Teknologi terus berkembang. Pada akhir abad ke-20, kita menyaksikan munculnya komputer pribadi, internet, dan telepon seluler. Era teknologi lain dimulai pada abad berikutnya (ke-21). Kita melihat perkembangan ponsel pintar (iPhone), komputasi awan (Google, Microsoft), dan media sosial (seperti Facebook, Instagram, dll.). Pada periode ini, kita juga melihat teknologi pra-AI dan pembelajaran mesin muncul melalui komputasi yang dipercepat.
Di akhir tahun 2020-an, Anda akan terus melihat tren teknologi terbaru: EV (kendaraan listrik) dan aplikasi energi baru (berkelanjutan). Dengan teknologi baru, muncullah standar dan desain baru. Dengan mengingat hal ini, Anda perlu mempersiapkan kemampuan manufaktur dan desain PCB Anda untuk masa depan. UET PCB adalah produsen berpengalaman yang dapat membantu Anda mengatasi tantangan dalam mengadopsi teknologi baru ini.
Bidang Baru yang Menarik: Kendaraan Listrik
Saat ini, peta jalan industri otomotif mengarah pada masa depan kendaraan listrik yang didorong oleh perusahaan-perusahaan besar seperti BYD, Ford, Toyota, Tesla, dan masih banyak lagi.
Teknologi baru apa saja yang terlibat dalam kendaraan listrik?
Baterai Lithium-Ion/Solid-state
Baterai Li-Ion adalah sumber daya utama sebagian besar kendaraan listrik saat ini. Baterai ini memiliki kepadatan energi yang tinggi dan sangat efisien. Selain itu, siklus pengisian dan pengosongan dayanya ideal untuk mobil. Biasanya, baterai Li-Ion memiliki masa pakai 1000-3000 siklus pengisian dan pengosongan daya.
Namun, baterai Li-Ion cukup sensitif, sehingga membutuhkan BMS (Sistem Manajemen Baterai) karena alasan berikut:
- Komponen-komponen ini memerlukan perlindungan terhadap tegangan berlebih (biasanya hingga 4.2 V). Kegagalan dalam hal ini dapat menyebabkan komponen tersebut meledak atau terbakar.
- Baterai ini juga membutuhkan perlindungan terhadap tegangan rendah (biasanya minimal 2.5V). Anda dapat merusak baterai Li-Ion secara permanen dengan berulang kali melakukan pengosongan daya berlebih.
- Pemantauan suhu tubuh secara terus-menerus diperlukan untuk memastikan mereka tetap berada dalam zona aman.
- Pemantauan arus (termasuk proteksi korsleting) diperlukan untuk mencegah panas berlebih.
Sirkuit tegangan tinggi
Teknologi baru lainnya yang digunakan adalah sirkuit tegangan lebih tinggi pada kendaraan listrik (EV). Sebelumnya, mobil/truk beroperasi dengan baterai timbal-asam 12V/24V. Sekarang, EV membutuhkan tegangan lebih tinggi (400V – 800V) bersama dengan teknologi inverter terbaru untuk memaksimalkan efisiensi dan penyaluran daya ke motor listrik dan sirkuit pengisian dayanya. Motor listrik lebih efisien pada tegangan nominal ini, menghasilkan torsi yang lebih tinggi. Penggerak transistor yang lebih baru, seperti SiC (Silikon Karbida) dan GaN (Galium Nitrida), digunakan karena kemampuan penanganan tegangan dan kinerja termalnya yang sangat baik. Berikut adalah tabel sederhana yang merinci beberapa tegangan EV populer.
| Tipe EV | Tegangan EV | Contoh Kendaraan |
| Hibrida | 48V | Toyota Prius |
| Kendaraan Listrik Standar | 400V | Tesla Model 3 |
| Kendaraan Listrik Terbaru (Performa Tinggi) | 800V | Hyundai ioniq 5 |
| Truk Listrik | 1000V | Kendaraan komersial BYD, truk Volvo |
Konektivitas dan IoT
Kendaraan semakin terhubung dibandingkan sebelumnya. Perusahaan pengemudian otonom secara konsisten mengumpulkan data untuk mempelajari bagaimana keterampilan mengemudi berubah. Data ini selalu diunggah ke server. Kendaraan harus terhubung ke layanan cloud dan/atau ponsel pintar untuk bernavigasi atau menggunakan sistem infotainment.
Mengemudi otonom
Pengemudian otonom dapat dicapai dengan menggunakan beberapa kamera dan sensor LiDAR. Selain itu, model AI berjalan pada sistem ini untuk memprediksi pergerakan mobil. Proses ini membutuhkan desain dan tata letak yang cermat dari protokol serial berkecepatan tinggi dan sistem mikrokontroler/mikroprosesor yang mencakup GPU dan NPU. Berikut adalah beberapa contoh SoC (System-on-Chips) kelas otomotif yang memanfaatkan teknologi ini.
| Nama SoC | Pabrikan |
| Antar Orin dan Xavier | NVIDIA |
| Perjalanan Snapdragon | Qualacomm |
| Chip FSD | Tesla |
| Seri EyeQ | Mebel |
Batasan Masa Depan: Energi Baru dan Aplikasi Berkelanjutan
Saat ini, Bumi menghadapi tantangan terkait pemanasan global dan kekurangan energi. Tren saat ini adalah mengubah cara kita menggunakan energi dan beralih ke sumber energi baru yang berkelanjutan. Berikut adalah beberapa teknologi baru yang berkaitan dengan sumber energi berkelanjutan.
