PERANCANGAN SISTEM SOLAR CHARGER MENGGUNAKAN BUCK CONVERTER DENGAN METODE

Abstract

Kebutuhan energi di dunia hingga saat ini cenderung di penuhi dengan bahan bakar fosil yaitu minyak, gas alam dan batu bara. Diperkirakan pemakaian energi dunia hingga tahun 2025 masih di dominasi bahan bakar fosil. Keterbatasan tersedianya sumber energi fosil sebagai penghasil energi listrik mendorong untuk menggunakan sumber energi alternatif seperti sumber energi matahari. Matahari merupakan salah satu dari beberapa energi jumlahnya yang tidak terbatas, bahkan peran matahari adalah sebagai energi yang dapat diperbarui. Berdasarkan permasalahan tersebut maka dapat dirancang suatu alat yang dapat mempermudah mendapatkan energi yaitu solar charger. Pada penelitian ini terdapat metode kontrol PID untuk mengatasi apabila terjadi drop tegangan supaya dapat mempertahankan output tegangan berada pada set point. Tujuan dilakukan pengontrolan output tegangan karena pada panel surya tegangan output sangat dipengaruhi oleh kondisi cuaca sehingga tegangannya bisa naik turun. Pengujian pada penelitian ini dilakukan dengan charge sebuah baterai 12 Volt. Penggunaan kontrol PID pada plan ini bertujuan menstabilkan output tegangan supaya tetap pada set point yang diinginkan. Nilai set point tegangan output yang digunakan adalah 14 Volt. Pada pengujian buck converter dapat diketahui bahwa semakin besar nilai duty cycle maka tegangan output yang dihasilkan buck converter semakin besar juga. Saat nilai duty cycle 10% maka tegangan output yang dihasilkan 0.4 Volt sedangkan pada duty cycle sebesar 70 % maka tegangan output yang dihasilkan 13 Volt. Ketika pengujian pemberian beban pada buck converter tanpa kontrol menggunakan beban resitif yaitu menggunakan resistor kapur dengan nilai variasi. Untuk nilai drop tegangan paling besar terjadi saat buck converter di beri beban sebesar 27 Ohm yaitu sebesar 1.38 Volt. Komponen terpenting dari kontrol PID adalah menentukan nilai parameter Kp, Ki dan Kd. Nilai Kp = 9, Ki = 3, dan Kd = 0.00003 didapatkan rise time 2 s, settling time 13 s dan error steady-state 0.2%. Pada pengujian pemberian beban dengan kontrol PID dapat diketahui bahwa untuk kontrol PID dapat mengurangi drop tegangan yang terjadi pada buck converter saat diberi beban.