Monday, 13 November 2017

My Observation of Tesla PowerWall2

My Tesla Powerwal 2 (PW2) summary, freshly installed just 3 days ago:

  1. PW2 can be installed in multiphase (mine is 3-phase). PW2 monitors each phase current using Current Transformer (installed by the installer of course).
  2. PW2 basically absorbs all your solar power instead of injecting them back to the grid. What is worth to be noted, although you have load on different phases, the PW2 will compensate this so that your electricity meter reads export as 'zero' (since Australian domestic electricity meters don't care on which phase you're consuming). So, in my example, I was using an induction stove top at 1000 Watts on the 'white' phase, and the PW2 injecting back to the grid at 1000 Watts at 'red' phase, resulting net zero export. To mention the obvious, PW2 inverter maxed out at 5kW power.
  3. Non-noticeable transfer time when the grid has failed. I've tested this 2 times: at first attempt, the solar panel inverter anti-islanding has to reset (causing the solar power to cut for about a minute). In the second attempt, the solar inverter didn't trip at all (as if nothing happen). I'm definitely impressed on this one. To mention the obvious, only 'red' phase of my home is backed up by PW2. Other phases are not. Now I can officially welcome mad max scenario!
  4. During daytime (when the solar panel is active), I've noticed PW2 constantly draws around 100 Watts from the grid, but not at night time. I can't find any info in the internet on the why, yet. My guess, PW2 requires power for its own functionality and ineffeciencies in converting AC to DC and somehow only compensates during daytime? 
  5. It is also worth to be noted, unlike the Tesla cars, users can't set the maximum charge level on PW2. My guess, Tesla is now extremely confident that this is no longer required. Maybe combination of newer chemistry and internal software to limit when required during hot days?

What it doesn't do and I wish Tesla will update this functionality sometimes in the future:

  • Change the timing on the 100-Watt constant draw from the grid. I wish this is user configurable. For example, to draw this at night time, or to use solar panel instead. For me who on Time of Use plan, this total of 1kWh on daytime is something I'm not willing to pay the grid for. Call me stingy.
  • Ability to charge PW2 from the grid during off-peak via the app. At the moment PW2 only absorbs power from solar panel. Since my solar panel is not enough for my usage, I'd love to have the ability to get cheaper electricity at night to be used by my household during peak time. Quicker ROI anyone?

Now, to how I use the Tesla app:

  • Once the installer enter account holder details via the installer page, your PW2 will be immediately visible on the Tesla app (you'll need wi-fi router for PW2 to connect to Internet). I haven't accessed the PW2 directly via the ethernet router (no reply). Will try again next time.
  • The visualisation of the app is indeed very useful. For a data hoarder like me, the visualisation has altered my energy usage. For example, now I know my inverter reverse cycle Air Conditioner doesn't have linear energy consumption (I thought it does). It has step changes, i.e. 2.4kW at full power, then 1.5kW, then 900 Watts at lowest power (in cooling mode). When the PW2 is low in charge, I deliberately turn off my air-con to minimise grid usage and happy with slightly higher room temperature (but still comfortable). My guess, sometime in the future, all home appliance will talk to each other (via ethernet router, just like the PW2 at the moment) and have AI (Artificial Intellegence) based on user preference on how and when to consume energy (whether to save energy, or maximum comfort).

So here is my data, just 1 day after it's being installed (grid data not shown for clarity):

Tesla PW2 App Visual

The data above is definitely not my average day. I had to travel 120-ish km on that day, so most consumption gone to EV (I'm guessing around 18kWh).

Now my debt has increased significantly again (thanks to PW2 as an expensive toy), so the family now have to be content living from boiled water and salt. At least we have a good-lookin' dead weight on the wall now (wheel added in MS Paint to make me feel less guilty by the dead weight):

Tuesday, 6 September 2016

Motor Listrik

Akhirnya, Indonesia akan memproduksi sepeda motor listrik [1]. Sedikit telat, tapi lebih baik telat daripada tidak sama sekali. Menurut saya, tidak ada yang spesial dari sepeda motor listrik ini. Modelnya hanya mencontoh dari motor bebek. Eropa, Amerika, Cina, Jepang, dan banyak negara lainnya sudah memproduksi sepeda motor listrik mereka sendiri, dan modelnya jauh lebih menarik.

