PENGISI DAYA HANDPHONE DENGAN MEMANFAATKAN ENERGI MATAHARI DAN AKI SECARA OTOMATIS
Oleh
Steven Christianto Haryudi NIM : 612015010
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
Maret 2020
KATA PENGANTAR
Puji Tuhan penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang selalu memberikan Kasih KaruniaNya, sehingga penulis mampu menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi yang berjudul “Pengisi Daya Handphone dengan Memanfaatkan Energi Matahari dan Aki secara Otomatis” ini, sebagai syarat kelulusan di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah secara langsung maupun tidak langsung membantu dalam penyelesaian pembuatan dan penulisan tugas akhir ini. Penulis mengucapkan terima kasih terkhusus kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu memberi rahmat serta kasih karuniaNya dalam setiap kegiatan yang telah ditempuh selama pendidikan S1 di FTEK UKSW dari awal hingga akhir.
2. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc. serta Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng selaku dosen pembimbing yang telah memberikan banyak pengarahan dan bimbingan selama pembuatan skripsi ini.
3. Keluarga besar FTEK angkatan 2015 terimakasih untuk pengalaman yang luar biasa dalam proses kuliah.
4. Seluruh staf dosen, karyawan, dan laboran FTEK UKSW yang telah memfasilitasi penulis selama pendidikan S1 di FTEK UKSW.
5. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu penulis mengharapkan saran dan kritik agar skripsi ini dapat lebih bermanfaat bagi kemajuan pendidikan di FTEK UKSW.
Salatiga, Maret 2020
Penulis
INTISARI
Pada zaman modern ini, handphone merupakan alat komunikasi yang sangat penting dimana hampir semua orang memiliki handphone. Handphone membutuhkan energi listrik dari baterai dalam pengoperasiannya. Untuk orang-orang yang memiliki mobilitas tinggi dan sering berada di luar ruangan tentu sangat sulit untuk mencari sumber listrik guna untuk mengisi daya baterai handphone apalagi ketika terjadi pemadaman listrik baik pada siang hari maupun malam hari.
Oleh karena itu, untuk mengatasinya dibutuhkan sumber energi terbarukan dimana memiliki jumlah energi yang tidak terbatas, biaya ekonomis, dan tidak berdampak negatif terhadap lingkungan dimana salah satunya adalah energi matahari. Dengan menggunakan solar cell, energi matahari dapat diubah menjadi energi listrik.
Dalam perancangan, alat terdiri dari solar cell panel 50 WP model Poly-Crystalline dengan Vmp 17 V dan Imp 2.9 A, solar cell controller, aki kering 12V dengan kapasitas 12AH. Untuk mengetahui tegangan solar cell panel dan aki dapat ditampilkan dengan menggunakan LCD Display 20×4 dan juga terdapat lampu indikator mengenai aki apakah tegangan pada aki sudah penuh dan siap dipakai atau tegangan aki habis dan harus diisi dengan solar cell panel.
Berdasarkan hasil pengujian yang sudah dilakukan, didapatkan bahwa pengujian pengisian dari solar cell panel terhadap aki, solar cell panel terhadap handphone dapat berjalan dengan baik, begitu juga pengujian pengisian dari aki terhadap handphone dapat berjalan dengan baik.
Kata kunci : Handphone, Solar Cell, Aki
ABSTRACT
In this modern era, mobile phones play a big important role as the communication tools where we cannot deny that almost every human has it. However, mobile phones require electrical energy from the battery to operate it. For people who have high mobility and often work outdoors, it is certainly difficult to find a power source to charge mobile phones, especially when the power outage occurs both during the day and night.
Therefore to overcome this issue, renewable energy sources which have unlimited amounts of energy, economic costs are needed and don’t have a negative impact in the environment. One of the sources is solar energy. By using solar cell, solar energy can be converted into electrical energy.
In the design, the device consists of solar cell panel 50 WP model Poly-Crystalline with 17V Vmp and 2.9A Imp, solar cell controllers, 12V accumulator with 12AH capacity. The voltage of solar cell panel and accumulator will be displayed using LCD Display 20×4 and there are also indicator lights about the accumulator whether the accumulator is full and ready to be used or the accumulator is empty and must be charged with a solar cell panels.
