Kalau mobil listrik sudah membawa baterai besar di bawah lantainya, mengapa masih ada aki 12 volt seperti yang digunakan mobil bensin? Bukankah lebih praktis kalau lampu, klakson, layar, dan seluruh perangkat elektronik langsung mengambil listrik dari baterai utama?
Sekilas memang terasa seperti pemborosan. Mobil membawa baterai berkapasitas puluhan kilowatt-jam, tetapi masih membutuhkan sebuah baterai kecil yang bentuknya tidak berbeda dari aki kendaraan lama.
Namun, justru dari aki kecil itulah mobil listrik memulai harinya.
Baterai besar memang menyimpan tenaga untuk menggerakkan kendaraan. Akan tetapi, sebelum energi sebesar itu boleh mengalir, mobil perlu membangunkan komputer, memeriksa keselamatan sistem, mengaktifkan berbagai sensor, lalu membuka jalur listrik tegangan tinggi.
Pekerjaan tersebut menjadi tanggung jawab baterai tegangan rendah.
Itulah sebabnya sebuah mobil listrik bisa saja memiliki baterai utama yang masih penuh, tetapi tidak dapat masuk ke mode siap jalan ketika aki kecilnya bermasalah.
Mobil Listrik Sebenarnya Membawa Dua Sistem Baterai
Ketika membicarakan baterai mobil listrik, perhatian kita biasanya langsung tertuju ke bagian besar yang berada di bawah lantai kendaraan.
Baterai inilah yang menentukan jarak tempuh, waktu pengisian, performa, serta sebagian besar harga mobil listrik. Karena ukurannya besar dan menjadi sumber energi utama, orang sering menganggap seluruh sistem kendaraan mengambil listrik langsung dari sana.
Kenyataannya, mobil listrik umumnya memiliki dua sistem baterai dengan pekerjaan berbeda.
Baterai besar untuk menggerakkan mobil
Baterai utama atau baterai traksi menyimpan energi yang digunakan untuk memutar motor listrik. Energinya juga dapat dipakai untuk menjalankan pendingin atau pemanas kabin serta berbagai sistem berdaya besar lainnya.
Baterai ini bekerja pada tegangan tinggi. Nilainya dapat mencapai ratusan volt, tergantung desain dan model kendaraan.
Tegangan sebesar itu dibutuhkan agar energi dapat disalurkan secara efisien untuk menggerakkan mobil yang bobotnya bisa mencapai lebih dari satu ton. Namun, listrik bertegangan tinggi tentu tidak ideal jika langsung dialirkan ke lampu kabin, wiper, klakson, layar, atau central lock.
Untuk pekerjaan tersebut, mobil membutuhkan jaringan listrik yang lebih rendah.
Aki 12 volt untuk membangunkan sistem kendaraan
Dalam Buku Panduan Pemilik Hyundai IONIQ 5 versi Indonesia, Hyundai menjelaskan bahwa kendaraan memiliki baterai tegangan tinggi untuk menggerakkan motor dan AC, serta baterai tambahan 12 volt yang menjadi sumber daya bagi lampu, wiper, dan sistem audio.
Manual tersebut juga menyebutkan bahwa baterai tambahan akan terisi secara otomatis ketika kendaraan berada dalam mode siap jalan atau ketika baterai utama sedang diisi.
Pada mobil modern, pekerjaan aki tegangan rendah sebenarnya lebih luas daripada sekadar menyalakan lampu.
Baterai kecil ini dapat membantu memasok daya untuk komputer kendaraan, layar instrumen, sistem penguncian pintu, sensor, relay, alarm, modul komunikasi, dan perangkat keselamatan.
Jadi, meskipun sama-sama disebut baterai, peran keduanya tidak sama.
Baterai utama menyediakan tenaga besar. Aki tegangan rendah memastikan tenaga tersebut dapat diakses dan digunakan dengan aman.
Kenapa Baterai Besar Tidak Langsung Dipakai?
Bayangkan sebuah rumah yang mendapat pasokan listrik dari pembangkit besar.
Energinya memang berasal dari pembangkit, tetapi listrik tidak begitu saja dialirkan langsung ke lampu meja, televisi, dan pengisi daya ponsel tanpa melalui jaringan, pengatur tegangan, sakelar, serta perangkat perlindungan.
Mobil listrik bekerja dengan prinsip yang kurang lebih serupa.
Tegangannya terlalu tinggi untuk perangkat kecil
Baterai penggerak dirancang untuk memasok motor listrik yang membutuhkan daya besar. Sementara itu, lampu, layar, komputer, dan sensor lebih cocok bekerja menggunakan listrik tegangan rendah.
