowed His

blessings and gifts, so that the writer can complete the thesis report with the

title " Electric Motor And Engineering Design For Motorcycle " in time. This

report was made as a condition for obtaining a bachelor's degree in mechanical

engineering at President University's engineering faculty. In completing this

report can not be separated from the support of many parties, for that the author

would like to express his gratitude to:

1. Mr. Dr. Eng. Ir. Rudi Suhradi Rachmat, M. Eng as well as the supervisor

who has provided guidance, advice and input to the author in

completing this report.

2. Dr. Eng. Lydia Anggraini, S.T., M. Eng as the Head of the Mechanical

Engineering Study Program

3. Lecturers and staffs at President University who have assisted in the

process and completion of this report.

4. Beloved parents who always give prayer, enthusiasm, and support to the

author in many ways, so that the author can complete the writing of this

report.

5. Families that are always a place to share in every joy and sorrow.

6. Friends of one of the President University's Mechanical Engineering

majors, who have provided enthusiasm, motivation and assistance in

completing each assignment in lectures, especially in completing this

thesis report

May God Almighty always give mercy and blessings for all the support

and assistance from all parties. The author is aware in compiling this report that

he encounters several difficulties and obstacles. In addition, he also realized that

the writing of this report was far from perfect and there were still many other

shortcomings, for which the author expected constructive suggestions and

criticism from all parties. The author hopes this report can be useful for

personal writers and for readers in general.

iv

APPROVAL FOR SCIENTIFIC PUBLICATION

I hereby, for the purpose of development of science and technology, certify and

approve to give President University a non-exclusive royalty-free right upon

my final project report with the title:

ELECTRIC MOTOR AND ENGINEERING DESIGN FOR MOTORCYCLE

Along with the related analysis (if needed). With this non-exclusive royalty-

free right, President University is entitled to conserve, to convert, to manage in

a database, to maintain, and to publish my final project report. These are to be

done with the obligation from President University to mention my name as the

copyright owner of my final project report.

Cikarang, Indonesia, 17 Februari 2020

Andri Sukmadi

003201605007

v

ABSTRAK

Masifnya produksi motor roda dua mengakibatkan penggunaan bahan bakar meningkat, kondisi ini menyebabkan cadangan minyak berkurang dan menimbulkan polusi udara. Semakin berkembangnya pembaruan teknologi kendaraan dengan bahan bakar terbarukan akan menjadi kendaraan yang tepat, salah satunya sepeda motor listrik menjadi alternatif untuk mengurangi polusi udara. Sepeda motor listrik menggunakan energi listrik yang di simpan di baterai menjadi sumber tenaga penggerak. Dalam hal ini penulis membuat rancang bangun sepeda motor listrik berdaya 800 watt. Penulisan ini terfokus dalam beberapa komponen mulai dari motor listrik, kontroller, dan baterai. Nantinya akan dirangkai dan digabungkan menjadi sepeda motor listrik kemudian menghitung kecepatan maksimal sepeda motor listrik, dan maksimal jarak tempuh sepeda motor. Kata kunci: Rancang Bangun, Sepeda Motor Listrik, Motor Brushless DC, Kontroller, Baterai Lithium - Ion 18650.

vi

DAFTAR ISI

Halaman

Decralation Of Originality ............................................................................... i

Electric Motor And Engineering Design For Motorcycle ................................. ii

Acknowledgement .......................................................................................... iii

Approval For Scientific Publication ............................................................... iv

Abstrak ........................................................................................................... v

Daftar Isi ........................................................................................................ vi

Daftar Gambar ............................................................................................... x

Daftar Tabel .................................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................. 1

1.2 Batasan Masalah ........................................................................... 1

1.3 Tujuan Penulisan ......................................................................... 1

1.4 Batasan Masalah ........................................................................... 2

1.5 Manfaat Penelitian ....................................................................... 2

1.6 Metodelogi Pengumpulan Data .................................................... 2

1.7 Sistematika Penulisan ................................................................... 2

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Sepeda Motor Listrik ................................................................... 4

2.2 Cara Kerja Sepeda Motor Listrik .................................................. 4

2.3 Jenis - Jenis Motor Listrik ............................................................ 4

2.3.1 Motor Ac Induksi ............................................................. 5

2.3.2 Motor Brushed DC ............................................................ 5

2.4 Motor Brushless DC ..................................................................... 5

2.5 Prinsip Kerja Motor Brushless DC ................................................ 6

2.6 Konstruksi Motor Brushless DC ................................................... 6

2.6.1 Rotor ................................................................................ 7

2.6.2 Stator ................................................................................. 7

2.6.3 Sensor Dinding .................................................................. 7

2.7 Kontroller Motor Brushless DC .................................................... 8

2.7.1 Fungsi Kontroller .............................................................. 8

2.8 Baterai Lithium Ion 18650 ............................................................ 9

2.8.1 Prinsip Kerja Baterai ......................................................... 10

vii

2.8.2 Rangkaian Seri .................................................................. 10

2.8.3 Rangkaian Paralel .............................................................. 10

2.8.4 Baterai Manajemen Sistem ................................................ 10

2.9 Roda Gigi .................................................................................... 11

2.9.1 Prinsip Kerja Roda Gigi ..................................................... 11

2.10 Prinsip Kerja Charger ................................................................... 12

2.11 Throttle ......................................................................................... 12

BAB III PERANCANGAN

3.1 Umum ......................................................................................... 13

3.2 Waktu dan Tempat........................................................................ 13

3.3 Alat dan Bahan ............................................................................. 13

3.3.1 Komponen Yang Digunakan ............................................. 13

3.3.2 Alat Kerja Yang Digunakan ............................................... 13

3.3.3 Material Besi Plat dan Besi Siku ........................................ 14

3.4 Proses Perancangan ...................................................................... 14

3.4.1 Perancangan ..................................................................... 14

3.4.2 Perakitan ........................................................................... 14

3.4.3 Diagram Alir Perencanaan ................................................ 15

3.5 Instalasi Kabel Motor Brushless DC ............................................. 17

3.5.1 Penjelasan Instalasi Motor Brushless DC ........................... 18

3.6 Proses Komponen Yang Dibuat .................................................... 18

3.6.1 Pembuatan Posisi Motor Brushlees DC .............................. 18

3.6.2 Pembuatan Posisi Baterai .................................................. 20

3.6.3 Pembuatan Posisi Kontroller ............................................. 23

3.6.4 Pengecetan Posisi Motor Brushless DC ............................. 25

3.7 Kecepatan Motor Listrik ............................................................... 26

3.8 Gaya – Gaya Yang Terjadi Pada Kendaraan.................................. 26

3.8.1 Berat Total Kendaraan ...................................................... 26

3.8.2 Gaya Aerodinamik............................................................. 26

3.8.3 Gaya Gesek Gelinding ....................................................... 27

3.8.4 Gaya Total ........................................................................ 27

3.8.5 Torsi Minimal Untuk Menggerakan Kendaraan ................. 27

3.9 Perhitungan Jari – Jari dan Keliling .............................................. 28

3.9.1 Menghitung Jari - jari ....................................................... 28

viii

3.9.2 Menghghitung Keliling Roda ............................................. 28

3.10 Hubungan Putaran Motor Dan Kontroller ..................................... 28

3.10.1 Torsi Motor ...................................................................... 28

3.10.2 Kecepatan Sudut ................................................................ 29

3.10.3 Daya Kendaraan Yang Dapat Dicapai ................................ 29

3.11 Momen Inersia .............................................................................. 29

3.12 Effisiensi Motor ............................................................................ 30

3.12.1 Daya Yang Dihasilkan Saat Motor Listrik Melaju .............. 30

3.13 Penggunaan Kapasitas Baterai ..................................................... 31

3.13.1 Kapasitas Baterai Untuk Motor Listrik............................... 31

3.13.2 Penggunaan Kapasitas Baterai .......................................... 31

3.13.3 Lama Waktu Pengisian Baterai ......................................... 31

BAB IV DATA

4.1 Data ....................................................................................... 32

4.1.1 Spesifikasi Sepeda Motor Listrik ....................................... 32

4.1.2 Spesifikasi Motor Brushless DC ........................................ 32

4.2 Gaya – Gaya Yang Terjadi Pada Kendaraan................................ .. 32

4.2.1 Berat Total Sepeda Motor Listrik ...................................... 32

4.2.2 Gaya Aerodinamik............................................................. 33

4.2.3 Gaya Gesek Gelinding ....................................................... 33

4.2.4 Gaya Total ......................................................................... 34

4.2.5 Torsi Minimal Untuk Menggerakan Motor Listrik ............. 34

4.3 Jari – Jari Roda ........................................................................... 35

4.4 Keliling Roda ............................................................................. 35

4.5 Hubungan Motor Diatur Kontroller....................................……… 35

4.5.1 Torsi Motor ...................................................................... 35

4.5.2 Kecepatan Sudut ................................................................ 36

4.5.3 Daya Maksimal Motor Listrik Yang Dapat Dicapai ........... 37

4.5.4 Momen Inersia Pada Roda ................................................. 37

4.6 Effisiensi Motor .......................................................................... .. 38

4.6.1 Daya Yang Dihasilkan Untuk Menggerakan Motor Listrik 38

4.7 Perhitungan Kapasitas Baterai .................................................... ... 39

4.7.1 Rangkaian Seri .................................................................. 39

4.7.2 Rangkaian Paralel .............................................................. 40

ix

4.7.3 Perhitungan Kapasitas Baterai ........................................... 40

4.7.4 Penggunaan Kapasitas Baterai ........................................... 41

4.7.5 Perhitungan Lama Waktu Pengisian Baterai ...................... 41

BAB V ANALISIS

5.1 Pengujian Sepeda Motor Listrik Ke 1 ........................................... 43

5.1.1 Pengujian Kecepatan 1 ...................................................... 44







5.5 Pengujian Sepeda Motor Listrik Ke 5 .......................................... 50


5.7 Pengujian Sepeda Motor Listrik Tanpa Beban .............................. 53

5.7.1 Pengujian Kecepatan Sepeda Motor Listrik Tanpa Beban .. 53

5.8 Pengujian Baterai Sampai Habis Tanpa Beban .............................. 57

5.8.1 Pengujian Baterai Sampai Habis Tanpa Beban Dengan

Kecepatan Maksimal ......................................................... 57

5.8.2 Perhitungan Jarak Tempuh Tanpa Beban Dengan Kecepatan

Maksimal........................................................................... 58

