Battery Management System: Cara Kerja hingga Jenis-jenisnya

Komponen Battery Management System (BMS) adalah bagian yang membuat baterai bekerja secara aman, efisien, dan tahan lama. 

Memang, BMS jadi salah satu komponen yang sering luput dari perhatian. Padahal, perannya begitu krusial. 

Pasalnya, komponen ini berkaitan erat dengan pengelolaan baterai yang merupakan bagian paling mahal dan krusial dalam kendaraan listrik. 

Tanpa pengelolaan yang baik, bahkan ada risiko yang membahayakan Anda sebagai pengguna kendaraan listrik. Nah, peran BMS jadi sangat vital dalam menjaga atau mengelola baterai. Simak lebih lanjut di sini!

Baca Juga: 7 Rekomendasi Mobil Listrik Terbaik, Paling Value for Money!

Apa Itu Battery Management System (BMS)? 

Jadi, battery management system adalah sistem elektronik yang bertugas mengelola kinerja baterai, baik itu satu sel maupun paket besar yang terdiri dari ratusan sel. 

Sistem inilah yang memastikan baterai bekerja dalam kondisi aman, awet, dan efisien di berbagai situasi.

Menurut Wikipedia, BMS bekerja sebagai “otak” baterai. Dalam konteks mobil listrik, BMS memantau kondisi setiap sel baterai, mengatur arus listrik yang masuk dan keluar, serta menjaga suhu tetap stabil agar baterai tidak rusak karena overcharge, overdischarge, atau panas berlebih.

Tanpa adanya BMS, baterai besar dalam mobil listrik bisa mengalami degradasi cepat, bahkan berisiko meledak. 

Karena itu, BMS menjadi perangkat wajib dalam sistem kelistrikan kendaraan listrik.

Cara Kerja BMS

Peran dari EV battery management system itu bekerja di balik layar. Seperti apa cara kerjanya? Cek di sini: 

1. Pemantauan (Monitoring)

Langkah pertama yang dilakukan BMS adalah memantau kondisi baterai secara real-time.

Sistem ini membaca data dari berbagai sensor, mulai dari tegangan di setiap sel, arus masuk dan keluar, hingga suhu di beberapa titik baterai. 

Beberapa sistem bahkan memantau laju aliran cairan pendingin untuk memastikan tidak ada titik panas yang berlebihan.

Nah, data inilah yang nanti jadi dasar pengambilan keputusan BMS untuk menjaga performa hingga keselamatan baterai kendaraan listrik. 

2. Estimasi State

BMS kemudian melakukan estimasi kondisi baterai, seperti:

• SOC (State of Charge): seberapa penuh kapasitas baterai saat ini.
• SOH (State of Health): seberapa sehat baterai dibanding kondisi awal.
• Impedansi internal: hambatan di dalam baterai yang menunjukkan efisiensinya.

Data tersebut, akan membantu sistem menentukan batas aman pengisian dan penggunaan daya agar baterai tidak bekerja melebihi kapasitas idealnya.

3. Penyeimbangan Sel (Balancing)

Setiap sel baterai memiliki karakteristik yang sedikit berbeda. Perbedaan kecil itu bisa menumpuk seiring waktu dan membuat kapasitas baterai tidak merata. 

BMS bertugas menyeimbangkan (balancing) agar semua sel bekerja dalam level tegangan dan kapasitas yang sama.

Ada dua cara utama:

• Balancing pasif: energi dari sel yang terlalu penuh dibuang dalam bentuk panas melalui resistor.
• Balancing aktif: energi dari sel yang lebih penuh dialihkan ke sel lain yang kurang penuh, sehingga lebih efisien.

Dengan pendekatan kerja battery management system seperti inilah baterai bisa tetap stabil dan bisa panjang umur pakainya. 

Baca Juga: Review VinFast VF3, Mobil EV Affordable Asal Vietnam

4. Manajemen Daya (Power Control)

BMS juga mengatur aliran arus dari dan ke baterai selama proses pengisian dan pemakaian. 

Jika arus terlalu besar atau tegangan mendekati batas aman, sistem akan membatasi atau memutus aliran tersebut agar tidak merusak komponen. Pengaturan daya ini penting untuk mencegah lonjakan arus dan overvoltage.

5. Manajemen Termal (Thermal Management)

Suhu adalah faktor paling kritikal dalam sistem baterai. Jika terlalu panas, sel baterai bisa cepat rusak atau bahkan memicu kebakaran (thermal runaway). 

Jika terlalu dingin, kemampuan pengisian menurun drastis. Karena itu, battery management system mengontrol sistem pendinginan atau pemanasan agar suhu tetap ideal.