Seandainya semua perangkat tersebut dirancang untuk menerima ratusan volt, komponennya akan menjadi lebih mahal dan lebih rumit. Kabel, konektor, isolasi, dan prosedur perawatannya juga harus memenuhi perlindungan tegangan tinggi.
Mempertahankan jaringan listrik tegangan rendah membuat produsen dapat menggunakan banyak komponen otomotif yang sudah matang, tersedia luas, dan relatif mudah dirawat.
Baterai utama tidak selalu terhubung penuh
Ada alasan keselamatan yang tidak kalah penting.
Ketika kendaraan sedang tidak digunakan, diperbaiki, atau mengalami kondisi tertentu, sistem tegangan tinggi perlu dapat dipisahkan. Hyundai IONIQ 5, misalnya, memiliki sakelar pemutus yang dapat menonaktifkan baterai tegangan tinggi.
Sebelum jalur bertegangan tinggi diaktifkan, komputer mobil perlu menyala lebih dahulu. Sistem akan melakukan pemeriksaan, membaca kondisi sensor, memastikan tidak ada gangguan, lalu mengizinkan jalur tenaga utama terhubung.
Dari mana komputer memperoleh listrik sebelum baterai besar terhubung?
Jawabannya adalah baterai tegangan rendah.
Karena itu, aki 12 volt dapat dianalogikan sebagai petugas kontrol di sebuah pembangkit. Ia bukan penghasil tenaga terbesar, tetapi ia menyalakan ruang kendali, memeriksa keadaan, lalu membuka jalur agar pembangkit utama dapat bekerja.
Aki 12 Volt di Mobil Listrik Bukan untuk Memutar Motor Starter
Pada mobil bensin, salah satu tugas utama aki adalah memasok arus ke motor starter. Motor tersebut memutar mesin sampai proses pembakaran dapat berjalan sendiri.
Mobil listrik tidak mempunyai mesin pembakaran dan tidak membutuhkan motor starter seperti itu. Motor penggeraknya dapat mulai berputar begitu sistem kendaraan aktif dan pengemudi menekan pedal akselerator.
Namun, hilangnya motor starter bukan berarti aki kecil kehilangan pekerjaannya.
Justru karena mobil listrik dipenuhi komputer dan sistem elektronik, sumber listrik tegangan rendah tetap dibutuhkan untuk membangunkan semua perangkat tersebut.
Ketika tombol start ditekan, yang terjadi bukan mesin berputar dengan suara keras. Kabin mungkin tetap sunyi. Layar menyala, komputer melakukan pemeriksaan, sistem tegangan tinggi diaktifkan, kemudian indikator siap jalan muncul.
Prosesnya terasa tenang, tetapi di balik ketenangan itu ada rangkaian elektronik yang bekerja dalam hitungan detik.
Baterai Utama Masih Penuh, Kenapa Mobil Bisa Tidak Menyala?
Inilah bagian yang membuat pemilik mobil listrik bingung.
Indikator baterai utama terakhir kali masih menunjukkan 70 persen. Mobil diparkir seperti biasa. Namun, ketika hendak digunakan keesokan harinya, pintu tidak merespons, layar gelap, atau kendaraan tidak dapat masuk ke mode siap jalan.
Masalahnya belum tentu berada pada baterai besar.
Jika baterai 12 volt terlalu lemah, komputer dan sistem pengendali mungkin tidak memperoleh listrik yang cukup untuk memulai kendaraan. Pada panduan IONIQ 5, Hyundai juga menjelaskan bahwa saat daya baterai 12 volt habis, sejumlah fungsi seperti pemindahan posisi gigi tidak dapat dilakukan dan kendaraan mungkin perlu dijumper.
Kondisi ini berbeda dengan mobil listrik kehabisan baterai di jalan. Ketika baterai utama habis, kendaraan kehilangan energi untuk menggerakkan motor. Sementara ketika aki tegangan rendah bermasalah, energi mungkin masih tersimpan di baterai besar, tetapi mobil tidak mampu membuka akses menuju energi tersebut.
Ibarat sebuah rumah yang memiliki tangki air penuh, tetapi pompa dan panel kontrolnya tidak mendapat listrik. Airnya masih ada, hanya saja tidak dapat dialirkan.
Gejalanya bisa berbeda-beda pada setiap mobil. Ada yang layarnya mati total, ada yang menampilkan berbagai pesan kesalahan, ada pula yang masih dapat membuka pintu tetapi tidak dapat masuk ke mode siap jalan.
Karena itu, diagnosis sebaiknya tidak hanya melihat persentase baterai utama.
