Volume 6, No. 2, November 2022, page 149 - 156

## JEE
Jurnal Edukasi Elektro https://journal.uny.ac.id/index.php/jee

## PENGARUH PEMBEBANAN DAN PENGATURAN KECEPATAN MOTOR BLDC 1 KW PADA SEPEDA MOTOR LISTRIK
Muhammad Ikhsan 1 , Brainvendra Widi 2 , Sinka Wilyanti 3 , Arisa Olivia 4 , Safira Faizah 5 , Agung Pangestu 6 1,3,4,6 Teknik Elektro Universitas Global Jakarta, Depok, Indonesia, 2 Teknik Industri Universitas Global Jakarta, Depok, Indonesia, 5 Teknik Informatika Universitas Global Jakarta, Depok, Indonesia.
1 muhammadikhsan@student.jgu.ac.id *, 2 brainvendra@jgu.ac.id, 3 sinka@jgu.ac.id, 4 arisa@jgu.ac.id,
5 safirafaizah@jgu.ac.id, 6 agungp@jgu.ac.id *corresponding author

## ABSTRACT
Article Info
Fuel  Oil (BBM)  is  one  of  the  fuels  that  have  been  used  to  drive  most  of vehicles  such  as  motorcycles.  The  authors  did  the  research  on motorcycles using electrical energy to be more environmentally friendly. Experiments were done by using the direct test method and analyzing the obtained data to determine how much power was released and how much battery capacity was used to drive an electric motorcycle with variations of  the  driver's  weight  as  much  60  Kg,  90  Kg,  and  125  Kg  and  speed variations  such  as  10  Km/Hour,  20  Km/Hour,  30  Km/Hour,  and  38 Km/Hour. The experimental results shows that the greater the weight and the  speed  of  the  motorcycle,  the  greater  the  power  and  capacity  of  the battery,  so  that  could  be  concluded  that  the  use  of  the  battery  on  the motorcycle becomes more wasteful and the battery life will be shorter.
Article history Received: July 25 th , 2022 Revised: November 15 th , 2022
Accepted: November 30 th , 2022
Keywords: Electric Motorcycle, 1KW BLDC Motorcycle, Speed Regulation, Electrical Energy.

## ABSTRAK
Bahan  Bakar  Minyak  (BBM)  menjadi  salah  satu  bahan  bakar  yang digunakan untuk menggerakkan kendaraan seperti sepeda motor.  Penulis melakukan penelitian pada sepeda motor menggunakan energi listrik agar lebih  ramah  lingkungan.  Dilakukan  percobaan  dengan  metode  uji  coba langsung dan menganalisis data yang didapat untuk mengetahui seberapa besar  daya  yang  dikeluarkan  dan  seberapa  besar  kapasitas  baterai  yang digunakan untuk menggerakkan sepeda motor listrik dengan variasi berat pengemudi  yaitu  60  Kg,  90  Kg,  dan  125  Kg  dan  variasi  kecepatan  yaitu 10  Km/Jam,  20  Km/Jam,  30  Km/Jam,  dan  38  Km/Jam.  Hasil  percobaan menunjukkan  semakin  besar  berat  beban  dan  kecepatan  pada  sepeda motor,  maka  daya  dan  kapasitas  baterai  semakin  besar  dikeluarkan sehingga penggunaan baterai pada sepeda motor menjadi lebih boros dan ketahanan pada baterai semakin sebentar.

## PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  pada  jaman  ini semakin lama semakin pesat, adapun untuk alat transportasi yang sangat penting untuk kehidupan manusia melakukan perjalanan jarak
dekat maupun jarak jauh (Kiki & Hanifi, 2022). Salah  satunya  adalah  sepeda  motor,  sepeda motor  sangat  digemari  karena  mempunyai kelebihan  pada  bentuknya  yang  ramping sehingga  mudah  untuk  mencari  jalan  kecil dalam  kemacetan,  adapun  kelebihan  yang  lain
adalah  bahan  bakar  yang  irit  dan  perawatan yang  murah.  Seiring  perkembangan  teknologi, sepeda motor banyak dilakukan pengembangan khususnya  bagian  bahan  bakar,  sudah  banyak sepeda motor yang beralih menggunakan bahan bakar  listrik  dari  bahan  bakar  bensin  karena dinilai lebih efisien (FAUZI, 2020)
Efisiensi  motor  listrik  merupakan  faktor penting  saat  membeli  atau  memasang  motor listrik  yang  akan  dioperasikan  pada  sepeda motor listrik. Baik atau buruknya kinerja sepeda motor  listrik  sangat  dipengaruhi  oleh  efisiensi motor  listrik  sebagai  penggerak.  Ketika efisiensi  sebuah  motor  listrik  dikatakan  baik, maka  kinerjanya  akan  lebih  maksimal.  Pada perancangan  sepeda  motor  listrik  ini,  motor listrik  yang  digunakan  adalah  motor  BLDC karena  memiliki  efisiensi  baik,  tidak  memiliki sikat  sehingga  perawatan  lebih  mudah,  dan memiliki  umur  pakai  lebih  lama  (Simanullang, 2019).
Menurut  CNBC  Indonesia,  berdasarkan data  Kementerian  Energi  dan  Sumber  Daya Mineral  (ESDM),  realisasi  konsumsi  Bahan Bakar  Minyak  (BBM)  Nasional  pada  tahun 2020 mencapai 63,96 juta Kl, terdiri dari BBM subsidi  sebesar  22,83  juta  Kl  dan  BBM  non subsidi  sebesar  41,13  juta  Kl,  sedangkan  pada tahun  2021  terjadi  peningkatan  menjadi  75,27 juta  Kl  yang  terdiri  dari  BBM  subsidi  sebesar 26,30  juta  Kl  dan  BBM  non  subsidi  sebesar 48,97  juta  Kl.  Dari  data  tersebut  penulis melakukan penelitian sepeda motor menggunakan  bahan  bakar  energi  listrik  untuk mengurangi penggunaan BBM agar lebih ramah lingkungan.
Dalam  perancangan  sepeda  motor  listrik ini,  motor  listrik  yang  digunakan  adalah  motor BLDC  1kW.  Baterai  yang  digunakan  adalah baterai  aki  mobil  4  buah  12V  20Ah  yang dirangkai  seri  menjadi  48  V  20Ah  sebagai sumber  energi  listrik  sehingga  motor  BLDC dapat  berputar  dan  dihubungkan  ke  roda belakang  menggunakan  gir  rantai.  Panel  surya digunakan  sebagai  sumber  energi  alternatif selain  bersumber  dari  PLN.  Sepeda  motor listrik  ini  bermanfaat  agar  lebih  ramah lingkungan  serta  menghemat  penggunaan BBM.

## METODE
Metode yang digunakan berupa kuantitatif  dengan  pendekatan  eksperimen. Berikut langkah-langkah dalam penelitian ini.
Gambar 1. Diagram Alir Penelitiran
Pada  perancangan  alat  ini  baterai dengan  kapasitas  48V  20Ah  sebagai  energi untuk  menggerakkan  motor  dc brushless yang mempunyai  daya  1kW.  Arus  listrik  yang berasal  dari  baterai  akan  masuk  ke  MCB sebagai  komponen  pengaman  bila  terjadi kebocoran arus dan kerusakan pada kelistrikan. Setelah melewati MCB maka arus akan menuju ke  kontroler  untuk  mengatur  perputaran  pada motor  dc brushless sebagai  penggerak  sepeda motor listrik.
Kunci  kontak  berguna  sebagai  saklar yang  dapat  menghidupkan  dan  mematikan kontroler.  Ketika  ingin  dinyalakan  maka  kunci kontak  akan  diposisikan  menjadi ON ,  maka kontroler  akan  berfungsi  dan  ketika  ingin dimatikan  maka  kunci  kontak  akan  diposisikan OFF ,  maka  kontroler  akan  mati  dan  tidak berfungsi  sehingga  motor  dc brushless juga akan mati.
Potensio Throttle berguna untuk mengatur  kecepatan  putaran  pada  motor  dc brushless . Motor dc brushless sebagai penggerak  pada  sepeda  motor  listrik  ini  yang dihubungkan  ke  gir  dengan  bantuan  rantai. Berikut  gambar  dari  blok  diagram  penelitian ini.

