Perpustakaan Digital ITB

Meningkatnya permintaan akan sistem konversi daya dua arah telah seiring dengan pertumbuhan pesat teknologi penyimpanan energi, kendaraan listrik, dan mikrogrid DC yang membutuhkan manajemen daya dua arah yang fleksibel dan efisien. Salah satu tantangan utama dalam sistem tersebut adalah menjaga stabilitas tegangan di bawah variasi dinamis tegangan masukkan dan kondisi beban. Konverter Bidirectional Buck-Boost menawarkan solusi efektif untuk mengatur aliran daya dua arah, namun kinerja keseluruhannya sangat bergantung pada strategi kendali yang digunakan. Studi ini mengusulkan desain dan simulasi sistem kendali hibrida untuk konverter Bidirectional Buck-Boost untuk mencapai pengaturan tegangan yang kuat di bawah kondisi operasi yang bervariasi. Kendali hibrida yang diusulkan secara dinamis menentukan peralihan mode Buck, Boost, atau freewheeling berdasarkan nilai sesaat arus induktor dan tegangan kapasitor, berdasarkan aturan keputusan yang diturunkan dari model ruang keadaan (state space). Model matematika konverter dirumuskan untuk empat konfigurasi peralihan dan diimplementasikan dalam software MATLAB Simulink menggunakan blok Fungsi MATLAB. Hasil simulasi menunjukkan bahwa kendali hibrida berhasil mempertahankan tegangan keluaran mendekati nilai referensi, dengan respons transien yang cepat dan osilasi keadaan tunak minimal, bahkan di bawah fluktuasi sumber dan beban. Metode yang diusulkan menunjukkan ketahanan dan fleksibilitas yang tinggi, dengan keberadaan komponen parasitik seperti resistansi yang tidak secara signifikan memengaruhi kinerja sistem, sehingga menyederhanakan analisis ruang keadaan dibandingkan dengan kendali PI konvensional. Selain itu, kendali hibrida tidak memerlukan pengukuran sensor dengan akurasi tinggi, memungkinkan konverter beroperasi dengan andal bahkan ketika diimplementasikan dengan perangkat keras ADC beresolusi rendah. Temuan ini menegaskan bahwa metode kendali hibrida yang diusulkan meningkatkan kinerja dinamis dan kemampuan pengaturan tegangan konverter Bidirectional Buck-Boost, menjadikannya solusi yang menjanjikan untuk sistem penyimpanan energi terbarukan, kendaraan listrik, dan aplikasi mikrogrid DC yang membutuhkan kendali daya yang efisien, andal, dan adaptif.