Berkarya Saja – Apa sih sebenarnya yang membedakan protection circuit module dengan battery management system? Baca selengkapnya di sini ya!

Introduksyon

Dalam beberapa tahun terakhir ini penggunaan kata-kunci (keyword) untuk nama produk jualan khususnya dalam dunia elektronik semakin tidak sesuai, seperti pada modul dan divais. Ini bisa dilihat di beberapa e-commerce maupun di berbagai lokapasar yang menggunakan keyword untuk nama produk jualan tidak seharusnya untuk modul atau divais tertentu.

Salah satu modul atau divais elektronik itu ialah modul perlindungan baterai. Bagi yang belum mengetahui lebih jauh tentang elektronik pasti bertanya-tanya apa itu modul perlindungan baterai. Biasanya, sirkuit perlindungan baterai itu berupa papan modul elektronik, ada yang terpisah dan ada yang sudah tertanam dalam pengisi daya (battery charger) dan paket baterai (battery packs).

Modul perlindungan baterai merupakan suatu rangkaian proteksi yang terkandung dalam apa yang biasa disebut dengan Protection Circuit Module dan Battery Management System. Kedua baterai proteksi ini kalau dilihat dari fisik dan fiturnya memiliki perbedaan sangat jauh.

Namun, di beberapa e-commerce maupun lokapasar terlihat penggunaan kata-kunci untuk nama produk jualan tidak sesuai khususnya baterai proteksi ini. Tapi, tenang saja kalian akan tahu tentang perbedaan dari kedua baterai proteksi tersebut. Penasaran dengan perbedaan? Baca sampai tuntas ya!

Protection Circuit Module

Lazim dipendekan PCM atau sering dinamai B-PCB (battery protection circuit board) ialah papan sirkuit yang dirancang untuk memproteksi atau melindungi baterai lithium dari pengisian dan pemakaian. Modul sirkuit proteksi (PCM) ini biasanya ditemukan dalam paket baterai lithium yang dapat diisi ulang. PCM berfungsi sebagai perlindungan pengisian berlebih dan pengosongan berlebih pada baterai lithium.

Ciri khas modul sirkuit perlindungan baterai (PCM) ini adalah berdiri sendiri. Maksudnya, PCM ini tidak memiliki perangkat lunak yang diintegrasikan ke dalamnya. Artinya dalam sistem PCM ini tidak ada antarmuka komunikasi, tidak memiliki pemantauan status pengisian (SoC), status kesehatan baterai (SoH), status pemakaian (DoD), suhu dll. Tetapi tersedia beberapa fitur perlindungan saja, diantaranya;

• Overcharge Protection
  Untuk melindungi sel dari pengisian daya yang berlebihan, papan PCM menggunakan mekanisme perlindungan pengisian daya berlebih (overvoltage cut-off) dengan memutuskan sambungan baterai dari pengisi daya.
• Overdischarge Protection
  Untuk melindungi sel dari pelepasan berlebih atau pengosongan yang dalam, papan PCM ini memakai metode perlindungan pelepasan muatan berlebih (undervoltage cut-off) dengan melepaskan sambungan beban dari baterai.
• Cell Balancing (series parallel version)
  Ini berlaku pada papan PCM versi diatas 2S (seri dua baterai), fungsinya sebagai penyeimbang tegangan pada masing-masing sel baterai lithium.
• Short Circuit Protection
  Pada papan PCM ini, perlindungan arus berlebih diperlukan untuk menjaga baterai dari beban arus tinggi atau kondisi hubung singkat.

Sementara didalam papan PCM itu tertanam hanya beberapa komponen elektronik yang meliputi komponen pasif dan aktif atau semikonduktor. Komponen semikonduktor antara lain IC proteksi LIB (lithium-ion battery)/LIPO (lithium polymer battery), IC penyeimbang (versi seri paralel) dan saklar kontrol yakni N-MOS switch.

Modul sirkuit proteksi yang biasa disebut PCM atau B-PCB, ini beredar di pasaran sangat banyak dan beragam pilihan papan PCMnya. Ada yang single battery dan ada yang lebih dari satu baterai. Umumnya, papan PCM lebih dari satu baterai itu tersusun secara seri, yang biasa digunakan untuk kendaraan listrik seperti e-bike, skuter listrik dan lain sebagainya.

---

Battery Management System

Biasa disingkat BMS atau sering disebut BPU (battery protection unit) adalah unit kontrol elektronik yang mengelola dan memantau kinerja baterai lithium yang dapat diisi ulang. Unit BMS merupakan instrumen penting dari sistem bertenaga baterai. Keunggulan atau fitur yang dimiliki oleh unit BMS ini jauh lebih canggih dari papan PCM atau B-PCB.