5.8.3 Pengujian Baterai Sampai Habis Tanpa Beban Dengan

Kecepatan Minimal ........................................................... 58

5.8.4 Perhitungan Jarak Tempuh Tanpa Beban Dengan Kecepatan

Minimal ............................................................................. 59

5.9 Pengujian Baterai Sampai Habis Dengan Beban ........................... 60

5.9.1 Pengujian Baterai Sampai Habis Menggunakan Beban

Dengan KecepatanMaksimal ............................................ 60

5.9.2 Pengujian Baterai Sampai Habis Menggunakan Beban

Dengan Kecepatan Minimal .............................................. 60

x

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 KESIMPULAN .......................................................................... 62

6.2 SARAN ........................................................................................ 62

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 63

LAMPIRAN .................................................................................................. 66

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Jenis – Jenis Motor Listrik ...................................................... 4

Gambar 2.2 Motro Ac Induksi ..................................................................... 5

Gambar 2.3 Motor Brushed DC ................................................................... 5

Gambar 2.4 Motor Brushless DC ................................................................. 6

Gambar 2.5 Konstruksi Motor Brushless DC ............................................... 6

Gambar 2.6 Rotor Motor Brushless DC ....................................................... 7

Gambar 2.7 Stator Motor Brushless DC ...................................................... 7

Gambar 2.8 Sensor Dinding Motor Brushless DC ........................................ 8

Gambar 2.9 Kontroller Motor Brushless DC ................................................ 9

Gambar 2.10 Baterai Lithium Ion .................................................................. 10

Gambar 2.11 Baterai Manajemen Sistem ....................................................... 11

Gambar 2.12 Roda Gigi Pada Kendaraan ...................................................... 11

Gambar 2.13 Pengisi Daya Baterai ................................................................ 12

Gambar 2.14 Throttle .................................................................................... 12

Gambar 3.1 Diagram Alir Perencanaan ....................................................... 15

Gambar 3.2 Gambar Instalasi Kabel Motor Brushless DC ........................... 17

Gambar 3.3 Gambar Posisi Motor Brushless DC ......................................... 19

Gambar 3.4 Posisi Motor Brushless DC ...................................................... 19

Gambar 3.5 Gambar Posisi Baterai .............................................................. 21

Gambar 3.6 Posisi Baterai Yang Sudah Dibuat ............................................ 21

Gambar 3.7 Gambar Posisi Kontroller ......................................................... 23

Gambar 3.8 Posisi Kontroller ...................................................................... 24

Gambar 3.9 Komponen Posisi Motor Brushless DC Yang Sudah Dicat ....... 25

Gambar 4.1 Rangkain Seri Baterai .............................................................. 39

Gambar 4.2 Rangkain Paralel Baterai .......................................................... 40

Gambar 5.1 Grafik Perbandingan Kecepatan Berbeda Beban Dan

Final Roda Gigi........................................................................ 43

Gambar 5.2 Grafik Perbandingan Kecepatan Berbeda Beban Dan

Tanpa Beban ............................................................................ 53

Gambar 5.3 Grafik Perbandingan Perhitungan Teori Dan Pengujian

Kenyataan ............................................................................... 56

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 5.1 Pengujian Sepeda Motor Listrik Ke 1 ........................................... 43






Tabel 5.7 Perbandingan Berbeda Roda Gigi Dan Beban Pengendara ............ 52

Tabel 5.8 Perbandingan Pengujian Kecepatan Berbeda Beban Dan Tanpa

Beban ............................................................................................. 56

Tabel 5.9 Pengujian Perbandingan Jarak Tempuh Perhitungan Dan

Kenyataan ....................................................................................... 59

Tabel 5.10 Pengujian Perbandingan Jarak Tempuh Secara Kenyataan ........... 60

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penggunaan bahan bakar minyak ternyata memberi dampak yang buruk bagi

lingkungan seperti polusi, suara berisik , dan lingkungan

Pengggunaan bahan bakar minyak tentu tidak akan terlepas dengan teknologi

transportasi yang terus berkembang seperti kendaraan yang menggunakan bensin atau

solar.

Dengan berkembang teknologi muncul solusi untuk mengatasi ketergantungan pada

bensin dan solar dengan membuat kendaraan yang menggunakan energi listrik.

Perkembangan kendaraan listrik semakin meluas dan banyak bermunculan kendaraan

menggunakan energi listrik Salah satu cara menyusutkan penggunaan kendaraan bermesin bensin dan solar

ialah dengan mengganti mesin penggerak energi listrik. Energi listrik yang disimpan pada

baterai digunakan sebagai sumber energi listrik untuk kendaraan.[1]

1.2 Rumusan Masalah Beberapa rumus permasalahan tugas akhir sebagai berikut : 1. Mengetahui cara membuat alat sepeda motor listrik

2. Menguji kecepatan motor Brushless DC

3. Menguji berapa lama baterai dapat digunakan penggunaannya dalam sekali

perjalanan

1.3 Tujuan Penulisan Beberapa tujuan penulisan sebagai berikut: 1. Mendesain motor listrik dan posisi nya

2. Mencari kecepatan laju sepeda motor listrik

3. Mencari berapa lama waktu pengisian baterai sekali charger

4. Mencari jarak tempuh sepeda motor listrik sampai baterai habis

2

1.4 Batasan Masalah Batasan – batasan masalah untuk penulisan tugas akhir sebagai berikut: 1. Merancang dan membangun sepeda motor listrik

2. Menguji kapasitas baterai pack sepeda motor listrik

3. Uji coba motor listrik Brushless DC 800 watt

4. Menguji sepeda motor listrik di jalan mendatar

1.5 Manfaat Penelitian Dalam setiap kegiatan penelitian, pasti selalu diharapkan sebuah penelitian yang

bermanfaat bagi individu maupun lembaga. Hasil penelitian mendapatkan pengetahuan

secara teori dan praktiks

1.5.1. Manfaat Teori

1. Dapat digunakan sebagai sumbangan karya ilmiah untuk fakultas tehnik

mesin

1.5.2. Manfaat Praktik

Bagi mahasiswa/mahasiswi fakultas tehnik membuat sebuah karya rancang

bangun sebagai subjek penelitian memiliki manfaat

1. Mengetahui kekurangan dan kelebihan sepeda motor listrik

1.6 Metode Pengumpulan Data 1.6.1. Referensi

Metode ini adalah mencari dan mengumpulkan data pada semua pihak yang mengerti

dan memahami perencanaan dan rancang bangun alat ini.

1.6.2. Metode Observasi

Metode ini adalah mencari dan menggandakan pengamatan tentang alat- alat sejenis

yang ada, seperti informasi bahan-bahan yang di gunakan baik dari jenis maupun serta

segala sesuatu yang berhubungan dengan perencanaan dan rancang bangun alat ini

1.7 Sistematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN

Membahas latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan tugas akhir,

manfaat menulis tugas akhir, dan cara penulisan.

3

BAB II LANDASAN TEORI Penjelasan teori sepeda motor listrik, prinsip kerja, komponen seperti motor

Brushless DC, kontroler, dan baterai.

BAB III PERANCANGAN

Perancangan sepeda motor listrik.

BAB IV DATA

Data - data sepeda motor listrik.

BAB V ANALISIS

Pengujian analisis dan uji coba test sepeda motor listrik .

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan dan saran

4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Sepeda Motor Listrik Sepeda motor listrik adalah kendaraan yang menggunakan motor listrik sebagai mesin

penggerak. Memiliki beberapa kelebihan, antara lain ramah lingkungan, minim

perawatan, suara senyap, minim emisi buang, dan baterai dapat diisi ulang berkali-kali.

Namun terdapat kekurangan dari suatu kendaraan listrik seperti umur baterai terbatas,

jarak tempuh sepeda motor listrik terbatas, dan waktu pengisian untuk baterai cukup

lama.[1]

Kelistrikan utama motor penggerak terdiri dari:

a. Motor Brushless DC

b. Kontroller

c. Throttle

d. Baterai

2.2. Cara Kerja Sepeda Motor Listrik Sepeda motor listrik dapat bergerak menggunakan motor listrik menggunakan baterai

yang sudah terisi energi listrik sebagai sumber tenaganya. Tenaga yang dihasilkan sepeda

motor listrik bergantung pada baterai yang digunakan. Semakin besar kapasitas baterai

yang digunakan semakin lama motor listrik dapat menyala akan meningkatkan waktu

pakai kendaraan sepeda motor listrik.[1]

2.3. Jenis – Jenis Motor Listrik

Gambar 2.1.Jenis – jenis motor listrik

5

2.3.1. Motor AC

Motor AC memakai tegangan listrik AC untuk energinya. Motor AC induksi

memakai bahan induksi besi khusus untuk menyalurkan gaya induksi menjadi

gerakan dan tidak menggunakan magnet permanen.

Gambar 2.2. Motor AC

2.3.2. Motor Brushed DC

Motor yang sering terlihat di mobil mainan biasanya menggunakan motor

brushed DC. Menggunakan kumparan sebagai rotor sedangkan magnet permanen

digunakan untuk stator.[1]

Gambar 2.3. Motor Brushes DC

2.4. Motor Brushless DC Motor Brushless DC sangat ideal untuk aplikasi kendaraan sepeda motor listrik yang

memerlukan effisiensi tinggi, dan power tinggi karena secara umum motor Brushless DC

dianggap memiliki performa tinggi. Motor Brushless DC sangat memerlukan kontroler

untuk mengatur putaran. Beberapa kelebihan dan kekurangan.[1]

6

Kelebihan motor Brushless DC sebagai berikut:

a. Effisiensi tinggi

b. Hemat biaya perawatan

c. Emisi buang yang lebih rendah

Kekurangan motor Brushless DC adalah sebagai berikut :

a. Harga motor Brushless DC cukup mahal

b. Motor Brushless DC mempunyai banyak komponen mahal.

