Perpustakaan Digital ITB

Permintaan terhadap sistem penyimpanan energi berbasis baterai terus meningkat seiring berkembangnya teknologi kendaraan listrik, perangkat portabel, dan sistem energi terbarukan. Untuk mendukung riset karakterisasi performa baterai, metode galvanostatik seperti Galvanostatic Charge-Discharge (GCD) dan Galvanostatic Intermittent Titration Technique (GITT) banyak digunakan untuk mengevaluasi kapasitas, efisiensi coulombic, serta perilaku difusi ion dalam sel elektroda. Teknik-teknik ini membutuhkan sumber arus yang mampu menghasilkan arus presisi dengan rentang luas dan resolusi tinggi. Pada tugas akhir ini, dirancang dan direalisasikan subsistem pengendalian arus untuk galvanostat satu kanal dengan rentang pengendalian arus ±10 µA hingga ±10 mA. Subsistem ini dibangun menggunakan topologi Howland Current Pump (HCP) yang dimodifikasi, dengan komponen utama OPA192 yang memiliki offset dan bias arus sangat rendah. Dua jalur resistor umpan balik (1 k? dan 10 k?) dikontrol melalui relay SPDT untuk mendukung dua rentang operasi: Range 1 (10 µA – 1 mA) dan Range 2 (1 mA – 10 mA). Sistem ini mendukung pengendalian arus dua arah (sourcing/sinking) untuk mengakomodasi mode pengisian dan pengosongan baterai. Pengujian eksperimental menggunakan Kaithley DMM7510 menunjukkan error maksimum ±1 µA pada Range 1 dan ±10 µA pada Range 2, memenuhi spesifikasi rancangan. Sistem ini juga terintegrasi dengan mikrokontroler Arduino Nano untuk pengaturan DAC dan pembacaan ADC, memungkinkan pengendalian arus secara digital serta kalibrasi linier melalui regresi. Hasil evaluasi menunjukkan performa arus yang linear, stabil, dan simetris pada mode sumber maupun serap arus, tanpa adanya deviasi signifikan di sepanjang rentang kerja. Dengan demikian, subsistem pengendalian arus ini terbukti akurat dan stabil, serta siap diintegrasikan pada sistem galvanostat secara keseluruhan untuk mendukung pengujian GCD dan GITT pada baterai kancing isi ulang.