Perpustakaan Digital ITB

Akibat adanya regulasi energi terbarukan, kebutuhan Sistem Baterai Penyimpan Energi untuk aplikasi bergerak maupun stasioner semakin meningkat. Untuk memenuhi kebutuhan daya pemakaian, kumpulan sel baterai individu harus disusun dengan konfigurasi seri-paralel dalam suatu sistem yang disebut pak baterai. Namun konfigurasi secara seri mengakibatkan permasalahan baru, yaitu ketidaksetimbangan muatan pada masing-masing sel baterai. Oleh sebab itu diperlukan suatu sistem penyetimbang muatan baterai yang memadai dan efisien agar masa pakai setiap sel baterai dapat ditingkatkan. Sistem penyetimbang muatan baterai yang baik dituntut untuk dapat menjaga level kondisi muatan (KM) setiap sel baterai pada level yang sama. Pada tugas akhir ini akan dirancang sebuah sistem penyetimbang menggunakan topologi pack to cell dengan metode transfer aktif dua kapasitor secara komplementer. Untuk membangun sistem tersebut, akan digunakan sebuah mikrokontroler berupa arduino. Mikrokontroler ini bertanggung jawab untuk mengendalikan saklar berdasarkan informasi sensor tegangan dan arus yang terdapat pada setiap sel maupun pak baterai. Aliran energi akan mengalir dari pak baterai yang bertegangan tinggi menuju konverter DC-DC untuk diturunkan tegangannya. Kemudian energi ini akan disimpan sementara pada kapasitor agar pada selanjutnya energi akan diteruskan menuju sel baterai target. Sistem penyetimbang muatan baterai pack to cell ini bekerja menggunakan 2 kapasitor yang bekerja secara bergantian dalam melakukan pengisian maupun pengosongan energi. Mekanisme kerja ini dapat secara efektif melakukan perpindahan energi sehingga sistem ini akan memiliki performa efisiensi dan transfer muatan yang relatif lebih tinggi. Selain itu, akibat penggunaan topologi pack-to-cell maka sistem penyetimbang ini juga memiliki kompleksifitas yang cukup sederahana sehingga beban kerja saklar maupun biaya komponen dapat diminimalisir. Dengan berbagai kelebihan tersebut maka laju degradasi sel baterai akan berkurang sehingga masa pakai pak baterai menjadi lebih lama. Dari rancangan SPMB yang diusulkan dan pengujian yang telah dilakukan, topologi pack to cell dengan metode transfer aktif komplementer dan rekayasa zero current switching (kombinasi induktor dan kapasitor) pada kondisi tanpa beban mampu menyetimbangkan baterai dengan efisiensi sebesar 93,31% dan memiliki kecepatan penyetimbang yang lebih cepat dari penggunaan 1 kapasitor maupun 2 kapasitor dengan waktu 1230 detik. Selain itu, arus keluaran yang dihasilkan juga lebih stabil dari penggunaan kapasitor saja dengan nilai standar deviasi sebesar 17,3.