Gambar 2.4. Motor Brushless DC

2.5. Prinsip Kerja Motor Brushless DC Perbedaan konstruksi antara motor Brushed DC menjadikan kumparan sebagai rotor,

sedangkan motor Brushless DC permanen magnet digunakan sebagai rotor. Motor

Brushless DC memerlukan komponen hall sensor untuk mengetahui letak posisi

magnet.[1]

2.6. Konstruksi Motor Brushless DC Komponen yang berputar adalah rotor sedangkan stator bagian stasioner pada

konstruksi motor Brushless DC. Gulungan stator dan magnet motor menjadi komponen

penting dari motor listrik.

7

Gambar 2.5. Konstruksi Motor Brushless DC 2.6.1. Rotor Rotor komponen dibagian motor yang bergerak memutar disebabkan oleh

elektromagnetik dari stator. Motor Brushless DC rotornya memiliki perbedaan dengan

rotor motor DC konvensional yang tersusun dari satu buah elektromagnet.[1]

Gambar 2.6. Rotor Motor Brushless DC

2.6.2. Stator

Stator adalah komponen yang tidak bergerak, berfungsi sebagai area putar

motor untuk menghasilkan gaya elektromagnetik pada rotor agar motor dapat

menyala[1]

Gambar 2.7. Stator Motor

2.6.3. Sensor Dinding

Sensor dinding ini di pasang menempel pada stator. Sensor dinding berfungsi

untuk mengetahui bagian rotor mana yang terdeteksi oleh fluks magnet.[1]

8

Gambar 2.8. Sensor Dinding Motor Brushless DC

2.7. Kontroller Brushless DC Motor Brushless DC membutuhkan pengaturan besarnya arus yang mengalir malalui

kontroller untuk mengatur putaran kecepatan lambat atau cepat secara akurat. Jika

menggunakan kontroller daya yang lebih besar sangat bagus, torsi akan meningkat,

kontroller lebih awet , tetapi tidak ada perubahan terhadap kecepatan motor Brushless

DC. Ketika menggunakan kontroller yang lebih kecil dayanya tidak disarankan karena

kontroller akan cepat panas dan cepat terjadi kerusakan pada MOSFET.[1]

2.7.1. Fungsi dari Kontroller

a. Mengontrol gerakan putaran motor

b. Mengatur konsumsi energi listrik

9

Gambar 2.9. Kontroller Motor Brushless DC

2.8. Baterai Lithium Ion 18650

Sepeda motor listrik memerlukan baterai untuk energi listriknya. Baterai Lithium Ion

dibutuhkan untuk menyalurkan energi listrik pada setiap komponen kelistrikan sepeda

motor listrik[1]

Terdapat 2 jenis baterai berdasakan pada proses yang terjadi, yaitu:

a. Primary battery

Baterai yang tidak bisa diisi kembali energi listriknya karena tidak memiliki

bahan kimia yang akan aktif ketika melakukan pengsian baterai[1]

b. Secondary battery

Baterai yang bisa digunakan berkali – kali dan bisa diisi kembali energi

listriknya karena memiliki bahan kimia aktif ketika melakukan pengisian baterai [1]

10

Gambar 2.10. Baterai Lithium Ion 18650

2.8.1. Prinsip Kerja Baterai

Mengubah energi kimia menjadi energi listrik cara kerja komponen

elektronika pada baterai. Arus searah DC (Direct Current) keluaran dari baterai.

Kutub positif dan negatif di hubungkan kepada beban arus akan mengalir dari kutub

positif kebeban lalu ke kutub negattif.[1]

2.8.2. Rangakaian Seri Pada Baterai Lithium Ion 18650

Baterai yang dirangkai seri Ahnya tidak akan bertambah untuk tegangan volt

akan bertambah[1]

2.8.3. Rangakaian Paralel Pada Baterai Lithium Ion 18650

Baterai yang dirangkai paralel Ahnya akan bertambah dan tegangan voltnya

tidak bertambah [1]

2.8.4. Baterai Manajemen Sistem BMS adalah alat untuk mengontrol baterai lithium. BMS mengontrol seperti arus

maksimum , under voltage tiap cell , upper voltage setiap cell, pengontrol arus

pengisian baterai , dan penyeimbang tegangan setiap cell.[1]

11

Gambar 2.11. Baterai Manajemen Sistem

2.9. Roda Gigi Logam atau non logam material bahan yang biasa digunakan untuk pembuatann

roda gigi. Bentukmya dibuat bulat dan bergerigi pada bagian pinggirnya. Berfungsi

memindahkan gaya dari roda gigi 1 ke roda gigi 2 dibuat bersinggungan kelilingnya saat

roda gigi 1 berputar maka roda gigi 2 ikut berputar[2]

2.9.1. Prinsip Kerja Roda Gigi Prinsip kerja roda gigi sebagai pengubah putaran lambat menjadi putaran

cepat, bisa juga putaran lambat dijadikan putaran yang cepat. Pada perancangan

sepeda motor listrik roda giginya dihubungan mengunakan rantai. Roda gigi pada

bagian motor Brushless DC dihubungkan dengan roda gigi lain, lalu roda gigi yang

kecil yang sudah dapat transmisi daya langsung dari motor Brushless DC akan

memutar roda gigi yang sudah terhubung dengan roda gigi di roda belakang motor.[2]

Gambar 2.12. Roda Gigi Pada Kendaraan

12

2.10. Prinsip Kerja Charger

Charger adalah alat untuk melakukan pengisian baterai yang habis dengan memasukan

arus listrik. Jenis charger harus menyesuiakan dengan jenis baterai yang dipakai karena

pemilihan charger yang tidak tidak akan membuat baterai lama dalam pengisian.[3]

Gambar 2.13. Charger Baterai

2.11. Throttle

Throttle berfungsi mengatur kecepatan laju sepeda motor listrik agar sepeda motor

listrik dapat melaju pada kecepatan yang diinginkan. Throttle komponen yang sangat

penting dalam suatu kendaraan listrik agar memudahkan pengendara dalam mengatur

kecepatan laju sepeda motor listrik.

Gambar 2.14. Throttle

13

BAB III

PERANCANGAN

3.1. Umum Bab ini menjelaskan proses proses perancangan sepeda motor listrik, lokasi waktu

dan tempat penelitian , alat yang digunakan , proses percobaan , diagram alir pengujian

3.2. Waktu Dan Tempat Perancangan alat di mulai pada bulan September 2019 untuk pengujian dan

pengambilan data dilakukan pada bulan November sampai dengan Desember 2019 di

jalan raya.

3.3. Alat Dan Bahan Dalam perancangan dibutuhkan komponen - komponen yang dipakai untuk proses

rancang bangun dan alat – alat untuk proses perakitan sepeda motor listrik

3.3.1. Komponen Yang Digunakan Sebagai Berikut :

a. Rangka sepeda motor

b. Motor Brushless DC

c. Kontroller

d. Throttle

e. Baterai

f. Charger 48 volt

3.3.2. Peralatan Yang Digunakan Sebagai Berikut :

a. Multimeter

b. Tacometer

c. MesinLas

d. Kunci pas

e. Tang

f. Bor tangan

g. Gerinda tangan

14

3.3.3. Material Yang Digunakan Untuk Membuat Posisi Baterai, Motor

Brushless DC, Dan Kontroller

a. Besi Siku 2 x 3,5 x 3,5

b. Besi plat tebal 3mm

3.4. Proses Perancangan 3.4.1. Perancangan

Prosedur rancang bangun alat memiliki beberapa tahap pengerjaan yaitu:

a. Pemilihan komponen sepeda motor listrik

b. Menggunakan kerangka motor

c. Memakai motor listrik Brushless DC sebagai penggeraknya.

d. Membuat posisi baterai dan kontroler dari besi profil siku

e. Menggunakan besi plat untuk posisi motor penggerak

f. Menggunakan kontroller motor Brushless DC sebagai pengatur motor

Brushless DC.

g. Menggunakan throttle sebagai pengatur kecepatan yang keluar pada motor

Brushless DC.

3.4.2. Perakitan

Proses perakitan sepeda motor listrik dilakukan dengan langkah - langkah

sebagai berikut:

a. Proses pengecetan

b. Memasang posisi baterai ke rangka motor

c. Memasang posisi kontroller

d. Penyambungan koneksi kabel motor Brushless DC ke kontroller

e. Koneksikan kabel baterai ke kontoller

f. Koneksikan kabel throttle ke kontroller

15

3.4.3. Diagram Alir Perencanaan Sepeda Motor Listrik

Diagram alir menujukkan tahapan-tahapan yang dilakukan dalam perancangan

Gambar 3.1.Diagram Alir Perencanaan

Mulai

Design dan Ergonomic

Landasan Teori

Persiapan alat kerja dan komponen yang digunakan

Komponen yang dibuat

Posisi motor Brushless DC Posisi baterai Posisi kontroller

Check

Proses assembling

Test drive Perbaikan

Kesimpulan dan Rekomendasi

Selesai

NG

GOOD

NG

Data GOOD

Check

16

a. Design

Gambar teknik merupakan gambar 3 dimensi dan 2 dimensi atau gambar ukur

yang dibuat menggunakan Software untuk memudahkan dalam membuat design

gambar part yang akan dibuat.

b. Komponen yang dibuat

Pembuatan komponen untuk posisi motor Brushless DC, posisi baterai, posisi

kontroller.

c. Check

Pengecekan setelah proses pembuatan posisi motor Brushless DC, posisi

baterai, posisi kontroller. Setelah ukuran part sudah sesuai akan lanjut kepada proses

perakitan dan jika tidak sesuai ukurannya maka diperbaiki lagi sampai hasilnya baik.

d. Perakitan

Selanjutnya perakitan posisi motor Brushless DC, posisi baterai, posisi

kontroller dirakit dengan rangka sepeda motor.

e. Uji Coba

Setelah semua komponen disatukan kemudian akan dilakukan test drive

sepeda motor listrik

3.5. Proses Instalasi Kabel Motor Brushless DC Pada gambar di bawah adalah cara instalasi koneksi kabel mulai dari baterai,

kontroller, throttle, dan Motor Brushless DC seperti gambar berikut:

17

Gambar 3.2. Gambar Instalasi Kabel Motor Brushless DC

Baterai Pack 48V 20Ah

Motor BLDC 800 Watt 48

Volt

18

3.5.1. Penjelasan proses instalasi koneksi kabel sebagai berikut:

a. Penyambungan kabel 3 phase warna hijau, biru, kuning skun O ring pada

motor Brushless DC ke kabel tunggal hijau, biru, kuning skun O ring pada

kontroller disambungkan menggunakan terminal block.

b. Penyambungan kabel tunggal warna hitam negatif dengan kabel tunggal hitam

negatif pada baterai, dan kabel warna merah positif dengan kabel tunggal

merah positif pada baterai.

c. Sambungkan kabel throttle 3 pin kabel berwarna hitam, merah, hijau strip

(signal data) dengan kabel isi 3 pada kontroller

d. Penyambungan kabel sensor dinding memiliki kabel berwarna merah positif,

hitam negatif warna kuning, warna biru, dan warna hijau, sambungkan

dengan 5 warna kabel yang sama pada kontroller.