## Gambar 2. Blok Diagram Sepeda Motor Listrik

## Motor DC Brushless
Motor Brushless memiliki  lebih  dari satu coil .  Umumnya  pada  motor brushless memiliki tiga buah coil yang masing-masingnya memiliki  kabel  untuk  masuk  ke  baterai sehingga terlihat dari luar. Motor tipe brushless memiliki kelebihan, yaitu lebih cepat dan lebih efisien,  harganyapun  lebih  mahal  dari  motor brushed .  Umumnya  motor brushless yang digunakan untuk kendaraan listrik adalah motor brushless model  ruji  ( hub )  yang  ditempatkan pada  velg  roda  kendaraan,  ada  juga  motor brushless model  seperti  dinamo  yang  biasaya ditempatkan di bawah jok kendaraan.
Gambar 3. Motor Brushless DC (BLDC) Dinamo

## Baterai
Baterai  aki  merupakan  salah  satu  jenis betari  yang  menggunakan  asam  timbal  ( lead acid )  sebagai  bahan  kimianya  (Afif  &  Pratiwi, 2015).  Pada  dasaranya  baterai  aki  ini  tertutup dan  yang  nampak  dari  luar  hanya  terminal  (+) positif dan terminal (-) negatif.

## Gambar 4. Baterai Aki

## Kontroler
Kontroler  yang  digunakan  pada  sepeda motor  listrik  ini  berfungsi  sebagai  pengatur daya  untuk  menggerakkan  motor  dc brushless .
Pada  kontroler  terdapat  3  konektor,  yaitu konektor  pertama  yang  dihubungkan  dengan pedal  gas  sebagai  pengendali  kecepatan, konektor  kedua  dihubungkan  dengan  baterai sebagai  penyuplai  energi,  dan  konektor  ketiga dihubungkan  dengan  motor  dc brushless sebagai penggerak.

## Gambar 5. Kontroler

## Sepeda Motor Listrik
Pada  gambar  di  bawah  merupakan sepeda  motor  listrik  yang  dirancang,  sepeda motor  listrik  dibuat  dalam  bentuk  sespan  atau lebar menyamping, untuk panel surya diletakan di  atas  agar  lebih  maksimal  menyerap  panas matahari dan juga sebagai atap agar pengemudi tidak  kepanasan  dan  kehujanan.  Sespan digunakan  untuk  meletakan  baterai  dan  alat lainnya  serta  bisa  juga  untuk  tempat  duduk penumpang.  Manfaat  dari  sepeda  motor  listrik ini  agar  mengurangi  penggunaan  BBM  dan membuat lingkungan semakin terjaga.

## Gambar 6. Sepeda Motor Listrik

## Potensio Throttle
Potensio throttle merupakan  variasi dari handle gas,  untuk  sepeda  motor  listrik terdapat  dua  jenis handle gas, handle gas  tarik dan thumb  throttle (Arsari,  n.d.). Handle gas tarik  adalah handle gas  yang  umum  digunakan untuk  sepeda  motor  listrik  dengan  bentuk full grip , gas dimana model pencetnya menggunakan dorongan jempol tangan. Terdapat  fitur  tertentu  pada handle gas  yaitu LED  indikator  yang  berguna  memantau kapasitas baterainya.