Melihat spesifikasinya, produsen motor listrik ini mengunggulkan koneksi ke smartphone Android. Daripada menambah fungsi-fungsi 'nggak-penting' (untuk apa CPU ber-GHz di motor listrik??), produsen motor listrik di Indonesia, bersama dengan pemerintah (PLN), seharusnya juga memproduksi motor listrik untuk kelas 'ekonomi'. Sistem Baterai yang sama juga bisa digunakan untuk elektrifikasi daerah pedalaman yang sulit terjangkau oleh listrik.

Saat ini, banyak daerah pedalaman yang masih menggunakan gen-set untuk mendapatkan listrik. Bahan bakar untuk gen-set di daerah pedalaman, apalagi ratusan pulau di Indonesia Timur, harganya tidak terjangkau (berhubung mahalnya ongkos kirim). Walaupun beberapa daerah mendapat subsidi, anggaran tersebut seharusnya digunakan untuk kepentingan lainnya, seperti membangun infrastruktur daerah.

Stasiun-stasiun pengisian baterai (dari panel surya, atau sumber energi terbarukan lainnya) dibangun di daerah-daerah ini untuk mengisi baterai motor listrik. Bagi yang mampu, bisa memasang panel surya sendiri di rumahnya. Dengan sistem energi terbarukan, tidak perlu lagi bayar ongkos kirim untuk bahan bakar. Sampai di rumah, baterai yang sama bisa digunakan untuk lampu, TV, dan pengisian telpon genggam dan banyak lainnya. Sistem peminjaman juga harus diterapkan, karena tidak mungkin masyarakat membayar harga motor-motor listrik ini.

Baterai untuk motor listrik ini tidak dapat diremehkan. Dengan kapasitas hampir 2kWh, baterai ini bisa digunakan untuk mengoperasikan kulkas kecil beberapa hari. Sulitnya implementasi di lapangan, saat ini, karena tidak adanya standardisasi untuk tegangan rendah. PLN seharusnya mempelopori standardisasi tegangan rendah untuk daerah pedalaman. Dengan adanya standardisasi ini, produsen-produsen lokal bisa mulai memproduksi peralatan rumah tangga yang mampu menggunakan baterai yang sama dengan motor-motor listrik ini. Contoh, motor listrik ekonomi mungkin bisa menggunakan baterai 48-Volt, dan peralatan rumah tangga untuk daerah-daerah pedalaman ini (seperti lampu, kulkas, sampai kompor listrik dengan induksi) bisa menggunakan sistem ini juga.

Kalau saya sendiri saja sudah merakit sepeda listrik sendiri dan diisi ulang oleh panel surya. Masa produsen besar tidak bisa?

Sekali tepok, ratusan nyamuk. Tidak perlu konek-konek-an ke Android.


Wednesday, 2 March 2016

Secondary Battery System for Camping Trip

So, I've done a few research into 4WD battery system (dual battery system) since I had few colleagues asking me what secondary battery system is best for their 4WD camping-bush-trip. The more I look into this (in Australian market), the more I am impressed of how expensive these battery systems are. By simply looking into REDARC website, one should wonder, why on earth battery management system can cost in the order of thousand of Australian dollars (excluding batteries). There is nothing 'smart' with lead acid batteries! Boy oh boy!!

It is true that you need some charging management system so that your car is protected from over-loading in charging deep-cycle batteries. But, do you really need to spend thousand dollars computerised battery charging system?

"People don't buy for logical reasons. They buy for emotional reasons" rings so true in this 4WD market. Just looking around the car park at my work, people spent literally tens thousands of dollars to upgrade their 4WD (or cars, generally). Nothing wrong with that of course, here is me being hypocritical, willing to spend hundreds of bucks accumulating second-hand batteries to satisfy my emotional needs! Luckily I can't afford those yet.

