Elektro.umsida.ac.id – Tren penggunaan sepeda listrik atau e-bike semakin meningkat dalam beberapa tahun terakhir. Kehadiran e-bike dianggap sebagai solusi transportasi ramah lingkungan di tengah meningkatnya emisi karbon, keterbatasan sumber daya energi fosil, dan tantangan urbanisasi seperti kemacetan dan keterbatasan lahan parkir.
Penelitian yang dilakukan dosen Universitas Muhammadiyah Sidoarjo (Umsida) bersama tim dari Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) mengungkap pentingnya optimalisasi sistem kontrol motor Brushless Direct Current (BLDC) pada e-bike untuk mendukung efisiensi dan kenyamanan berkendara.
E-bike Sebagai Transportasi Masa Depan
E-bike hadir sebagai alternatif kendaraan yang mampu menjawab berbagai persoalan transportasi modern. Berbeda dengan sepeda konvensional, e-bike dilengkapi motor listrik yang memungkinkan pengendara menempuh jarak lebih jauh tanpa menguras tenaga. Dengan konsumsi energi yang relatif rendah, e-bike dianggap mampu menjadi solusi ramah lingkungan sekaligus ekonomis.
Riset ini menekankan bahwa e-bike sangat bermanfaat bagi pelajar, ibu rumah tangga, hingga aparat penegak hukum di perkotaan. Di berbagai negara, motor BLDC dengan daya antara 200–750 watt sudah umum digunakan sebagai penggerak e-bike. Motor jenis ini dikenal lebih tahan lama, minim perawatan, tidak menimbulkan kebisingan, serta memiliki torsi yang sebanding dengan kecepatannya.
Pertumbuhan penggunaan e-bike yang pesat menunjukkan adanya pergeseran gaya hidup masyarakat menuju transportasi yang lebih hijau dan efisien. Namun, peningkatan performa kendaraan ini tidak hanya bergantung pada desain fisik, melainkan juga pada sistem kontrol motor yang menggerakkannya.
Pentingnya Kontrol Kecepatan Motor BLDC
Motor BLDC merupakan komponen vital pada e-bike. Agar e-bike mampu memberikan pengalaman berkendara yang nyaman, sistem kontrol kecepatan motor harus diatur dengan presisi. Jika sistem kontrol kurang optimal, maka respon kecepatan bisa melambat, tidak stabil, atau bahkan menyebabkan konsumsi energi menjadi boros.
Dalam penelitian ini, tim mengembangkan model matematis motor BLDC dalam bentuk fungsi alih (transfer function) menggunakan metode system identification. Proses ini memungkinkan peneliti memahami hubungan antara input dan output motor sehingga dapat merancang sistem kontrol yang lebih tepat.
Selanjutnya, peneliti menguji berbagai metode kontrol, mulai dari kontrol dasar Proportional Integral Derivative (PID), logika fuzzy, hingga kombinasi keduanya yang dioptimalkan dengan algoritma kecerdasan buatan seperti Particle Swarm Optimization (PSO) dan Firefly Algorithm (FA).
Hasilnya, kombinasi fuzzy-PID yang dioptimalkan dengan algoritma Firefly memberikan kinerja terbaik dibandingkan metode lain. Sistem ini mampu mengurangi overshoot, mempercepat settling time, serta menjaga stabilitas kecepatan e-bike meski terjadi gangguan.
Jawaban atas Tantangan Emisi dan Energi
Latar belakang penelitian ini tidak lepas dari persoalan global: peningkatan emisi karbon, keterbatasan sumber daya energi fosil, serta masalah lingkungan perkotaan. E-bike dinilai sebagai salah satu solusi yang dapat membantu mengurangi ketergantungan pada kendaraan bermesin bensin.
Penggunaan motor BLDC yang dioptimalkan dengan sistem kontrol cerdas diyakini mampu mendukung upaya pengurangan emisi CO₂, karena e-bike membutuhkan energi listrik yang lebih efisien. Selain itu, perawatan yang lebih mudah dan umur pakai motor yang panjang menjadikan e-bike sebagai kendaraan yang ramah lingkungan sekaligus ramah di kantong.
Penelitian ini juga memberikan kontribusi dalam pengembangan teknologi kendaraan listrik di Indonesia. Dengan potensi pasar yang besar, hasil riset ini diharapkan mampu mendorong industri lokal untuk berinovasi menghadirkan e-bike berkualitas tinggi yang terjangkau masyarakat luas.
