Desain dan Simulasi CUK Konverter untuk Pengisian Baterai Lead Acid dan Estimasi SoC Baterai

Abstract

Menurut Kementerian Energi dan Sumber Daya Alam, penggunaan energi surya sebagai sumber energi alternatif dapat menjadi solusi atas kenaikan harga minyak bumi. Panel surya tidak hanya tidak terbatas, tetapi juga tidak menyebabkan polusi. Potensi energi surya di Indonesia sebesar 4,8 KWh/m² atau 112.000 GWp, namun pemanfaatannya baru sekitar 10 MWp. Pemerintah menargetkan terpasang 0,87 GW pada 2025. Oleh karena itu, riset energi surya harus diperkuat untuk mempersiapkan pengembangan energi surya yang lebih besar di masa mendatang. Baterai diperlukan untuk menyimpan energi yang dihasilkan oleh panel surya dalam realisasi pembentukan pemanfaatan energi matahari. Penggunaan baterai harus memperhatikan cara pengisian baterai, lama pengisian dan State of Charge (SOC). Maka dirancanglah sebuah penelitian mengenai pengisian baterai menggunakan cuk konverter dan estimasi SOC. DC-DC konverter jenis cuk ini berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan tegangan masukannya dengan mengatur tegangan pengisian baterai sehingga dijaga konstan pada tegangan 14,6V menggunakan kontrol PI. SOC atau level pengisian baterai akan diestimasi dengan metode coulomb counting, sehingga pengisian baterai tidak akan mengalami overcharge atau pengisian yang berlebihan yang dapat mempersingkat usia pemakaian baterai. Dengan bantuan simulasi yang dibuat dengan perangkat lunak Matlab, tegangan keluaran konverter dapat dijaga konstan pada 14,6 V dengan mengatur nilai Kp 5 dan Ki 2972,65. Estimasi SOC baterai terbukti lebih cepat menacapai 100% ketika arus keluaran konverter nilainya lebih besar atau pada kondisi iradiasi tinggi.