Optimasi Sistem Manajemen Termal Baterai Lithium-Ion Sepeda Motor Listrik melalui Variasi Konfigurasi Pendingin dan Diameter Fan: Studi Eksperimental dan Simulasi Termal
Abstract
Kinerja termal baterai lithium-ion pada sepeda motor listrik dipengaruhi oleh kemampuan sistem pendingin untuk membuang panas dengan konsumsi energi yang tetap efisien. Artikel ini mengintegrasikan dua studi eksperimental yang saling melengkapi, yaitu evaluasi konfigurasi sistem pendingin dan optimasi diameter fan. Pengujian dilakukan pada baterai lithium-ion 72 V dengan kondisi pemanasan kendaraan pada 60 km/jam, beban 64 kg, temperatur awal 38°C, dan target pendinginan 35°C. Seri pertama membandingkan tanpa pendingin, fan-heatsink, dan fan-heatsink-Peltier. Seri kedua membandingkan fan berdiameter 60, 90, dan 120 mm. Temperatur dipantau menggunakan ESP32, sensor BMP280, dan Blynk Cloud, sedangkan distribusi temperatur dianalisis menggunakan simulasi termal ANSYS. Hasil menunjukkan bahwa kombinasi fan-heatsink-Peltier menghasilkan waktu pendinginan tercepat, yaitu 18,67 menit, tetapi memerlukan energi rata-rata 11,05 Wh. Fan-heatsink membutuhkan 44 menit dengan energi 2,64 Wh. Pada optimasi fan, diameter 120 mm memberikan waktu pendinginan 26 menit dan konsumsi energi 1,53 Wh, lebih baik daripada fan 90 mm (34,67 menit; 2,07 Wh) dan 60 mm (58,67 menit; 2,34 Wh). Simulasi termal pada kedua studi menunjukkan bahwa konfigurasi dengan perpindahan panas lebih intensif menghasilkan distribusi temperatur yang lebih merata. Integrasi hasil menunjukkan adanya trade-off antara laju pendinginan dan kebutuhan energi: pendinginan termoelektrik unggul untuk penurunan temperatur cepat, sedangkan forced-air cooling dengan fan berdiameter lebih besar menawarkan efisiensi energi yang lebih baik.
References
[1] C. Qalbi, K. D. Radyantho, and Y. Nickolas, “Pengaruh Penggunaan Pendingin Baterai terhadap Temperatur Baterai Sepeda Motor Listrik Viar,” 2023.
[2] C. Zhang et al., “A Li-Ion Battery Thermal Management System Combining a Heat Pipe and Thermoelectric Cooler,” 2020.
[3] M. F. A. Kafi, “Studi Numerik Pengaruh Tipe Heatsink dan Fan terhadap Pendingin Dispenser Miyako,” 2023.
[4] A. Mansyur, “Rancang Bangun Cooler Box Berbasis Termoelektrik Dengan Variasi Heatsink,” Jurnal Teknologi Terpadu, vol. 9, no. 1, pp. 59–64, 2021.
[5] A. Kurniawan, “Analisis Laju Perpindahan Panas pada Baterai Ion Lithium 18650 terhadap Beban Keluarannya dengan Metode Numerik,” Journal of Mechanical Design and Testing, vol. 2, no. 2, p. 87, 2020.
[6] S. Ozbektas, B. Sungur, F. Mumcu, and A. Kaleli, “Experimental and numerical investigation of the effect of forced air-cooling parameters on temperature distribution at lithium-ion battery module,” The European Physical Journal Plus, vol. 141, no. 4, p. 463, 2026.
[7] S. S.-H. Pisitsungkakarn et al., “Thermal Performance Assessment of Lithium-Ion Battery Packs Under Air-Cooling Conditions,” World Electric Vehicle Journal, vol. 16, no. 12, p. 667, 2025.
[8] M. F. Hadiansyah, M. Taufiqurrahman, and J. Jumiyanto, “Studi Eksperimental Sistem Pendingin Ruangan Berbasis Termoelektrik Dengan Variasi Diameter Kipas Penyalur Udara,” JTRAIN, vol. 6, no. 2, 2025.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 JEECAE (Journal of Electrical, Electronics, Control, and Automotive Engineering)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