Anyhoo, for those who want to go camping trip, and simply need pure battery function (no emotion involved), then I got a surprise for you! Please don't buy those off-the-shelf power pack (the like of ArkPak) with batteries from camping shop, they are a RIP-OFF!! If you can tinker a bit, then you can save literally hundreds of dollars!!! (yup, that's right, 3 exclamation marks)

Here is my proposal (no need to tinker your car wiring either):

Component list:

  1. Cigarette Lighter 12V plug from Altronics (click here)
  2. DC – DC converter (to be set to 13.8 Volt and 5 Amp). Get it here.
  3. 12V 100Ah lithium battery
  4. Low voltage protection switch
  5. 12V cigarette lighter socket

Technical note:

  • The setup above is charging the lithium battery one way only, i.e. no current back flow from lithium to your car system.
  • Since you plug it to your car's cigarette lighter socket, it ONLY charges when you turn the engine on. Do keep it connected all the time to ensure the battery charged, always.

The whole lot above can give you up to 1000Wh of electricity and cost less than AUD1000. Forget those expensive ArkPak or the like that can cost you more than double of what I proposed above. Well, yes, you do need to tinker a bit, but hey, I'm talking to those who are adventerous right? The electric is so simple: red to positive, black to negative. Come on, it's not rocket surgery (or brain science)!

If you feeling even more adventerous, you can replace the supply (item 1 and 2) with solar panel (minimum 60 Watt) with MPPT module. For the MPPT, I can recommend Genasun. Please, please, please, simply skip crap 'charge controllers' and save yourself troubles.

Happy camping!

Thursday, 8 October 2015

Proposal Elektrifikasi Pedalaman Indonesia

Pedalaman Indonesia masih banyak yang belum terjangkau oleh listrik karena infrastruktur yang masih minimal. Memasang jaringan kabel listrik ke daerah pedalaman masih sulit dan mahal.

Biasanya, daerah pedalaman menggunakan genset (generator set). Nah, menggunakan BBM untuk listrik sangat boros dan mahal. Contoh, hanya untuk penerangan dan mengisi ulang baterai, penduduk ini [2] menghabiskan Rp50,000 per malam . Boros bukan?

Belum lagi masalah logistik bahan bakar minyak ke daerah pedalaman. Semakin terpencil, semakin sulit untuk mendapatkan bahan bakar. Contoh, di daerah Timur Indonesia, bahan bakar saja sampai dikorupsi [3]. Waduh, sudah jatuh, tertimpa tangga pula!

Nah, kebanyakan dari kita (yang bisa akses internet dan baca) sudah tahu, bahwa panel surya jauh lebih cocok untuk elektrifikasi daerah pedalaman. Dengan tidak perlunya bahan bakar (kecuali sinar matahari), semua masalah di atas, ya teratasi!

Tapi, kenapa kita (Indonesia) masih sulit menerapkan sistem panel surya ke daerah pedalaman? Instansi pemerintah sudah banyak yang mencobanya [4], dan juga organisasi non-profit [5], dan banyak lainnya. Tapi, tetap saja masih banyak desa dan daerah pedalaman yang belum terjangkau listrik. Tanya kenapa?

Menurut saya, masalahnya bisa dikategorikan sebagai berikut:

1. Keterjangkauan Harga
Panel surya dan baterai memerlukan harga beli yang tinggi, walaupun ongkos operasional selama penggunaan hampir nol. Masalahnya, para pengguna hanya sanggup membeli dengan harga beli yang rendah, dengan harga operasional yang 'terjangkau'.

Masyarakat pada umumnya lebih memilih untuk membeli gen-set kecil seharga satu juta dengan membeli BBM seumur hidup (ongkos operasional), dibanding membeli perangkat panel surya dan baterai seharga 3 - 4 juta rupiah (walaupun tanpa biaya operasional sepeser pun).

2. Standardisasi
Melihat contoh-contoh sukses dari lapangan (seperti [4] dan [5]), masih belum ada standardisasi seperti: tegangan, baterai, dan colokan apa yang dipakai. Semuanya terserah donatur.