Tidak Punya Alternator, Lalu Siapa yang Mengisi Aki 12 Volt?
Pada mobil bensin, aki diisi oleh alternator yang berputar mengikuti kerja mesin.
Mobil listrik tidak memiliki mesin pembakaran yang terus berputar, sehingga tidak membutuhkan alternator dalam bentuk yang sama. Sebagai gantinya, kendaraan memakai perangkat bernama DC-DC converter.
Perangkat ini mengambil energi dari baterai tegangan tinggi, kemudian menurunkan tegangannya agar dapat digunakan oleh jaringan listrik 12 volt.
Alurnya dapat dibayangkan seperti ini:
Baterai utama → DC-DC converter → jaringan tegangan rendah dan aki pendamping
Dalam penjelasan Bosch mengenai high-voltage DC-DC converter, perangkat tersebut mengubah energi dari baterai tegangan tinggi untuk memasok jaringan listrik kendaraan 12 volt. Model converter yang dijelaskan Bosch menerima masukan 250–475 volt dan menghasilkan keluaran sekitar 10,5–15,5 volt.
Jadi, baterai besar sebenarnya tetap menjadi sumber energi akhirnya. Hanya saja, listriknya tidak diberikan secara langsung. Tegangannya harus diubah lebih dahulu agar sesuai dengan kebutuhan perangkat kecil.
Beberapa mobil juga memiliki fitur yang secara berkala memantau kondisi baterai tegangan rendah. Pada IONIQ 5 terdapat Aux. Battery Saver+ yang dapat menggunakan baterai utama untuk mengisi baterai tambahan ketika dayanya rendah.
Namun, fitur itu bukan jaminan bahwa aki tidak akan pernah bermasalah. Hyundai mengingatkan bahwa sistem tersebut tidak dapat mencegah pengosongan apabila baterai tambahan telah rusak, aus, atau digunakan untuk perangkat elektronik yang tidak direkomendasikan.
Aki Kecil Tetap Menjadi Bagian dari Perawatan Mobil Listrik
Mobil listrik sering disebut lebih sederhana untuk dirawat karena tidak membutuhkan oli mesin, busi, filter bahan bakar, dan sejumlah komponen pembakaran.
Pernyataan itu secara umum masuk akal, tetapi bukan berarti mobil listrik sama sekali bebas dari komponen yang dapat aus.
Ban tetap bergesekan dengan aspal. Rem tetap perlu diperiksa. Sistem pendingin, suspensi, AC, port pengisian, perangkat lunak, dan baterai tegangan rendah juga tetap membutuhkan perhatian.
Keberadaan aki kecil memperlihatkan bahwa perawatan mobil listrik yang lebih murah daripada mobil bensin perlu dipahami secara utuh. Daftar pekerjaannya memang lebih sedikit, tetapi bukan berarti kendaraan hanya perlu diisi daya lalu dapat dilupakan begitu saja.
Umur baterai tegangan rendah juga tidak dapat disamaratakan. Jenis baterai, iklim, pola penggunaan, perangkat yang tetap aktif ketika mobil diparkir, serta sistem pengelolaan energi setiap model dapat memengaruhi daya tahannya.
Pemilik sebaiknya mengikuti jadwal pemeriksaan dan petunjuk dari produsen, terutama jika mobil mulai sulit masuk mode siap jalan atau muncul peringatan kelistrikan.
Apakah Semua Mobil Listrik Masih Memakai Aki Timbal 12 Volt?
Tidak selalu.
Hal penting yang perlu dibedakan adalah aki timbal 12 volt dan fungsi baterai tegangan rendah.
Sebagian kendaraan telah mengganti aki timbal konvensional dengan baterai lithium yang lebih ringan dan memiliki sistem pengelolaan lebih canggih.
Pada spesifikasi resmi Tesla Model 3, misalnya, tercantum baterai lithium-ion tegangan rendah berkapasitas 6,9 Ah dengan tegangan 15,5 volt.
Artinya, kendaraan tersebut tidak lagi mengandalkan aki timbal 12 volt seperti yang lazim ditemukan pada banyak mobil lama.
Namun, baterai pendampingnya belum benar-benar hilang.
Bahan dan tegangannya berubah, sedangkan pekerjaannya tetap ada, memasok jaringan elektronik tegangan rendah, membangunkan sistem, dan menjaga fungsi kendaraan ketika sumber utama belum dapat digunakan.
Dari 12 Volt ke 48 Volt, Apakah Ini Masa Depan Mobil?
Kebutuhan listrik kendaraan terus bertambah.