3.6. Proses Komponen Yang Dibuat Dalam pembuatan posisi motor Brushless DC, baterai, dan kontroller memakai besi

plat dengan tebal 3mm dan besi siku ukuran 35 mm x 35 mm. Pembuatan posisi motor

Brushless DC menyesuaikan dengan rangka sepeda motor kendaraaan yang dipakai.

3.6.1. Pembuatan Posisi Motor Brushless DC

Gambar posisi motor di gunakan sebagai tempat peletakan motor Brushless

DC yang dibuat dari besi plat tebal 3mm.

19

Gambar 3.3. Gambar Posisi Motor Brushless DC

Gambar 3.4. Posisi Motor Brushless Yang Sudah Selesai

20

Penjelasan Proses Pembuatan Posisi Motor Brushless DC sebagai berikut:

a. Membuat gambar kerja untuk posisi motor Brushless DC yang akan dibuat.

b. Siapkan material besi dan alat kerja yang akan digunakan

c. Selanjutnya proses pemotongan besi plat sesuai dengan gambar

d. Langkah selanjutnya adalah pengelasan besi plat untuk menyambung besi plat

e. Untuk proses berikutnya pengeboran besi plat untuk lubang mur dan baut.

f. Lalu melakukan pengecekan dimensi kerja untuk memastikan dimensi sudah

sesuai dengan gambar kerja, jika tidak sesuai akan melakukan perbaikan dan

jika sudah sesuai selanjutnya masuk ke proses pengecetan.

g. Pengecetan benda kerja yang sudah selesai dibuat.

h. Selanjutnya proses perakitan benda yang sudah sesuai dengan gambar kerja

i. Selesai

3.6.2. Pembuatan Posisi Baterai

Gambar posisi baterai digunakan sebagai tempat peletakan baterai yang dibuat

dari besi siku

21

Gambar:3.5 Gambar Posisi Baterai

Gambar:3.6. Posisi Baterai Ynag Sudah Selesai

22

Proses Pembuatan Posisi Baterai sebagai berikut :

a. Membuat gambar kerja komponen yang akan dibuat.

b. Siapkan material besi dan alat kerja yang akan digunakan.

c. Selanjutnya proses pemotongan besi siku sesuai dengan gambar

d. Langkah selanjutnya adalah pengelasan besi siku untuk penyambungannya

e. Untuk proses berikutnya pengeboran untuk lubang mur dan baut.

f. Lalu melakukan pengecekan dimensi untuk memastikan dimensi sudah sesuai

dengan gambar kerja, jika tidak sesuai melakukan perbaikan dan jika sudah

sesuai selanjutnya masuk ke proses pengecetan.

g. Pengecetan benda kerja yang sudah selesai dibuat.

h. Pada saat proses perakitan komponen sudah sesuai dengan gambar kerja

i. Selesai

23

3.6.3. PembuatanPosisi Kontoller

Posisi kontroller yang digunakan sebagai tempat peletakan kontroler

Gambar 3.7. Gambar posisi kontoller

24

Gambar 3.8. Posisi Kontoller Sudah Selesai

Proses Pembuatan Posisi Kontroller :

a. Membuat gambar untuk posisi kontroller yang akan dibuat.

b. Siapkan material besi dan alat kerja yang akan digunakan.

c. Selanjutnya proses pemotongan besi plat sesuai dengan gambar

d. Langkah selanjutnya adalah pengelasan besi plat untuk penyambungan

e. Untuk proses berikutnya pengeboran untuk lubang mur dan baut.

f. Lalu melakukan pengecekan dimensi benda untuk memastikan dimensi sudah

sesuai dengan gambar benda, jika tidak sesuai lakukan perbaikan dan jika

sudah sesuai selanjutnya masuk ke proses pengecetan.

g. Pengecetan benda kerja yang sudah selesai

h. Pada saat proses perakitan dimensi benda sudah sesuai dengan gambar

i. Selesai

25

3.6.4. Proses Pengecetan

Pengecetan bertujuan agar komponen yang sudah dibuat terlihat bagus dan

melapisi besi agar tidak mudah karat.

Gambar:3.9.Komponen Yang Sudah Di Cat

Pengecetan rangka sepeda motor, posisi Motor Brushless DC, posisi kontroller, posisi

baterai dilakukan melalui beberapa proses sebagai berikut :

a. Membersihkan benda kerja dengan mencuci seluruh bagiannya

b. Mengamplas seluruh bagian benda kerja

c. Menyemprot benda kerja dengan cat warna hitam

d. Menyemprotkan clear untuk pelapisan

e. Pengeringaan benda kerja dengan dijemur

f. Selesai

26

3.7. Kecepatan Motor Listrik Pada penelitian sepeda motor listrik ini dengan melakukakan uji coba sepeda motor

listrik di jalan mendatar untuk mengetahui kecepatan rata - rata sepeda motor listrik [4]

V=st (3.1)

Dimana :

V = kecepatan

S = jarak

t = waktu

3.8. Gaya – Gaya Yanag Terjadi Pada Kendaraan Pada penelitian sepeda motor listrik ini melakukan uji coba pada kendaraan di jalan

mendatar untuk mengetahui gaya – gaya yang terjadi saat sepeda motor listrik melaju

dengan persamaan sebagai berikut:[5]

3.8.1. Berat Total Kendaraan [Kg]

Berat total kendaraan = M1 + M2 (3.2)

Dimana :

M1= berat kendaraan sepeda motor listrik [Kg]

M2 = berat pengendara [Kg]

Berat total = M1 + M2

Berat total = [kg]

3.8.2. Gaya aerodinamik[N]

Gaya aerodinamik adalah gaya yang dialami sepeda motor listrik akibat

adanya gesekan udara saat sepeda motor listrik melaju. Gaya aerodinamik dihitung

dengan persamaan sebagai berikut:[5]

Fa = ρ A Cd (V1 + V2) 2 (3.3)

Dimana :

Fa = gaya aerodinamik [N]

ρ = massa jenis udara 1.202 kg/m3

A = area luas permukaan panjang [m] : lebar [m] = m2

27

Cd = koefisien drag 1,1

V1 = kecepatan kendaraan [m/s]

V2 = kecepatan angin [m/s]

3.8.3. Gaya Gesek Gelinding ([N]

Gaya gesek gelinding adalah gaya yang berlawanan arah antara kendaraan

yang bergerak maju dijalurnya, dihitung dengan persamaan sebagai berikut [12]

Fr = µr (m ×g) (3.4) Dimana :

Fr = gaya gesek gelinding

µ= koefisien gaya gesek (0,005)

G = kecepatan terhadap gravitasi (m/s)

M = berat total (berat kendaraan sepeda motor listrik + berat pengendara)

3.8.4. Gaya Total [Newton]

Total gaya didapatkan hasil perhitungan gaya aerodinamik dan gaya gesek

gelinding, dengan persamaan sebagai berikut : [5]

Ftotal = Fa + Fr (3.5)

Dimana :

Fa = gaya aerodinamik


Ftotal = Fa + Fr = [Newton]

3.8.5. Torsi Minimal Untuk Menggerakan Kendaraan

Untuk mencari torsi minimal untuk menggerakan sepeda motor listrik dapat

dicari dengan persamaan berikut [5]

τ = Ftotal ×Rroda (3.6)

Dimana :

τ = torsi minimal [Nm]

Ftotal = total gaya

Rroda = jari-jari roda[m]

τ = Ftotal ×Rroda

τ = Nm

28

3.9. Perhitungan Jari - Jari dan Keliling Pada Roda 3.9.1. Menghitung Jari - Jari Roda

Untuk mencari torsi minimal harus mencari jari - jari roda. Dengan

mengetahui diameter lingkaran roda dapat mencari jari jari roda dengan persamaan

sebagai berikut :[6]

R = d2 (3.7)

Dimana:

D = diameter lingkaran (cm)

R = jari - jari lingkaran (cm)

3.9.2. Keliling Roda

Roda berbentuk diameter atau lingkaran dihitung dengan persamaan sebagai

berikut[15]

K = d × 휋 (3.8 )

Dimana :

K = keliling

d = diameter

3.10. Hubungan Putaran Motor Diatur Kontroller

3.10.1. Penentuan Torsi Motor

Pada perancangan sepeda motor ini ada beberapa hal yang perlu

diperhitungkan di antaranya adalah motor penggeraknya seperti torsi pada motor.