Dengan adanya standardisasi, harga sistem secara keseluruhan bisa menjadi lebih murah. Para supplier tidak perlu memproduksi berbagai macam colokan, satu saja cukup. Contoh: bagi yang tinggal di kota, selama punya 'colokan' listrik, tinggak 'nyolok' bukan? Nggak usah pusing-pusing mikir colokannya nggak cocok, atau tegangannya ngaco?

Semakin banyak kompetisi untuk hal yang sama, harga akan menjadi lebih murah, gampang kan?

3. Skalabilitas
Lanjut dari masalah sebelumnya, berhubung tidak adanya standardisasi, sistem panel surya yang dibagikan ke rakyat sejauh ini tidak bisa di-'upgrade'. Kalau ada pengguna yang mau menggunakan listrik lebih kuat (kulkas, mesin, dll), bagaimana sistem yang sudah ada mengatasinya?

Sejauh ini, berhubung tidak ada standardisasi, kalau mau 'upgrade', ya mesti beli sistem yang lebih besar. Sistem sebelumnya jadi sama sekali tidak bisa digunakan. Ini sebuah pemborosan dan mahal.

Nah, berhubung saya nggak punya duit, proposal saya hanya untuk mengatasi standardisasi, alias 'the low hanging fruit'. Yang gampang-gampang dulu aja, yaitu standardisasi.

Berhubung produk di pasaran sudah banyak yang menggunakan 12 Volt, kenapa kita tidak mulai dari standardisasi 12V? Ya, tentu saja menggunakan AC 220V lebih ideal. Tapi, siapa yang mampu memasang dan merawat peralatan 220V AC? Kita harus realistis. Berhubung belum banyak teknisi listrik di pedalaman, yang kita butuhkan adalah peralatan pembangkit listrik yang bisa langsung digunakan oleh rakyat pedalaman, dan untuk dirawat oleh mereka sendiri.

Semua colokan juga di-standardisasi, jadi kalo salah 'colok', tidak mengakibatkan konsekuensi yang drastis.

Contoh proposal:

Ilustrasi sebagian diambil dari [6].

Dengan standardisasi 'colokan' dan tegangan, pengguna di pedalaman bisa menikmati keuntungan seperti penduduk di kota. Tinggal colok! Kalo mau 'upgrade', tinggal colok panel surya dengan hubungan paralel, dan juga batre, tidak perlu beli sistem baru dari 'nol'. Proposal sistem di atas juga dirancang untuk digunakan oleh pengguna yang kurang melek listrik-listrikan. Gampang kan?

Standardisasi juga menyederhanakan sistem logistik dan penerapan di lapangan. Donatur atau supplier manapun tinggal pasang-colok (plug and play) dengan sistem yang lain. Nggak perlu pusing panel surya buatan apa, dan runcian teknis lain-lainnya.

Kunci utama standardisasi adalah '12VDC bus' [8]. Selama ini diterapkan, semuanya menjadi jauh lebih mudah. Bagi pembaca yang melek panel surya, mungkin bertanya, "Itu penerapan 'kotak elektronik' dari panel surya ke '12VDC bus' gimana?"

Naaah, ini bisa diterapkan oleh:
1. Beli produk yang sudah ada di pasaran (alias '12V charge controller')
2. Bikin sendiri (produk dalam negri). Kalo saya sendiri aja udah bisa rancang dan bikin sendiri [7], kenapa situ nggak bisa?

Dari hitungan saya, harga beli sekitar 3 juta rupiah per unit. Ini untuk panel surya 50Watt-peak (dengan elektronik), dan baterai lithium 12V 20Ah, lengkap dengan colokan. Ini cukup untuk penerangan dan isi ulang batre handphone. Berhubung memakai batre lithium, sistem ini akan tahan selama 10 tahun, alias Rp 25,000 per bulan (kredit tanpa bunga selama 10 tahun)! Murah mana, dibanding Rp 50,000 per hari untuk pemakaian BBM?