## Gambar 7. Potensio Throttle

## Wattmeter
Pada  Wattmeter  terdiri  dari  kumparan arus dan kumparan tegangan, sehingga pemasangannya  sama,  yaitu  kumparan  arus dipasang  seri  dengan  beban  dan  kumaran tegangan  dipasang  paralel  dengan  sumber tegangan  (Atmaja,  2016).  Wattmeter  dapat diterapkan  untuk  mengukur  daya  pada  sumber
arus searah maupun arus bolak-balik (Sudarmanto, 2018).
Gambar 8. Wattmeter

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari pengujian tingkat akurasi wattmeter  dengan  multimeter  didapat  hasil seperti  ditunjukkan  pada  Tabel  1.  Berdasarkan data  Tabel  1,  maka  didapatkan  grafik  seperti pada Gambar 9.
Tabel 1. Tingkat Akurasi Wattmeter Dengan Multimeter Kec (Km/Jam) Multimeter Wattmeter MAPE Tegangan (%) MAPE Arus (%) Tegangan (V) Arus (A) Tegangan (V) Arus (A) 10 49,9 0,5 49,7 0,5 0,4 0 15 47,7 0,9 47,5 0,9 0,4 0 20 46,6 1,5 46,6 1,4 0 6,6 25 44,5 1,9 44,4 1,9 0,2 0 30 43,1 2,6 43,1 2,5 0 3,8 35 42,9 2,9 42,9 2,9 0 0 38 42,9 3,9 42,7 3,9 0,4 0 Rata-Rata 45,3 2,02 45,27 2 0,2 1,4
0,4 0,4 0 0,2
0 0 0,4 0 0 6,6 0 3,8 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 10 15 20 25 30 35 38 M A P E KECEPATAN