Diketahui motor Brushless DC mempunyai daya 800 watt dan untuk rpmnya 536

dihitung dengan persamaan sebagai berikut :[7]

P =휏 × 2 × π × n

60 → 휏 =

60 × P2 × π × N

(3.9)

휏 = 60 × P

2 × π × N (3.10)

Dimana :

P = daya [watt]

N = putaran [rpm]

29

3.10.2. Kecepatan Sudut

Mencari kecepatan sudut untuk menetukan Pmotor dengan persamaan

sebagai berikut :[8]

휔 = ×

(3.11)

Dimana :

휔 = kecepatan angular [rad/second]

F = frekuensi (putaran/sekon)

T = periode (sekon)

휋 = konstanta lingkaran

3.10.3. Daya Kendaraan Yang Dapat Dicapai

Dengan mengetahui kecepatan sudut dapat menentukan daya yang dapat

dicapai dengan persamaan sebagai berikut :[5]

P motor = τ× ω (3.12)

Dimana :

P motor = daya motor [watt]

휔 = kecepatan angular [rad/detik]

휏 = torsi motor

P motor = τ× ω

3.11. Momen Inersia Pada Roda Untuk mencari momen inersia dapat menggunakan rumus dari tabel untuk acuan

momen inersia pada benda lingkaran atau roda. Momen inersia pada roda benda

berbentuk Silinder Pejal seperti roda dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

[9]

I = 12m × R2 (3.13)

Dimana

I = momem inersia [kg/ m2]

R= jari-jari [m]

m = massa [kg]

30

3.12. Effisiensi Sepeda Motor Listrik Effisiensi sepeda motor listrik dapat dihitung dengan mencari daya yang keluar

saat kendaraan bergerak, effisiensi sepeda motor listrik dapat dihitung dengan persamaan

sebagai berikut: [10]

η= Daya yang keluarDaya yang masuk

η= PoutPin ×100% (3.14)

Dimana

Pout = Daya keluar [Watt]

Pin = Daya Masuk [Watt]

3.12.1. Daya Yang Dihasilkan Motor Brushless DC Untuk Menggerakan Sepeda

Motor Listrik [7]

Pout = g × µ × m × V (3.15)

Dimana

G = gravitasi

µ = koefisien gesek

m = berat total sepeda motor listrik

V = kecepatan sepeda motor listrik

3.13. Penggunaan Kapsitas Baterai Untuk sepeda motor listrik dapat menempuh jarak yang jauh tergantung

kapasitas baterai yang di gunakan. Kapasitas baterai yang digunakan besar

memungkinkan sepeda motor listrik dapat melaju cukup jauh karena kapasitas baterai

yang digunakan untuk sepeda motor listrik pada penilitian ini adalah adalah 13S8P.

Dengan rangkaian 13 seri akan mendapatkan tegangan 48 volt, untuk baterai yang

dirangkai 8 paralel akan mendapatkan ampere sebesar 20Ah dengan baterai yang masing

- masing bertegangan 3,7 volt dan kapasitas 2.500 mAh.[1]

31

3.13.1. Penggunaan Kapasitas Baterai Untuk Sepeda Motor Listrik

Baterai yang dipakai memiliki kapasitas 20 Ah dengan tegangan 48 volt

memakai motor Brushless DC 800 watt. Waktu pemakaian baterai dapat dihitung

dengan persamaan sebagai berikut: [11]

I = (3.16)

Dimana:

Ah = ampere per jam

P = watt motor

V = volt motor

I = ampere

3.13.2. Penggunaan Kapasitas Baterai

Baterai yang di gunakan berkapasitas 20 Ah, berapa lama baterai dapat digunakan

dihitung dengan persamaan sebagia berikut :[11]

T =I baterai I motor (3.17)

Dimana :

I baterai = kapasitas baterai yang digunakan

I motor = ampere motor

Time = waktu lama digunakan

3.13.3. Menghitung Lama Waktu Pengisian Baterai

Baterai yang digunakan memiliki kapasitas baterai 20Ah dan charger yang

digunakan memliki output 54 volt dan 6,4 ampere, waktu yang dibutuhkan untuk

pengisian baterai dihitung dengan persamaan sebagai berikut: [11]

Waktu pengisian = kapasitas baterai kapasitas charger (3.18)

Dimana :

T = waktu pengisian

kapasitas baterai = Ah

kapasitas charger = A

32

BAB IV

DATA 4.1. Data Data - data sepeda motor listrik

4.1.1. Spesifikasi Data Sepeda Motor Listrik

a. Berat kendaraan = 60 Kg

b. Panjang = 1,2 meter

c. Lebar = 0,70 meter

d. Diameter roda = 0,52 meter

e. Baterai = 48 volt 20 Ah

f. Charger = 54,6 volt 6,4 A

4.1.2. Spesifikasi Motor Brushless DC 800 watt

a. Input Volt = 48 Volt – 60 Volt

b. Daya = 800 Watt

c. Gear ratio internal gearbox = 1:6

4.2. Permodelan Gaya - Gaya Yang Terjadi Pada Sepeda Motor Listrik 4.2.1. Berat Total [Kg]

Berat total sepeda = M1 + M2 (4.1)

Dimana:

M1 = berat sepeda motor listrik [Kg]

M2 = berat pengendara [Kg]

Maka :

Berat total = M1 + M2

Berat total = 60 + 60

Berat total = 120 kg

33

4.2.2. Gaya Aerodinamik[N]

Gaya aerodinamik adalah gaya yang dialami sepeda motor akibat adanya gesekan

udara saat kendaraan melaju di suatu jalur dihitung dengan persamaan sebagai

berikut:[5]

Fa = 12 ρ A Cd (V1 + V2) (4.2)

Dimana:

Fa = gaya aerodinamik [N]

ρ = massa jenis udara 1.202 kg/m3

A = luas area permukaan 1,2 m : 0,7 m = 1,7 m2

Cd = koefisien drag 1,1

V1 = kecepatan sepeda motor listrik 20 km/ jam (5,5 m/s)

V 2 = kecepatan angin 19 km/jam (5,4 m/s)

Maka :

Fa = 0,5 × Cd × A × ρ × (V1 + V2)

= 0,5 × 1,1 × 1,7 × 1,2 × (5,5 + 5,4 )

= 12,2 Newton

4.2.3. Gaya Gesek Gelinding[N]

Gaya gesek gelinding adalah gaya yang berlawanan arah antara kendaraan yang

bergerak maju dijalurnya dihitung dengan persamaan sebagai berikut : [12]

Fr = µr (m × g) (4 .3 )

Dimana :


µ = koefisien gaya gesek gelinding (0,005)

G = percepatan karena gravitasi

M = massa total (berat kendaraan sepeda motor listrik + berat pengendara)

Maka :

Fr = µr (m × g)

= ( 0,005) × (120 kg × 9,8 m/s)

= 5,9 Newton

34

4.2.4. Gaya Total

Dengan mendapat data hasil gaya maka dapat menentukan minimal torsi untuk

menggerakan sepeda motor listrik [5]

Ftotal = Fa + Fr (4.4)

Dimana :

Fa = gaya aerodinamik


Maka :

Ftotal = 5,9 + 12,2

Ftotal = 18,2 Newton

Gaya total sepeda motor listrik saat berjalan adalah 18,2 Newton

4.2.5. Torsi Minimal Untuk Menggerakan Kendaraan

Dengan mendapat data hasil gaya maka dapat menentukan minimal torsi untuk

menggerakan sepeda motor listrik [5]

휏 = Ftotal × Rroda (4.5)

Dimana :

휏 = torsi minimal [Nm]

Ftotal = total gaya

Rroda = jari - jari roda [m]

Ftotal = 18,2

Rroda = jari - jari roda 26 cm = (0,26 m)

Maka :

휏 =18,2 × 0,26

휏 = 4,7 Nm

Torsi minimal untuk menggerakan sepeda motor listrik adalah 4,7 Nm

35

4.3. Jari - Jari Roda Dengan mengetahui diameter lingkaran roda untuk mencari jari - jari roda, dapat dihitung

dengan persamaan sebagai berikut [6]

R = d2 (4.6)

Dimana :

D = diameter lingkaran (cm)

R = jari - jari lingkaran (cm)

Maka :

R = d2

R = 522

= 26 cm

4.4. Keliling Roda Roda berbentuk diameter atau bulat dihitung dengan persamaan sebagai berikut[15]

K = π ×d (4.7)

Dimana :

K = keliling

D = diameter

Maka :

K = π ×d

K = π ×0,52 m

K = 1,6328 m

Keliling rodanya adalah 1,6 m

4.5. Hubungan Putaran Motor Di Atur Kontroller 4.5.1. Torsi Motor

Nilai torsi pada motor listrik ditentunkan melalui perhitungan secara numeric.

36

Diketahui motor Brushless DC memiliki daya 800 watt dan rpmnya 536, dihitung

dengan persamaan sebagai berikut.[7]

P =휏 motor 2 × π × n

60 (4.8)

휏 = 60 × P2 ×π × n

(4.9)

Dimana :

P = Daya (watt)

N = Putaran (rpm)

P = 800 Watt

N = 536 rpm

Maka :

휏 = 60 × P2 ×π × n

= 60 × 8002 ×π × 536

= 14,2 Nm

4.5.2. Kecepatan Sudut

Di mulai dengan mencari nilai kecepatan sudut, untuk menentukan hasil Pmotor

dengan persamaan sebagai berikut :[8]

ω = 2 × πT

(4.10)

Dimana :

휔 = kecepatan angular [rad/detik]

T = periode (sekon)

휋 = konstanta lingkaran

Maka :

ω= 2 ×πT

= 6,28

60 : 536

= 6,280,11

37

= Untuk kecepatan sudutnya adalah 57 rad/detik

4.5.3. Daya Maksimal Kendaraan Yang Dapat Dicapai [5]

Pmotor = τ × ω (4.11)

Dimana :

Pmotor = daya motor [watt]

휔 = kecepatan angular [rad/second]

τ = Torsi motor

Maka :

Pmotor = τ × ω

= 14,2×57

= 809 Watt

Daya maksimal sepeda motor listrik 809 watt

4.5.4. Momen Inersia Pada Roda

Untuk mencari momen inersia dapat menggunakan rumus dari table sebagai acuan.

momen inersia pada benda lingkaran pada roda berbentuk silinder pejal seperti roda.

Dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut [10]:

I = 1 2 m × R2 (4.12)

Dimana :

I = momen inersia [kg /m2]

R = jari - jari [m]

M = massa [kg]

Maka :

R = 0,26 m

M = 120 kg

I = 1 2m × R2

= 0,5 ×120 × (0,26)2

= 0,5 × 120 × 0,0676

= 4.056 kg/m

38

4.6. Effisiensi Motor Effisiensi motor Brushless DC dapat dihitung dengan mencari daya yang keluar saat

sepeda motor listrik bergerak, effisiensi dapat dihitung dengan persamaan sebagai

berikut: [10]

η= Daya yang keluarDaya yang masuk

(4.13)

η= PoutPin

× 100 % (4.14)

Dimana :

Pout = daya keluar

Pin = daya masuk

Pout = 388 (Watt)

Pin = 800 (Watt)

Maka :

η= PoutPin

× 100 %

η= 388800

× 100 %

= 43.5 %

Effisiensi motor Brushless DC adalah 48,5 %

4.6.1. Daya Yang Dihasilkan Untuk Menggerakan Sepeda Motor Listrik [7]

Pout = g × µ × m × V (4.15)

Dimana :

G = gravitasi percepatan

µ = koefisien geser

m = berat total sepeda motor listrik(kg)

V = kecepatan sepeda motor listrik (m/s)

Maka :

Pout = Daya yang dikeluarkan motor listrik (Watt)

M = 120 kg

V = 5,5 m/s

µ = 0,06

39

Maka :

Pout = g × µ ×m × V

= 9,8× 0,06 ×120 × 5.5

= 388 Watt

Daya yang dihasilkan untuk menggerakan sepeda motor listrik adalah 388 watt

4.7. Perhitungan Kapasitas Baterai Kapasitas baterai yang digunakan untuk sepeda motor listrik pada penilitian ini adalah

13S8P. Dengan rangkaian 13 seri akan mendapatkan tegangan 48,1 volt dan baterai

yang dirangkai 8 paralel akan mendapatkan ampere sebesar 20Ah. Baterai yang masing -

masing memiliki 3,7 volt dan kapasitas 2.500 mAh, untuk baterai yang dirangkai 13S8P

dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

4.7.1. Rangakaian Seri

Rangkaian baterai secara seri akan menambah volt dan ampere akan tetap.[1]

Gambar 4.1.Rangkaian Seri .

Rangkaian 4 buah baterai secara seri memiliki tegangan 3,7 volt berkapasitas 2,5 Ah,

dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

Dimana :

Vtotal = V baterai 1 +V baterai 2 + V baterai 3 + V baterai 4 (4.16)

Maka :

Vtotal = 3,7 V + 3,7 V + 3,7 V + 3,7 V

Vtotal = 14,8 V

40

4.7.2. Rangkaian Paralel

Baterai yang dirangkai paralel Ahnya akan bertambah untuk voltnya tidak bertambah

[1]:

Gambar 4.2. Rangkaian Paralel

Rangkaian 4 buah baterai secara paralel memiliki tegangan 3,7 volt berkapasitas 2,5

Ah dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

Dimana :

I total = I baterai 1 + I baterai 2 + I baterai 3 + I baterai 4 (4.17)

Maka :

I total = 2,5 Ah + 2,5 Ah + 2,5 Ah + 2,5 Ah

I total = 10 Ah

4.7.3. Perhitungan Kapasitas Baterai

Baterai yang dipakai sepeda motor listrik memiliki kapasitas 20Ah dengan tegangan

48 volt, untuk waktu pemakaian baterai dapat di hitung dengan persamaan

berikut:[11]

I = PV

(4.18)

Dimana :

Ah = Ampere per jam

P = Watt

V = Volt

I =Ampere

41

P = 800 Watt

V = 48 Volt

Maka :

I = PV

I = 80048

=16,6 A

Ah yang dibutuhkan untuk menggerakan sepeda motor listrik dengan daya 800 watt

selama 1 jam adalah 16,6 A.

4.7.4. Penggunaan Kapasitas Baterai

Baterai yang di gunakan berkapasitas 20 Ah dan berapa lama baterai dapat digunakan

dicari dengan persamaan sebagai berikut :[11]

T = I baterai I motor

(4.19)

Dimana :

I baterai = kapasitas baterai yang di gunakan

I motor = kapasitas baterai yang dibutuhkan sepeda motor listrik dalam 1 jam

Time = waktu lama digunakan

Maka :

I baterai = 20 Ah

I motor = 16,6 A

T = I baterai I motor

T = 20 16,6

= 1,2 jam

Dengan kapasitas baterai yang digunakan 20 Ah dapat menghidupkan motor

Brushless DC 800 watt selama 1,2 jam sekitar 72 menit

4.7.5. Menghitung Lama Waktu Pengisian Baterai

Baterai yang digunakan memiliki kapasitas 20Ah dan charger yang digunakan

memiliki output 54 volt dan 6.4 Ampere, untuk waktu yang dibutuhkan pengisian

42

baterai sebagai berikut:[11]

Waktu Pengisian = Kapasitas bateraiKapasitas charger

(4.20) Dimana :

T = waktu pengisian

Kapasitas baterai = 20 Ah

Kapasitas charger = 6,4 A

Maka :

Waktu pengisian = Kapasitas bateraiKapasitas charger

Waktu pengisian = 206,4

= 3,1 Jam

= 3,1 jam sekitar 186 menit

Kesimpulan untuk lama pengisian baterai sampai terisi penuh membutuhkan waktu

sekitar 186 menit tetapi pada kenyatannya waktu yang dibutuhkan lebih lama

mencapai 4 – 5 jam karena ada faktor lain seperti:

a. Trafo tidak maksimal mengeluarkan arus

b. Baterai yang digunakan baterai bekas laptop

c. Charger yang digunakan sudah bekas dan kualitasnya kurang maksimal

43

BAB V ANALISIS

5. Analisis

Melakukan pengujian rancangan alat bertujuan untuk mendapatkan data. Dengan data

yang telah di kumpulkan dapat melakukan analisa untuk mendapatkan hasil data seperti :

a. Mengetahui kecepatan sepeda motor listrik

b. Mengetahui berapa lama kapasitas baterai sampai habis

c. Menguji jarak yang dapat di tempuh dengan kapasitas baterai 20 Ah

5.1. Pengujian Sepeda Motor Listrik Ke 1 Tabel dibawah adalah data hasil pengujian sepeda motor listrik dijalan yang mendatar

dengan 4 kali pengujian dilakukan di jalan raya[4]

Tabel 5.1. Data Pengujian Sepeda Motor Listrik

Pengujian 1 Data hasil pengujian pada jalan mendatar

Hari/tanggal Pengujian dijalan

Beban total(kg)

Final Gear

Jarak tempuh

(m)

Waktu (detik)

Kecepatan (m/detik) Km/Jam

Sabtu 02 - 11 - 2019 Mendatar 120 14:37 10000 3250 3,07 11,05

Sabtu 02 - 11 - 2019 Mendatar 120 14:37 10000 3400 2,94 10.58

Minggu 03 -11 - 2019 Mendatar 120 14:37 10000 3300 3,0 10,9

Minggu 03 -11 - 2019 Mendatar 120 14:37 10000 3300 3,0 10.9

Kecepatan rata - rata 10,8 Km/jam

44

5.1.1. Kecepatan = JarakWaktu

V =st (5.1)

Dimana :

V = kecepatan

S = jarak

T = waktu

Maka :

S = 10000 meter

T = 3250 detik

V =st

=10000 meter3250 detik

= 3.07 m/s

= 11.05 km/jam

Pengujian sepeda motor listrik hari sabtu 02 – November - 2019 dengan jarak

yang ditempuh sekitar 10000 meter selama 3250 detik dengan kecepatan sepeda

motor listrik 11,05 km/jam


V =st (5.2)

Dimana :

V = kecepatan

S = jarak

T = waktu

Maka :

S = 10000 meter

T = 3400 detik

V =st

45

=10000 meter3400 detik

= 2,94 m/s

= 10.58 km/jam

Pengujian sepeda motor listrik hari sabtu 02 – November - 2019 dengan jarak




V =st (5.3)

Dimana :

V = kecepatan

S = jarak

T = waktu

Maka :

S = 10000 meter

T = 3300 detik

V =

= 10000 meter

3300 detik

= 3,0m/s

=10,9 km/jam

Pengujian sepeda motor listrik hari minggu 03 – November - 2019 dengan jarak



46


V =st (5.4)

Dimana :

V = kecepatan

S = jarak

T = waktu

Maka :

S = 10000 meter

T = 3300 detik

V =

= 10000 meter 3300 detik

= 3,0 m/s

=10,9 km/jam

Pengujian sepeda motor listrik hari minggu 03 – November - 2019 dengan jarak



Data hasil pengujian sepeda motor listrik sebagai berikut:

Pengujian ke 1 = 11,05 km/jam




Jadi kecepatan rata rata pengujian di jalan mendatar sebagai berikut 11,05 + 10,5 + 10,9 + 10,9

4 = 10,8 km/jam

Kesimpulan dari hasil pengujian sepeda motor listrik yang menempuh jarak 10

km dengan berat total 120 kg menggunakan final gear 14 berbanding 37 adalah

sekitar 10,8 km/jam untuk kecepatan rata – rata saat melaju.

47

5.2. Pengujian Sepeda Motor Listrik Ke 2 Tabel dibawah adalah data hasil pengujian sepeda motor listrik dijalan yang

mendatar dengan 4 kali pengujian dilakukan di jalan raya.[4]




Beban total(kg)

Final Gear

Jarak tempuh

(m)

Waktu (detik)

Kecepatan (m/detik) km/jam

Sabtu 09 - 11 - 2019 Mendatar 180

14:37 10000 3800 2,6 9.3

Sabtu 09 - 11 - 2019 Mendatar 180

14:37 10000 3850 2.59 9.32

Minggu 10 -11 - 2019 Mendatar 180

14:37 10000 3900 2.56 9.2

Minggu 10 -11 - 2019 Mendatar 180

14:37 10000 3800 2.6 9.3







Jadi kecepatan rata - rata pengujian di jalan mendatar sebagai berikut 9,3 + 9,3 + 9,2 + 9,4

4 = 9,3 km/jam

Kesimpulan dari hasil pengujian sepeda motor listrik yang menempuh jarak 10 km

dengan berat total 180 kg menggunakan final gear 14 berbanding 37 adalah sekitar

9,3 km/jam untuk kecepatan rata – rata saat melaju.