Walaupun sistem ini masih belum bisa bersaing dengan harga PLN (harga sistem ini masih sekitar Rp 5,500 per kWh selama 10 tahun, dibanding harga PLN sekitar Rp 1,500-an per kWh), kita harus realistis. Sistem ini masih jauh lebih murah (daripada genset) untuk daerah pedalaman yang belum terjangkau listrik. Lagipula, harga PLN akan terus naik selama 10 tahun ke depan.

Bagi yang kebanyakan duit, silahkan hubungi saya! Duitnya akan saya pakai untuk elektrifikasi pedalaman Indonesia. Dijamin tokcer! [1]

Referensi dan catatan:
[1] Duit nggak bisa minta balik!
[8] 12V dipilih karena lebih banyak pilihan untuk produk konsumen yang sudah ada di pasaran, dibanding sistem 48 volt misalnya (digunakan oleh:

Tuesday, 25 August 2015

36V 11.6Ah Super Tube Battery Real Life Review

UPDATE 31 Aug 2015: BMS board fixed, my old battery is now up and running again! Simply clean the salt bridge due to moisture penetration. All those riding in the wet did take its toll!


For lithium batteries, people always discuss how many charge-discharge cycles their battery last, but very few data regarding the electronics (i.e. the BMS, or Battery Management System).

My beloved 36V 11.6Ah tube battery (with original Panasonic cells) just died on the weekend :(. To my surprise, the cells themselves are still good. It's the electronics inside the battery system that is the culprit, i.e.:

  • the charging port is no longer be able to charge, and
  • the 4-pin output port also gives no output voltage (but can charge from this port).

This particular battery electronics have MOSFET driven switch for ON/OFF switch and the charging port ideal diode circuit (on top of the BMS).

I initially thought the PCB must have corroded since I always ride regardless weather (and it's been very wet lately). However, when I opened the BMS, it was dry-as, no sign of moisture what-so-ever (kudos for the battery design and build).

Since I have no time (yet) to further dissect the electronics, I already purchased the same battery for replacement. Again, to my surprise, the new battery did not perform any better compared to the old one. This, basically saying, the old battery has NOT lost ANY performance compared to new.

I get to work in 45 - 47 minutes (27km one way distance), which was same time compared to old one. When fresh, my cycle analyst shows peak power close to 800 Watts (old battery did the same). So, WOW! However, I haven't had the guts to test the capacity loss though. My guess the old battery probably have lost some of its capacity.

So, for documentation sake, my old battery has gone through (according to cycle analyst):

  • 497 cycles
  • 3701 Ah total

Based on the above, average 7.45Ah usage (65% Depth of Discharge) for its lifetime. And no noticable performance degradation. Impressive indeed.

Now, somehow I need to fix the electronics...

Tuesday, 21 April 2015

Cheapest Commuting Challenge

What is the cheapest form of commuting [7]?

With my electric bicycle, I commute 54km round trip with 460Wh of energy, or 8.5Wh/km [1]. This energy usage is equivalent to 0.052 litres of fuel, or 0.1 litre/100km [2].

Well, hangon, surely it is cheaper to pedal with your own muscle, right? That's what I thought as well. So, being a skeptic, I did my own calculation:

Assume the rider is from Tour de France (NOT me), which can 'easily' produces 300 Watt all the time in the commute duration (to achieve the same comparison with my electric bike commuting). Let say the rider manage to output 460Wh exerted at the same time duration (1 hour and 40 minutes round trip). The rider would need 400 Calories [3]! Quick googling tells me, this is equivalent to a bigmac [4].

For food cost, this translates to $5 for a round trip. Heck, that is the same cost (fuel only) if I use my Toyota Corolla! There you go. Human powered commuting is NOT cheap [5]! (Of course, I'm ignoring the health benefit here).