6. Perlindungan & Keselamatan (Protection)

Fungsi perlindungan menjadi fondasi utama BMS. Sistem ini melindungi baterai dari:

• Tegangan berlebih (overvoltage) dan kekurangan (undervoltage).
• Arus berlebih (overcurrent).
• Suhu ekstrem.
• Hubung singkat dan kebocoran listrik.

BMS akan segera memutus sirkuit ketika kondisi berbahaya terdeteksi. 

7. Komunikasi & Interface

Semua data dari BMS dikirim ke sistem kontrol kendaraan (ECU) atau dashboard pengemudi. 

Informasi seperti kapasitas baterai, suhu, dan status kesehatan ditampilkan secara real-time. 

Sistem ini biasanya menggunakan protokol komunikasi seperti CAN Bus agar seluruh data bisa dibaca dengan cepat dan akurat.

Fungsi Utama BMS di Mobil Listrik

Setelah memahami cara kerjanya, kini Anda bisa lihat seberapa penting peran BMS dalam kendaraan listrik. Berikut fungsi-fungsi utamanya:

• Melindungi baterai dari tegangan, arus, atau suhu ekstrem.
• Menjaga keseimbangan antar sel agar performa tidak timpang.
• Menyediakan data penting seperti SOC, SOH, dan tegangan tiap modul.
• Mengatur aliran daya agar efisien dan stabil.
• Mengelola suhu baterai agar tetap ideal.
• Mengoptimalkan proses regenerasi energi, seperti saat pengereman.
• Menjamin keselamatan operasi kendaraan di semua kondisi.

Tanpa fungsi-fungsi ini, sistem baterai mobil listrik bisa cepat rusak dan berisiko tinggi saat digunakan.

Manfaat Battery Management System

Selain menjadi sistem pelindung, BMS juga menjadi alat manajemen energi dari baterai yang akan membawa banyak manfaat bagi Anda yang menggunakan mobil listrik, seperti:

• BMS mencegah kondisi berbahaya seperti overcharge, overheating, dan hubung singkat.
• Membuat umur baterai lebih panjang. 
• Efisiensi energi tinggi karena tidak ada energi yang terbuang percuma pada baterai. 
• Performa mobil stabil. 
• Tahu kapan harus ganti atau service baterai. 
• Mengatur sistem lain seperti pengisian daya, pengereman regeneratif, dan pendinginan motor.

Jenis BMS yang Umumnya Digunakan pada Mobil Listrik

Smart battery management system dalam setiap produsen kendaraan itu memiliki pendekatan yang berbeda-beda. Perancangannya, menghasilkan BMS yang berbeda pula. 

Tapi secara umum, struktur atau topologi BMS terbagi menjadi: 

1. Centralized BMS

Semua fungsi monitoring, balancing, dan kontrol dilakukan dalam satu unit pusat. 

Sistem ini sederhana dan mudah dirancang, tapi jika satu komponen rusak, seluruh sistem bisa terpengaruh. 

Cocok untuk kendaraan kecil atau baterai berkapasitas rendah. 

2. Distributed BMS

Pada sistem ini, setiap modul baterai memiliki kontroler sendiri (mini-BMS). Semua modul berkomunikasi dengan unit pusat. 

Desain ini lebih fleksibel dan scalable, tapi biayanya lebih tinggi karena jumlah sensor dan kontroler yang lebih banyak.

3. Modular BMS

Bentuk ini menggabungkan dua konsep sebelumnya. Tiap modul menangani sejumlah sel, lalu semua modul dikendalikan oleh satu unit pusat. 

Desain modular ini umum digunakan di mobil listrik modern karena efisien dan mudah dikembangkan.

4. Hybrid / Hierarchical BMS

BMS jenis ini memiliki beberapa tingkat kontrol. Ada modul lokal, sub-unit, dan unit pusat yang bekerja berlapis. 

Desain ini paling efisien untuk sistem baterai besar karena mampu menangani ribuan sel tanpa kehilangan akurasi data.

5. Low Voltage & High Voltage BMS

Kadang sistem dibedakan berdasarkan tegangan operasi.

• Low Voltage BMS (LV BMS) biasanya menangani sistem pendukung kendaraan.
• High Voltage BMS (HV BMS) digunakan untuk paket baterai utama yang menjadi sumber tenaga motor listrik.

Battery Management System Mobil Anda Bermasalah? Jangan Sembarangan Pilih Bengkel!

Merasa ada yang salah dengan BMS dari EV yang Anda miliki? Mengatur ulang, ganti aki, atau memastikannya terisi dengan benar wajib Anda lakukan. 

Karena prosesnya tak bisa Anda lakukan sembarangan, maka hati-hati dalam memilih bengkel. 

Sebaiknya, cek HaloBengkel untuk menemukan bengkel terbaik dalam mengatasi masalah BMS. Bisa cek rating, ulasan, hingga booking online!