48






Beban total(kg)

Final Gear

Jarak tempuh

(m)

Waktu (detik)


Sabtu 16 - 11 – 2019 Mendatar 120 14:35 10000 3100 3.22 11.5

Sabtu 16 – 11 – 2019 Mendatar 120 14:35 10000 3200 3,12 11,23

Minggu 17-11 – 2019 Mendatar 120 14:35 10000 3250 3.07 11

Minggu 17-11 – 2019 Mendatar 120 14:35 10000 3300 3.03 10.9

Kecepatan rata - rata 11 Km/jam


Pengujian ke 1 =11,5 km/jam


Pengujian ke 3 =11 km/jam


Jadi kecepatan rata - rata pengujian di jalan mendatar sebagai berikut 11,5 + 11,2 + 11 + 10,9

4 =11,1 km/jam



11,1 km/jam untuk kecepatan rata – rata saat melaju

49






Beban total(kg)

Final Gear

Jarak tempuh

(m)

Waktu (detik)


Sabtu 23 - 11 - 2019 Mendatar 180 14:35 10000 3400 2.94 10.5

Sabtu 23 - 11 - 2019 Mendatar 180 14:35 10000 3450 2.89 10.4

Minggu 24 -11 - 2019 Mendatar 180 14:35 10000 3420 2,92 10.5

Minggu 24 -11 - 2019 Mendatar 180 14:35 10000 3400 2.94 10.5








4 = 10,5 km/jam.



10,5 km/jam untuk kecepatan rata – rata saat melaju

50


mendatar dengan 4 kali pengujian dilakukan di jalan raya.[4] Tabel 5.5. Data Pengujian Sepeda Motor Listrik



Beban total(kg)

Final Gear

Jarak tempuh

(m)

Waktu (detik)


Sabtu 30 - 11 - 2019 Mendatar 120 14:28 10000 1800 5.5 19.8

Sabtu 10 - 11 - 2019 Mendatar 120 14:28 10000 1740 5.7 20.6

Minggu 01 -12 - 2019 Mendatar 120 14:28 10000 1710 5.8 20.8

Minggu 01 - 12 - 2019 Mendatar 120 14:28 10000 1740 5.7 20.6








4 = 20,45 km/jam



20,4 km/jam untuk kecepatan rata – rata saat melaju.

51


mendatar dengan 4 kali pengujian dilakukan di jalan raya[4] Tabel 5.6. Data Pengujian Sepeda Motor Listrik



Beban total(kg)

Final Gear

Jarak tempuh

(m)

Waktu (detik)


Sabtu 07 - 12 – 2019 Mendatar 180 14:28 10000 2000 5 18

Sabtu 07 - 12 – 2019 Mendatar 180 14:28 10000 2050 4.8 17.5

Minggu 08 -12 – 2019 Mendatar 180 14:28 10000 2100 4.7 17

Minggu 08 -12 – 2019 Mendatar 180 14:28 10000 2100 4.7 17



Pengujian ke 1 = 18 km/jam




Jadi kecepatan rata - rata pengujian di jalan mendatar sebagai berikut

18 + 17,5 + 17 + 17

4 = 17,3 km/jam.



17.3 km/jam untuk kecepatan rata – rata saat melaju.

52

Tabel 5.7. Data perbandingan kecepatan rata – rata, berbeda final gear , dan beban

pengendara

Jarak Tempuh Km

Final gear 14:35 Beban Pengendara



60 kg 120 kg 60 kg 120 kg 60 kg 120 kg

km/jam

10 km 11 9.3 11.5 10.5 19.8 18

10 km 10.5 9.3 11 10.5 20.6 17.5

10 km 10 9.2 11 10.5 20.8 17

10 km 10.9 9.4 10.9 10.5 20.6 m 17

Kesimpulan dari hasil pengujian sepeda motor listrik pemakaian roda gigi 14 : 28

kecepatan paling cepat sekitar 20 km/jam dan kecepatan paling rendah memakai roda

gigi 14 : 37 sekitar 10 km/jam. Jika menginginkan kecepatan kencang disarankan

menggunakan roda gigi 14 : 28 atau memcoba pengujian dengan final gear 1 : 1.

53

Gambar 5.1.Grafik Perbandingan Kecepatan Berbeda Berat Dan Final Gear

5.7. Pengujian Kecepatan Sepeda Motor Listrik Tanpa Beban Menghitung kecepatan sepeda motor listrik tanpa beban dengan menggunakan

perbandingan untuk roda gigi depan 14 dan roda gigi pada roda belakang adalah

37,35,dan 28 menggunakan alat tacometer mengukur kecepatan rpmnya dengan

persamaan sebagai berikut:

5.7.1. Pengujian Kecepatan Sepeda Motor Listrik Tanpa Beban

Diketahui kecepatan putar poros motor adalah 536 rpm dengan rasio final

gear 14:37 di ukur dengan tacometer. Untuk menghitung kecepatan motor tanpa

beban sebagai berikut: [14]

11.5 11.2 11 10.910.5 10.4 10.5 10.5

19.820.6 20.8 20.6

11.05 10.58 10.110.9

9.36 9.32 9.2 9.4

18 17.5 17 17

0

5

10

15

20

25

10 km 10 km 10 km 10 km

Kec

epat

an k

m/ja

m

Jarak Tempuh

Grafik Perbandingan Kecepatan Berbeda Beban Dan Final Gear

54

a. Menghitung Kecepatan Putar Roda Gigi N2N1= Z1

Z2 (5.5)

N2 =N1 × Z1Z2

(5.6)

Dimana : Z1 = roda gigi poros motor

N1 = rpm poros roda gigi motor

Z2 = roda gigi pada poros

N2 = rpm poros roda gigi belakang

Maka

Z1 = 14

N1 = 536 rpm

Z2 = 37

N2 =N1 × Z1Z2

= 536 × 14

37

=750437

= 202 rpm

Rpm perbandingan final gear 14:37 adalah 202 rpm

b. Menghitung Kecepatan Rotasi Roda Gigi

V gear =N2S (5.7)

Dimana

V gear = kecepatan putar roda gigi

N2 = putaran poros roda gigi belakang

S = satuan detik

Maka

N2 = 202 rpm

S = 60 detik

V gear = rpmdetik

55

=20260

= 3,3 rotasi / detik

Perhitungan kecepatan putar poros roda gigi sepeda motor listrik adalah 3,3

rotasi/detik. Dengan diketahuinya kecepatan putar roda maka dapat menghitung

kecepatan sepeda motor saat melaju tanpa beban

c. Menghitung Kecepatan Motor Listrik Tanpa Beban

V= K × V poros gear roda belakang (5.8)

Dimana

V = kecepatan laju sepeda motor listrik

K = keliling roda

Vgear = kecapatan putar roda gigi belakang

Maka

Keliling roda = 1,6 meter

Vporos roda gigi = 3,3 rotasi/detik

V sepeda motor listrik = K × V roda gigi belakang

= 1,6 × 3,3 rotasi/detik

= 5,28 meter/detik

= 19,8 km/jam

Kesimpulan kecepatan laju sepeda motor listrik tanpa beban dengan rasio roda

gigi 14:37 memiliki kecepatan19,8 km/jam. Penyebab kecepatan tanpa beban

lebih kencang sebagai berikut

a. Putaran roda belakang tidak ada hambatan terhadap jalan

b. Tidak adanya beban dikendaraan

56

Tabel 5.8. Perbandingan Kecepatan Berbeda Beban Dan Tanpa Beban

Perbandingan Final Gear

Kecepatan Tanpa Beban km/jam

Beban Pengendara 60 kg (km/jam)

Beban Pengendara 120 kg ( km/jam)

Final Gear 14 : 37 19.8 10.6 9.3

Final Gear 14 : 35 20.5 11.5 10.5

Final Gear 14 : 28 26.2 20.4 17

Gambar 5.2. Grafik Perbandingan Kecepatan Berbeda Beban Dan Tanpa Beban

19.8 20.5

26.2

10.6 11.5

20.4

9.310.5

17

0

5

10

15

20

25

30

Final Gear 14 : 37 Final Gear 14 : 35 Final Gear 14 : 28

Kec

epat

an k

m/ja

m

Final Gear

Perbandingan Kecepatan Dengan Beban Dan Tanpa Beban

57

5.8. Pengujian Baterai Sampai Habis Tanpa Beban Pengujian baterai sampai habis tanpa beban di uji coba dengan metode roda belakang

sepeda motor listrik tidak menempel pada tanah dengan kondisi motor menyala sampai

baterai habis dengan kecepatan motor maksimal dan minimal untuk mengetahui berapa

lama kapasitas baterai sampai habis tanpa beban.

5.8.1. Pergitungan Baterai Habis Tanpa Beban Kecepaatan Maksimal

Menghitung waktu habis penggunaan baterai pada kecepatan maksimal

dengan dengan arus penggunaan 3 ampere dengan kecepatan rata rata adalah 26

km/jam dengan rasio gear 14:28. Dengan tegangan baterai awal 54 volt sampai

baterai baterai habis.

Waktu habis baterai = Kapasitas bateraiAmpere rata-rata

(5.9)

Dimana :

Ah = kapasitas baterai

A = ampere penggunaan saat motor berputar

Maka :

Ah baterai = 20 Ah

Ampere rata- rata = 3 A

Waktu habis baterai = Kapasitas bateraiAmpere rata-rata

=203

= 6,6 jam

Waktu habis baterai adalah 6,6 jam tetapi pengujian tanpa beban secara asli untuk

waktu habis baterai nya sekitar 4,5 jam sampai baterai habis di 45 volt

58

5.8.2. Perhitungan Jarak Tempuh Tanpa Beban Dengan Kecepatan Maksimal

Jarak tempuh = kecepatan tanpa beban × waktu habis baterai [13]

s = v × t (5.10)

Dimana :

S = jarak

V = kecepatan

T = waktu

Maka :

= 26 km/jam × 4,5 jam

= 117 km

Untuk jarak yang bisa di tempuh sepeda motor listrik tanpa beban secara perhitungan

adalah 117 km.