Mobil modern membawa layar lebih besar, komputer yang semakin kuat, kamera, radar, pompa elektrik, motor untuk kursi dan pintu, sistem bantuan pengemudi, hingga kemudi yang bergantung pada tenaga listrik.
Bosch memperkirakan konsumsi rata-rata jaringan listrik tegangan rendah kendaraan dapat mencapai sekitar 5–6 kW menjelang akhir dekade. Ketika daya yang dibutuhkan semakin besar, mempertahankan tegangan 12 volt berarti arus yang harus dialirkan juga semakin besar. Kabel dapat menjadi lebih tebal, berat, dan sulit ditata.
Salah satu jalan keluarnya adalah menaikkan tegangan menjadi 48 volt.
Perubahan itu sudah dapat ditemukan pada kendaraan produksi. Dalam panduan resmi Tesla Cybertruck, Tesla menjelaskan bahwa kendaraan tersebut menggunakan baterai lithium-ion tegangan rendah 48 volt untuk memasok jendela, pintu, layar sentuh, dan sistem tegangan rendah lainnya.
Baterai 48 volt itu juga menjadi sumber daya cadangan bagi sistem penting seperti power steering ketika baterai tegangan tinggi tidak tersedia.
Contoh tersebut menunjukkan bahwa standar 12 volt memang dapat berubah. Namun, fungsi baterai pendamping belum hilang. Tegangannya hanya dinaikkan agar jaringan kelistrikan mampu menangani kebutuhan daya yang lebih besar secara lebih efisien.
Bisakah Mobil Masa Depan Tidak Memakai Aki Pendamping Sama Sekali?
Secara teknologi, kemungkinan itu ada.
Salah satu gagasan yang dikembangkan adalah virtual battery. Dalam konsep ini, baterai 12 volt fisik digantikan oleh jaringan converter solid-state yang mengambil energi langsung dari baterai utama, lalu menghasilkan listrik 12 atau 48 volt dengan respons sangat cepat.
IEEE Power Electronics Society pernah memuat usulan teknologi dari Vicor yang dirancang untuk menghilangkan baterai 12 volt konvensional dan menggantinya dengan converter modular berukuran ringkas.
Gagasannya terdengar sederhana, kalau DC-DC converter sudah bisa menghasilkan listrik tegangan rendah, mengapa masih perlu menyimpannya di baterai kecil?
Tantangannya muncul ketika kondisi tidak berjalan normal.
Bagaimana komputer pertama kali dinyalakan saat jalur baterai utama sedang terputus? Apa yang terjadi jika converter rusak? Bagaimana pintu, lampu hazard, kemudi, rem elektrik, atau sistem panggilan darurat tetap bekerja setelah kecelakaan?
Pertanyaan-pertanyaan tersebut membuat sumber daya cadangan tetap penting.
Pada masa depan, cadangan itu mungkin tidak lagi berbentuk aki besar yang diletakkan di ruang mesin. Ia bisa berubah menjadi baterai lithium kecil, modul kapasitor, sistem penyimpanan darurat, atau jaringan converter dengan jalur redundan.
Teknologinya dapat berganti. Bentuknya dapat mengecil. Namun, fungsi keselamatannya tidak mudah dihapus.
Jadi, Apakah Aki 12 Volt Akan Hilang dari Mobil Listrik?
Aki timbal 12 volt seperti yang selama ini dikenal mungkin akan semakin jarang digunakan.
Sebagian kendaraan sudah beralih ke baterai lithium sekitar 15 volt. Ada pula yang menaikkan jaringan tegangan rendahnya menjadi 48 volt. Di laboratorium dan meja pengembangan, mulai muncul konsep yang mencoba menghilangkan baterai pendamping sepenuhnya.
Namun, mengatakan bahwa mobil masa depan tidak lagi membutuhkan fungsi aki 12 volt juga belum tepat.
Kendaraan tetap membutuhkan sesuatu untuk membangunkan komputer, mengendalikan sambungan baterai utama, memasok perangkat elektronik, dan menjaga sistem penting saat terjadi gangguan.
Jadi, ketika melihat sebuah aki kecil berada di dekat baterai besar mobil listrik, jangan terburu-buru menganggapnya sebagai teknologi tua yang belum sempat dibuang.
Baterai besar memang membawa mobil melaju puluhan atau ratusan kilometer. Namun, sebelum perjalanan itu dimulai, ada sumber energi kecil yang lebih dahulu menyalakan layar, memeriksa keadaan, dan membuka pintu menuju seluruh tenaga yang tersimpan di bawah lantai.
Sesuatu yang terlihat paling kecil justru memegang kunci untuk membangunkan kekuatan yang jauh lebih besar.