Perancangangan Sistem Monitoring Tegangan Pada Sel Baterai 110 Volt DC Berbasis IoT Dengan Protokol MQTT

Abstract

Sistem baterai cadangan 110 V DC pada gardu induk memiliki peran penting sebagai sumber daya darurat yang harus dijaga keandalan dan kesehatannya secara terus-menerus. Permasalahan yang sering terjadi adalah keterbatasan sistem monitoring konvensional yang belum mampu memantau kondisi baterai secara real time dari jarak jauh. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan sistem monitoring tegangan baterai 110 V DC berbasis IoT dengan protokol MQTT, yang dilengkapi dengan fitur estimasi State of Charge (SoC) dan State of Health (SoH). Metode penelitian yang digunakan meliputi perancangan perangkat keras berupa sensor tegangan, sensor arus, mikrokontroler ESP32, serta perancangan perangkat lunak dengan komunikasi MQTT untuk transmisi data ke antarmuka aplikasi. Pengujian dilakukan pada baterai LiFePO₄ 4S sebagai media simulasi, dengan parameter pengukuran meliputi tegangan tiap sel, tegangan total, arus beban, SoC, dan SoH. Selain itu, performa protokol MQTT pada QoS level 0, 1, dan 2 diuji dengan parameter delay, packet loss, dan throughput. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sensor tegangan dan arus memiliki tingkat akurasi yang baik dengan nilai error rendah, perhitungan estimasi SoC dan SoH dapat diterapkan dengan pendekatan tegangan Open Circuit Voltage (OCV), serta protokol MQTT mampu mentransmisikan data secara real-time dengan packet loss 0%, delay, dan throughput sesuai standar. Data berhasil divisualisasikan pada aplikasi MIT App Inventor sehingga kondisi baterai dapat dipantau jarak jauh dengan antarmuka yang informatif. Kesimpulan dari penelitian ini adalah sistem monitoring yang dirancang dapat berfungsi dengan baik dan memiliki potensi untuk diterapkan pada sistem baterai 110 V DC di gardu induk dengan penyesuaian skala dan konfigurasi baterai yang sesuai