5.8.3. Perhitungan Baterai Habis Tanpa Beban

Menghitung waktu habis penggunaan baterai pada kecepatan minimal dengan

arus penggunaan 1,2 A kecepatan rata rata adalah 13 km/jam dengan rasio gear 14:28.

Dengan tegangan baterai awal 54 volt sampai baterai habis.

Waktu habis baterai = Kapasitas baterai Ampere rata-rata

(5.11)

Dimana :

Ah = Kapasitas baterai

A = Ampere penggunaan saat motor berputar

Maka :

Ah baterai = 20 Ah

A rata- rata = 1,2 A

Waktu habis baterai = Kapasitas baterai Ampere rata-rata

= 20 1,2

= 16 jam

Waktu habis baterai adalah 16 jam tetapi saat pengujian tanpa beban secara asli

untuk waktu habis baterai nya sekitar 12 jam di karena kan tegangan baterai sudah

habis di 45 volt.

59

5.8.4. Perhitungan Jarak Tempuh Tanpa Beban Dengan Kecepatan Minimal

Jarak tempuh = kecepatan tanpa beban × waktu habis baterai [13]

s = v × t (5.12)

Dimana :

S = jarak tempuh

V = kecepatan sepeda motor listrik

T = waktu habis baterai

Maka :

= 12,9 km/jam × 12 jam

= 154 km

Untuk jarak yang bisa di tempuh sepeda motor listrik tanpa beban secara perhitungan

adalah 154 km

Tabel 5.9. Hubungan Perbandingan Jarak Tempuh Secara Perhitungan

Tingkat Kecepatan Perhitungan Jarak

Kecepatan 1 (26 km/jam) 117

Kecepatan 2 (13 km/jam) 154

Gambar 5.3. Grafik Perbandingan Perhitungan Secara Teori

117

154

020406080

100120140160180

Kecepatan 1 (26 km/jam) Kecepatan 2 (13 km/jam)

Jara

k Te

mpu

h km

/jam

Kecepatan Laju

Jarak Tempuh Secara Teori Perhitungan

60

5.9. Pengujian Baterai Sampai Habis Dengan Beban Pengujian baterai sampai habis dengan beban di uji coba dengan motor dikendarai

menggunakan beban pengendara 60 kg sampai baterai habis dengan kecepatan motor

maksimal dan minimal untuk mengetahui berapa jauh jarak tempih sampai baterai habis.

5.9.1. Pengujian Kecepatan Maksimal Sampai Baterai Habis

Pengujian Sepeda motor listrik di lakukan di jalan mendatar jalan raya

dengan beban pengendara 60 kg untuk kecepatan rata – rata 20 km/jam menempuh

jarak 50 km dengan waktu penggunaan 2,5 jam dengan memakai perbandingan

roda gigi 14:28 menggunaka baterai awal 54 volt sampai habis baterai di 45 volt.

5.9.2. Pengujian Kecepatan Minimal Sampai Baterai Habis

Pengujian Sepeda motor listrik di lakukan di jalan raya mendatar dengan

beban pengendara 60 kg dengan kecepatan rata - rata 13 km/jam menempuh jarak 91

km dengan waktu penggunaan 7 jam dengan memakai final gear 14:28 tegangan

baterai awal 54 volt sampai habis baterai di 45 volt

Tabel 5.10. Hubungan Perbandingan Jarak Tempuh Pengujian Nyata

Tingkat Kecepatan Pengujian

Kenyataan Jarak Tempuh

Kecepatan 1 (20 km/jam) 50 km

Kecepatan 2 (13 km/jam) 91 km

61

Gambar 5.4. Grafik Perbandingan Pengujian Nyata

Kesimpulan hasil perhitungan secara teori dan pengujian secara kenyataan sepeda

motor listrik berbeda di sebabkan adanya faktor berikut seperti :

a. Daya yang hilang di rantai saat sepeda motor listrik melaju

b. Adanya faktor beban

c. Kondisi jalan raya yang tidak rata dan berlubang

50

91

0102030405060708090

100

Kecepatan 1 (20 km/jam) Kecepatan 2 (13 km/jam)

Jara

k Te

mpu

h km

/jam

Kecepatan Laju

Pengujian Jarak Tempuh Baterai Sampai Habis

62

BAB VI

KESIMPULAN

1. Kecepatan rata – rata sepeda motor listrik dengan final gear 14:37 beban 60 kg = 11

km/jam,dengan beban 120 kg = 9 km/jam , Kecepaatan dengan final gear 14:35

beban 60 kg = 12 km/jam, dengan beban 120 kg = 10 km/jam, Kecepatan dengan

final gear 14:28 beban 60 kg = 17 km/jam,dengan dengan beban 120 kg = 20 km/jam

2. Mengendarai sepeda motor listrik dengan kecepatan 13 km/jam dapat menempuh

jarak sekitar 91 km jika menggunakan kecepatan 20 km/jam dapat mempuh sekitar

50 km.

3. Pengsian baterai dari habis sampai penuh cukup lama sekitar 4 – 5 jam,karena output

charger yang kecil

Saran 1. Menggunakan kapasitas baterai yang lebih besar agar jarak tempuh sepeda motor

listrik semakin jauh

2. Untuk penelitian selanjutnya untuk mencoba menggunakan rasio final dengan 1:1

agar kecepatan sepeda motor listrik dapat melaju lebih kencang.

3. Mencoba menggunakan motor listrik Brushless DC dengan watt yang lebih besar

untuk mengetahui perbandingan kecepatan

4. Mengganti charger baterai dengan kapasitas output ampere yang lebih besar agar

pengisian baterai lebih cepat

5. Menguji sepeda motor listrik dijalanan yang menanjak

63

DAFTAR PUSTAKA

[1] Buntarto“Sepeda motor listrik”, Pustaka baru press, Yogyakarta, 2016

[2] M.B. Prakoso, Ahhmarsyah.S, Doli.T.S, Junaidi “Analisa

karakteristik profil roda gigi lurus menggunakan sistem kordinat ”,

Jurnal Teknologi · February 2019

[3] R.M.Hamid, Rizky, M.Amin , I.Bagus, “Rancang bangun charger baterai

untuk kebutuhan UMKM’’, Mahasiswa Teknik Elektronika Politeknik

Negeri Balikpapan Mahasiswa Teknik Mesin Politeknik Negeri Balikpapan

Jurnal Teknologi Terpadu No. 2 Vol. 4 Oktober ISSN 2338 – 6649 [4] M.Firman, M.Hasbi, dan H.Latif “Rancang bangun sepeda listrik

dengan tenaga surya sebagai kendaraan alternative dan ramah

lingkungan untuk masyarakat”, AI Ulum Sains dan Teknologi Vol.1

No.2 Mei 2016

[5] B.Nainggolan, F.Inaswara, G.Pratiwi, dan H.Ramadhan, “Rancang

bangun sepeda listrik menggunakan panel surya sebagai pengisi

baterai, Politeknik Negeri Jakarta, Politeknologi Vol. 15 No. 3

September 2016

[6] Surlina, Mashadi, dan S.Gemawati, “Menentukan Panjang Jari-Jari

Lingkaran Sawayama-Thebault”, Jurusan Matematika, Fakultas

MIPA Universitas Riau, Jurnal Sains Matematika dan Statistika, Vol.

4, No. 2, Juli 2018 [7] H.Putra, S.Jie, A.Djohar, ”Perancangan sepeda listrik dengan

menggunakan DC seri” Dosen Tenaga Pengajar Jurusan Teknik

Elektro, Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo J.L.H.E.A

Mokodompit Kampus bumi Tridarma, Andonohu, Kendari 93232

[8] A.Khoiri, Masturi, ’’Penentuan kecepatan sudut motor listrik manual

dengan variasi kebutuhan jumlah lilitan dan tegangan listrik’’,

Pendidikan IPA Konsentrasi Fisika, Universitas Negeri Semarang,

Jurnal Fisika Vol. 3 No. 2, Nopember 2013 [9] https://www.myrightspot.com/2016/11/cara-menghitung-momen-gaya-

momen-inersia-dan-percepatan-sudut.html diakses 10 november 2019

64

[10] S.Sudibyo, M.K.Amri, Rosa, A.Herawati “Analisis efisiensi motor

induksi pada kondisi tegangan non rating dengan metode segregated

loss”, Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik UNIB

Teknosia Vol. II, No. 17, Tahun X, September 2016

[11] W.Budiman, N.Hariyanto, Syahrial, “Perancangan dan Realisasi

Sistem Pengisian Baterai 12 Volt 45 Ah pada Pembangkit Listrik

Tenaga Pikohidro di UPI Bandung” Jurusan Teknik Elektro – Institut

Teknologi Nasional (Itenas) Bandung Jurnal Reka Elkomika Itenas

Vol.2 No.1 2337-439X

[12] N.Nugroho, S.Agustina, “Analisa motor DC sebagai penggerak

mobil“, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas

Sriwijaya, Mikrotiga, Vol 2, No. 1 Januari 2015

[13] Seniman, I.Sofyan, S.Efendi “Pemantauan jarak tempuh kendaraan

menggunakan modul general packet radio service (GPRS), Global

positioning system(GPS) dan arduino” Fakultas Ilmu Komputer dan

Teknologi Informasi, Universitas Sumatera Utara, Jurnal Teknologi

Informasi dan Komunikasi, Vol. 5 No. 1, Juni 2016 : 29 – 38

[14] https://id.wikihow.com/Menentukan-Rasio-Roda-Gigi di akses 25 september

2019 [15] N.Nurdiansyah, R.Charitas, I.Prahmana, “Pembelajaran keliling

lingkaran menggunakan konteks gelas”,Universitas Ahmad Dahlan,

Jurnal Riset Pendidikan Matematika 4 (2),2017, 128 – 140

65

Lampiran

Foto alat sepeda motor listrik dari samping

66

67

68

Documents

ELECTRIC MOTOR AND ENGINEERING DESIGN FOR MOTORCYCLE