Sesuai namanya, unit BMS berisi mikrokontroler dengan perangkat lunak cerdas yang terintegrasi ke dalamnya. Fungsi utama BMS sama dengan PCM yaitu melindungi baterai dari pengisian berlebih dan pemakaian yang dalam. Tujuan sistem pengelolaan baterai (BMS) ini ialah memastikan baterai beroperasi dalam batas aman, memaksimalkan masa pakainya, dan mempertahankan kinerja optimal.

Unit BMS ini memiliki tipikal khusus yaitu sudah tertanam protokol komunikasi. Dengan adanya protokol komunikasi tersebut fungsi BMS tidak hanya untuk melindungi baterai tetapi dapat melihat dan mengambil informasi mengenai kondisi atau status baterai dan mengendalikan sistem operasi baterai lithium itu sendiri. Sementara itu, unit BMS juga menawarkan fitur-fitur yang sudah canggih. Fitur-fitur tersebut antara lain:

• Fitur Pemantauan Sistem;
  State of Health
  Memantau status kesehatan (SoH) baterai, yang memberi tahu pengguna seberapa baik kinerja baterai dari waktu ke waktu.
  State of Charge
  Memantau status pengisian daya (SoC) baterai, yang memberi tahu pengguna berapa banyak energi yang disimpan dalam baterai.
  Depth of Discharge
  Memantau status pemakaian muatan (DoD) baterai, yang memberi tahu pengguna berapa banyak energi yang telah dikeluarkan oleh baterai.
  Battery Ambient Temperature
  Memantau suhu baterai, yang memberi tahu pengguna suhu disekitar baterai sudah mencapai berapa derajat.
  
• Fitur Perlindungan Sistem;
  Overvoltage Cut-off
  Memberikan perlindungan terhadap pengisian berlebih (OVC) yang dapat menyebabkan baterai rusak. Fungsi OVC membantu mencegah pengisian daya berlebih.
  Cell Balancing
  Menyeimbangkan tegangan setiap sel dalam paket baterai, menyamakan muatan pada masing-masing sel selama pengisian dan pengosongan atau pemakaian.
  Undervoltage Cut-off
  Memberikan perlindungan terhadap pemakaian berlebih (UVC) yang dapat menyebabkan baterai rusak. Fungsi UVC membantu mencegah pemakaian muatan berlebih.
  Overload/Short Circuit
  Memberikan perlindungan terhadap arus berlebih atau hubung singkat yang dapat menyebabkan baterai meledak.

Sistem pengelolaan baterai (BMS) biasa diaplikasikan pada EV (electric vehicle) dan RV (recreational vehicle). Tugas utama BMS adalah memastikan penggunaan energi di dalam baterai secara aman dan optimal serta memberikan informasi status baterai yang akurat untuk sistem pengelolaan energi pada kendaraan listrik.

Konklusyon

Papan PCM dan BMS memainkan peran penting dalam melindungi baterai lithium. Perbedaan diantara keduanya adalah:

1. Modul sirkuit pelindung (PCM) baterai lithium untuk komponen semikonduktornya hanya terdiri dari IC proteksi dan transistor jenis MOSFET kanal N.
2. Sistem pengelolaan baterai (BMS) baterai lithium berisi mikrokontoler dengan perangkat lunak cerdas yang terintegrasi didalamnya, yang lebih modern dari papan PCM. Mikrokontroler berperan sebagai pengendali sistem.
3. Papan PCM tidak bisa mendapatkan pembaruan status yang tepat terkait level pengisian daya dan pemakaian muatan baterai.
4. Sedangkan pada BMS, dapat menafsirkan berbagai jenis pengukuran seperti status pengisian daya, pemakaian muatan baterai dan kesehatan baterai, serta menawarkan tingkat perlindungan yang berbeda. Misalnya: dapat membedakan antara kejadian normal dan tidak normal berdasarkan waktu.
5. Unit BMS dapat memantau dan mengatur parameter operasional internal, yaitu suhu, tegangan dan arus selama pengisian dan pemakaian daya baterai.

Penutup

Penjelasan mengenai perbedaan protection circuit module (PCM) dan battery management system (BMS) di atas mudah-mudahan bisa bermanfaat dan memberikan pemahaman kepada khalayak yang sering menggunakan papan PCM untuk diaplikasikan pada kendaraan listrik atau peralatan elektronik potabel lainnya! Kalau masih penasaran, tuliskan comment dibawah ini ya!

Untuk terhubung dengan kami di media sosial, kunjungi halaman Facebook dan Linkedin kami.