## Tingkat Akurasi Berdasarkan Nilai MAPE
MAPE Tegangan MAPE Arus
Gambar 9. Grafik Tingkat Akurasi Wattmeter Dengan Multimeter
Gambar  9  menunjukkan  nilai  akurasi antara wattmeter dengan multimeter, dari rata- rata tersebut didapat nilai akurasi rata-rata pada tegangan  adalah  0,2%  dan  nilai  akurasi  rata- rata pada arus adalah 1,4%. Berdasarkan Lewis (1982), nilai Mean Absolute Percentage Error (MAPE) dapat diinterpretasikan atau ditafsirkan  ke  dalam  4  kategori,  yaitu  :  <10  =
Sangat  Akurat,  10-20  =  Baik,  21-50  =  Wajar, >50  =  Tidak  Akurat  (Sukartini,  2022).  Jadi berdasarkan  nilai  MAPE,  nilai  akurasi  pada wattmeter  sangat  akurat  karena  nilai  akurasi pada wattmeter dibawah angka 10. Selanjutnya dilakukan pengujian sepeda motor listrik tanpa beban.  Berikut  hasil  uji  coba  seperti  pada Tabel 2.
Tabel 2. Uji Coba Sepeda Motor Tanpa Pengemudi Kecepatan (Km/Jam) Tegangan Input (V) Arus Input (I) Daya Input (W) Tegangan Output (V) Arus Output (I) Daya Output (W) Efisiensi (%) 10 49,74 0,58 28,85 13,11 1,88 24,65 85,44 15 47,56 0,95 45,18 19,36 2,00 38,72 85,70 20 46,61 1,42 66,19 23,51 2,40 56,42 85,24 25 44,40 1,92 85,25 28,40 2,53 71,85 84,28 30 43,07 2,50 107,67 32,98 2,83 93,33 86,68 35 42,90 2,96 126,98 37,66 2,86 107,70 84,82 38 42,76 3,97 169,76 40,33 3,61 145,59 85,76 Rata-Rata 45,29 2,04 89,98 27,91 2,59 76,89 85,45
Data  pada  Tabel  2  menunjukkan  nilai efisiensi daya dari motor listrik harus diketahui daya  masuk  dan  daya  keluar  yang  dihasilkan, semakin  besar  kecepatan  maka  semakin  besar juga daya masuk dan daya keluar yang didapat. Setelah  mengetahui  nilai  daya  masuk,  daya keluar,  dan  nilai  efisiensi  daya  pada  sepeda motor  listrik,  maka  akan  dilakukan  pengujian
penggunaan  baterai  terhadap  variasi  berat pengemudi  60  Kg  dan  125  Kg  dengan kecepatan rata-rata 25 Km/Jam, dengan adanya pengujian  ini  maka  dapat  diketahui  kapasitas baterai  setelah  digunakan  dalam  beberapa waktu  dengan  berat  pengemudi  yang  berbeda dan kecepatan yang sama pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengujian Kapasitas Baterai Berat Pengemudi (Kg) Kecepatan Rata-Rata (Km/Jam) Kapasitas Awal Baterai (%) Kapasitas Akhir Baterai (%) Waktu (menit) 60 25 100 80 15 125 25 100 60 15 Setelah mengetahui penggunaan
kapasitas baterai pada saat penggunaan sepeda motor  listrik  dengan  variasi  berat  pengemudi dan  kecepatan  yang  sama,  selanjutnya  akan dilakukan  pengujian  sepeda  motor  listrik dengan  variasi  berat  pengemudi,  variasi
kecepatan,  dan  dalam  waktu  15  menit  untuk mengetahui  daya  yang  dikeluarkan  dan  rugi- rugi  daya  yang  didapat.  Data  pengujian terdapat pada Tabel 4. Dari data Tabel 4, maka didapat grafik sebagai mana Gambar 10.
Tabel 4. Pengujian Sepeda Motor Dengan Pengemudi BP (Kg) Kec. (Km / Jam) V (V) I (A) P (W) Kap. Awal Baterai (%) SOC Awal (V) Kap. Akhir Baterai (%) SOC Akhir (V) 60 10 44,14 3,09 136,39 100 50,92 80 50,39 90 45,87 3,15 144,50 100 50,92 80 50,30 125 48,83 3,26 159,18 100 50,92 80 50,18 Rata-Rata 46,28 3,17 146,69 60 20 48,31 4,26 205,80 100 50,92 80 50,20 90 48,55 4,38 212,65 100 50,92 80 50,11 125 48,40 4,56 220,70 100 50,92 70 49,94 Rata-Rata 48,42 4,40 223,70 60 30 46,55 10,98 511,12 100 50,92 70 49,75 90 46,42 11,62 539,40 100 50,92 70 49,57 125 46,07 12,15 559,75 100 50,92 60 49,30 Rata-Rata 46,35 11,58 536,76 60 38 46,24 11,82 546,56 100 50.92 70 49,67 90 45,35 13,48 611,32 100 50,92 60 49,35 125 44,38 15,63 693,66 100 50.92 60 48,98 Rata-Rata 45,32 13,64 617,18
Gambar 10. Hubungan Pemakaian Daya Listrik Dengan Variasi Kecepatan Sepeda Motor Listrik
Gambar  10  di  atas  dapat  kita  simpulkan bahwa  pemakaian  daya  pada  sepeda  motor listrik  terbesar  pada  kecepatan  38  Km/Jam dengan  berat  pengemudi  125  Kg  sebesar 693,66 Watt. Sedangkan pemakaian daya pada
sepeda  motor  listrik  terendah  pada  kecepatan 10  Km/Jam  dengan  berat  pengemudi  60  Kg sebesar 136,39 Watt.
Dari  data  besarnya  efisiensi  dan  data pemakaian  daya  listrik  pada  sepeda  motor
listrik yang terumpul, maka dilakukan pengujian besarnya pemakaian kapasitas baterai,  yaitu  kapasitas  baterai  awal  dikurangi
dengan  kapasitas  baterai  akhir  menurut  tabel State  of  Charge (SOC)  selama  15  menit sebagai berikut.
Gambar 11. Grafik Besarnya Pemakaian Kapasitas Baterai Menurut SOC
Gambar  11  menunjukkan  grafik  besarnya pemakaian  kapasitas  baterai  menurut State  of Charge (SOC)  bahwa  semakin  berat  beban pengemudi dan semakin cepat kecepatan sepeda motor  maka  pemakaian  kapasitas  baterai semakin  besar.  Untuk  pemakaian  kapasitas baterai  terbesar  pada  berat  pengemudi  125  Kg dengan  kecepatan  38  Km/Jam,  sedangkan pemakaian kapasitas baterai terendah pada berat pengemudi  60  Kg  dengan  kecepatan  10 Km/Jam.
Hal  ini  menunjukkan  bahwa  kecepatan berbanding lurus dengan daya input pada motor
listrik,  karena  yang  mempengaruhi  pemakaian kapasitas  baterai  adalah  besarnya  daya  dan beratnya  beban  pada  motor  listrik  sehingga semakin  rendah  daya  listrik  yang  dikeluarkan untuk menggerakkan motor listrik dan semakin ringan berat beban yang ada maka penggunaan kapasitas  baterai  sangat  kecil  dan  ketahanan baterai semakin lama untuk digunakan, sedangkan  semakin  besar  daya  listrik  yang dikeluarkan  untuk  menggerakkan  motor  listrik dan  semakin  besar  berat  beban  yang  ada  maka penggunaan  kapasitas  baterai  semakin  besar dan ketahanan baterai semakin sebentar.