Based on the results of the test obtained, it is revealed that the test of charging from solar cell panel to the accumulator, and solar cell panel to the mobile phones is able to work well, so is the test of charging from accumulator to mobile phones.
Keyword : Mobile Phones, Solar Cell, Accumulator
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR... i
INTISARI ... ii
ABSTRACT ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR TABEL ... vii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Permasalahan ... 1
1.2 Spesifikasi Sistem ... 3
1.3 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II SISTEM PENGISIAN DAYA ... 4
2.1 Gambaran Sistem ... 4
2.2 Diagram Blok ... 6
2.3 Diagram Alir ... 7
BAB III PERANCANGAN ALAT... 8
3.1 Perancangan Perangkat Keras ... 8
3.1.1 Untai Solar Cell Controller ... 9
3.1.2 Skematik Arduino ... 10
3.1.3 Untai Pembaca Tegangan ... 11
3.1.4 Filter ... 13
3.1.5 Proteksi Tegangan Berlebih ... 13
3.1.6 Proteksi Arus Berlebih ... 14
3.1.7 Proteksi Arus Balik ... 15
3.1.8 Indikator Pengisian Aki ... 15
3.1.9 Driver MOSFET ... 16
3.2 Perancangan Perangkat Lunak ... 17
3.2.1 Diagram Alir Program ... 17
3.2.1 Menentukan Tampilan Daya pada LCD Display ... 18
3.2.2 Menentukan Pengisian Daya pada LCD Display ... 19
3.2.3 Menentukan Kombinasi Aki Melalui Lampu Indikator ... 21
BAB IV PENGUJIAN & ANALISIS ... 23
4.1 Pengujian Daya dengan Menggunakan Solar Panel... 23
4.2 Pengujian Daya dengan Menggunakan aki ... 24
4.3 Pengujian Solar Cell Panel ... 24
4.4 Pengujian Solar Cell Panel terhadap aki ... 27
BAB V PENUTUP... 28
5.1 Kesimpulan ... 28
5.2 Saran Pengembangan ... 28
DAFTAR PUSTAKA ... 29
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Blok Sistem ... 6
Gambar 2.2 Diagram Alir Sistem ... 7
Gambar 3.1 Desain Perangkat Keras ... 8
Gambar 3.2 Untai Solar Cell Controller ... 9
Gambar 3.3 Skematik Pemasangan Arduino ... 10
Gambar 3.4 (a) Pembaca Tegangan Solar Cell (b) Pembaca Tegangan Aki ... 11
Gambar 3.5 Filter ... 13
Gambar 3.6 Proteksi Tegangan Berlebih ... 13
Gambar 3.7 (a) Proteksi Arus Solar Cell (b) Proteksi Arus Beban ... 14
Gambar 3.8 Proteksi Arus Balik ... 14
Gambar 3.9 Indikator Pengisian Aki ... 15
Gambar 3.10 (a) Driver MOSFET pada aki (b) Driver MOSFET pada beban ... 15
Gambar 3.11 Realisasi Untai Solar Cell Controller ... 16
Gambar 3.12 Realisasi Perangkat Keras ... 17
Gambar 3.13 Diagram Alir Program ... 17
Gambar 4.1 Grafik Tegangan Solar Cell Panel ... 26
Gambar 4.2 Grafik Arus Solar Cell Panel ... 26
Gambar 4.3 Grafik Pengisian Tegangan Aki... 27
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Studi Literatur ... 2
Tabel 3.1 Tabel Penggunaan Pin pada Arduino ... 11
Tabel 4.1 Pengujian Daya Handphone dengan Menggunakan Solar Panel ... 23
Tabel 4.2 Pengujian Daya Handphone dengan Menggunakan Aki ... 24
Tabel 4.3 Pengujian Daya Solar Cell Panel Hari Pertama ... 25
Tabel 4.4 Pengujian Daya Solar Cell Panel Hari Kedua ... 25
Tabel 4.5 Pengujian Daya Solar Cell Panel Hari Ketiga... 25
Tabel 4.6 Pengujian Daya Solar Cell Panel pada Aki ... 27