My electric bike fuel cost? ... Nothing! That's right, because mine is solar powered (one way). The other way, I charge at work for free :)

"Wait a minute, you have not included your capital cost!" I hear someone complaining. Well, since I'm a cheapskate, my total electric bicycle cost is around AUD1,600. This price includes: new electric bike kit, second hand bike, second hand solar panel, and my own custom MPTT charger [6]. To date, I've clocked 11,000km and 420 cycles of charging (quite deep too) and definitely still have my 80% capacity (I haven't had the guts to test the actual remaining capacity). I predict I'll be good for at least another 400 cycles (before I need to buy a new battery), so the life-cycle cost would be AUD1,600 / 800 trips = 2 bucks a trip (or 7.5 cents per km). Try to beat that!

[1] Exact value is highly dependent on wind. This figure is anywhere between 350 to 550Wh. The average speed for the whole ride is between 33 to 34km/h (not much affected by wind, almost none I say). Data source from installed Cycle Analyst on-board (
[2] A litre of fuel contains 8.9kWh of energy, using data from
[3] 460Wh = (460Watt)(3600seconds) = 1.656MJ = 396kcal (or 396 food Calorie, yes the Calorie unit IS confusing)
[4] Assuming 100% efficiency converting those bigmac calories to pedal energy.
[5] More reading if you don't trust me:
[7] For smart a$$ out there that says "cheapest commuting is no commuting at all, i.e. work at home!". To that, I can't top it off. Yes, I agree with you.

Thursday, 16 April 2015

Perbandingan On-Grid dengan Off-Grid

“Listrik saya mahal banget! Pake panel surya bisa jadi lebih murah nggak yah?”, keluh pelanggan PLN, yang memakai banyak listrik gara-gara pake AC seharian.

“Bisa lah!”, jawab saya.
“Pasangin donk!”, jawab situ.
“Sini, kasih gue 25-juta”, jawab saya lagi.
“Gila luh, mending gue nggak pasang”, jawab situ.

Masalahnya, walau panel surya bisa mengurangi biaya listrik, harga pasangnya memang sangat mahal. Pertanyaannya, “ada nggak sih, perhitungan untung-rugi pasang panel surya?”.

Nah, tulisan kali ini bertujuan menjawab pertanyaan ini. “Kapan gue untung kalo pake pasang panel surya?”

Mari, kita semua berpegangan tangan dan cipiki (cium pipi kiri) dan cipika (cium pipi kanan) sesama. Karena, PLN sudah memberlakukan ‘net-metering’ melalui peraturan PLN nomor 0733.K/DIR/2013 [1].

Dengan adanya peraturan PLN ini, motivasi untuk memasang panel surya ‘supaya untung’, dapat terealisasi.

Contoh masalah:

Seorang pelanggan PLN menggunakan listrik sebanyak 300kWh sebulan (atau 10kWh) sehari, gara-gara pasang AC seharian. Menurut tarif PLN terakhir [2], si pelanggan harus membayar 400-ribu rupiah sebulan (Rp 1.352 / kWh, untuk golongan R-1/TR).

Dari contoh penggunaan di atas, bagaimana menghitung kalau pemasangan panel surya itu untung atau rugi? Berapa besar panel surya yang harus dipasang supaya untung? Ngitungnya gimana nih?

Tunggu dulu, perhitungannya memang tidak segampang ‘1 + 1’, tapi nggak rumit juga. Sebelum nyebur lebih dalam, harus diingat, tujuan akhir dari hitungan adalah mengetahui kapan modal kita bisa balik (inggrisnya ROI, Return on Investment).

Dari perhitungan saya [3], di Indonesia, pasang panel surya on-grid bisa modal balik dalam waktu 13 tahun (alias Return on Investment sekitar 7.7%). Jangan lupa, jangka hidup panel surya itu dijamin selama 25 tahun. Jadi setelah modal balik (13 tahun), selebihnya untung…tung…tung.

Terus, off-grid itu apa?

Waduh, ini topik tersendiri dan lumayan rumit. Intinya:

  • On-grid: terhubung dengan 'grid'. 'Grid' di Indonesia adalah PLN.
  • Off-grid: tidak terhubung dengan 'grid'. Jadi nggak ada hubungannya sama PLN.

Jadi, pedalaman Indonesia yang memakai gen-set itu 'Off-grid', karena tidak terhubung oleh PLN.