## SIMPULAN
Semakin  besar  berat  pengemudi  dan semakin  cepat  kecepatan  pada  sepeda  motor maka  pemakaian  daya  semakin  besar  dan pemakaian  kapasitas  baterai  semakin  besar, sedangkan semakin ringan berat pengemudi dan semakin  pelan  kecepatan  pada  sepeda  motor maka  pemakaian  daya  semakin  kecil  dan pemakaian kapasitas baterai semakin kecil.

## DAFTAR PUSTAKA
Afif, M. T., & Pratiwi, I. A. P. (2015). Analisis perbandingan baterai lithium-ion, lithium- polymer,  lead  acid  dan  nickel-metal hydride  pada  penggunaan  mobil  listrik- review. Jurnal Rekayasa Mesin , 6 (2), 95–
99.
Arsari, D. T. (n.d.). Jurist-Diction .
Atmaja,  H.  F.  (2016).  STUDI  EKSPERIMEN:

## METODE INKUIRI DENGAN METODE
KOOPERATIF PADA MATA PELAJARAN  PENGGUNAAN  ALAT UKUR LISTRIK DI SMK N 1 PUNDONG. Jurnal  Pendidikan  Teknik Mekatronika , 6 (5).
FAUZI,  A.  (2020). Analisa  Konsumsi  Daya Motor  Listrik  pada  Sepeda  Motor  Hybrid dengan  Variasi  Laju  Kecepatan  Berbasis Microcontroller .  Universitas  Pancasakti Tegal.
Kiki, D. I., & Hanifi, R. (2022). SIMULATION
ANALYSIS  OF  ERGONOMIC  DESIGN OF  ELECTRIC  MOTORBIKE  FRAMES
FOR  RESIDENTIAL  COMMUNITIES. TRAKSI , 22 (2), 162–174.
Simanullang,  S.  D.  S.  (2019).  Pengaruh  Berat
Beban  Terhadap  Efisiensi  Motor  Pada Rancang  Bangun  Sepeda  Motor  Listrik Menggunakan  Motor  BLDC  3  KW. Elektro,  Departemen  Teknik  Teknik, Fakultas Utara, Universitas Sumatera . Sudarmanto,  P.  S.  P.  (2018). Analisis Perbandingan Efisiensi Sistem Kelistrikan Arus  Bolak-Balik  Dan  Purwarupa  Arus Searah Untuk Beban Residensial .
Sukartini,  M.  (2022). Penerapan  Model Generalized  Autoregressive  Conditional Heteroscedasticity (GARCH) dalam Peramalan  Indeks  Saham  Syariah  di Negara Asia . Universitas Islam Indonesia.