Kincir Angin/Turbin Angin
Teknologi ini mengubah energi mekanik menjadi energi listrik, pada dasarnya berfungsi sebagai generator. Rumus utama untuk menghitung daya adalah kecepatan angin.3Pada dasarnya ada dua jenis turbin angin:
- HAWT (Turbin sumbu horizontal) – dibangun sejajar dengan arah angin.
- Turbin sumbu vertikal (VAWT) – dibangun tegak lurus terhadap arah angin. Omnidirectional (ke segala arah).
Teknologi energi angin dapat diintegrasikan ke dalam jaringan pintar untuk menyalurkan listrik ke area yang membutuhkannya secara otomatis.
Energi Surya/Panel Surya, Ladang Surya
Perangkat ini mengubah energi sinar matahari menjadi listrik menggunakan sel fotovoltaik. Biasanya, panel surya berukuran besar menyimpan energi yang mereka kumpulkan dalam baterai (sel Li-ion). Inverter mengubah energi DC menjadi AC, yang berguna untuk aplikasi rumah tangga. Energi surya banyak digunakan dalam jaringan pintar untuk mendistribusikan energi ke area tertentu secara efisien.
Rumah Pintar
Rumah pintar terhubung ke jaringan IoT sehingga teknologi tersebut dapat mengontrol peralatan rumah tangga seperti sistem HVAC, TV pintar, lemari es, dan pencahayaan. Proses ini membebaskan pengguna dari pengoperasian atau pemeliharaan berbagai peralatan rumah tangga yang memakan energi atau waktu. Rumah pintar terhubung ke berbagai protokol IoT, seperti Zigbee, Bluetooth, dan Wi-Fi.
| Contoh Aplikasi Rumah Tangga | Aplikasi Rumah Pintar |
| Penerangan | Pencahayaan suasana otomatis, lampu yang dikendalikan suara. |
| HVAC | Kontrol Suhu dan Kelembaban Otomatis. |
| Peralatan | Televisi, kulkas, dan mesin cuci yang dapat Anda kendalikan dengan ponsel pintar Anda. |
| Energi | Memanfaatkan energi surya untuk penghematan energi. Stopkontak pintar untuk mengotomatiskan pengaktifan/penonaktifan peralatan. |
| Security | Kunci pintar dan sistem deteksi pencurian cerdas |
Smart Grid
Jaringan cerdas (smart grid) pada dasarnya adalah jaringan sumber energi terbarukan yang saling terhubung. Sumber-sumber ini dapat berasal dari berbagai tempat yang berkomunikasi secara efisien satu sama lain melalui IoT dan komputasi awan. Mereka menggunakan AI untuk membuat proses lebih efisien sambil menjaga distribusi energi yang seimbang di seluruh sistem. Berikut adalah beberapa komponen jaringan cerdas:
- Sensor Cerdas – Memantau lingkungan sekitar, termasuk mendeteksi tegangan dan arus. Mereka dapat mengirim data melalui IoT.
- Meter Cerdas – Mengukur penggunaan energi dan mengirimkannya ke pengguna dan perusahaan utilitas.
- Konsentrator Data – Gerbang menuju sistem cloud. Mereka mendapatkan data dari berbagai meteran.
- Pusat Kontrol – Menggunakan AI untuk mengoptimalkan energi berdasarkan data IoT.
- Sistem Manajemen Energi – Penyeimbangan beban dan optimasi pembangkitan energi.
- Sumber Daya Energi Terdistribusis – Unit pembangkit/penyimpanan energi seperti sistem energi surya, angin, dan penyimpanan energi baterai.
Bagaimana Memilih Produsen PCB untuk Tren Baru Ini?
Memilih produsen PCB yang tepat dapat mencegah sakit kepala dan masalah selama pembuatan papan sirkuit Anda. Pilih produsen yang memiliki standar dan sertifikasi global.
Untuk aplikasi kendaraan listrik (EV), pastikan pabrikan mematuhi dan tersertifikasi sesuai dengan IATF 16949 (Sistem Manajemen Mutu Otomotif), ISO 26262 (Keselamatan Fungsional), dan AEC-Q100/AEC-Q200 (keandalan komponen).
Untuk energi baru, pastikan pabrikan memiliki standar IEC (Keselamatan Listrik dan Integrasi Jaringan), seperti IEC 62109 (Keselamatan untuk sistem Fotovoltaik), IEC 61730 (Keselamatan Modul Surya), IEC 61400 (Sertifikasi Turbin Angin), dan IEC 61850 (Protokol Komunikasi Jaringan Cerdas), dan masih banyak lagi.
Kesimpulan
Penting untuk mempersiapkan diri menghadapi tren baru dalam aplikasi kendaraan listrik (EV) dan energi baru di masa depan. Pahami teknologi baru yang terkait dengan baterai Li-Ion, tegangan tinggi, komunikasi, pengemudian otonom, dan tren lainnya dalam aplikasi EV. Demikian pula, pahami tren terbaru dalam IoT, jaringan pintar, energi surya, dan energi angin. UET PCB adalah mitra bersertifikasi dan berpengalaman yang dapat membantu Anda dengan desain tren baru ini.