1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Saat ini berbagai teknologi penyimpanan energi telah dikembangkan untuk berbagai aplikasi. Baterai danfuel cells adalah beberapa contoh umum. Super kapasitor adalah sebuah teknologi baru, yang digunakan untuk mengganti baterai dengan bantuan parameter internal. Super kapasitor diatur oleh persamaan dasar yang sama seperti kapasitor konvensional, tetapi memanfaatkan luas permukaan elektroda yang lebih tinggi dan dielektrik tipis untuk mencapai kapasitansi yang lebih besar. Ini memungkinkan kerapatan energi yang lebih besar dibandingkan dengan kapasitor konvensional dan kerapatan muatan yang lebih besar daripada baterai. Sebagai hasilnya, super kapasitor dapat menjadi solusi energi yang menarik untuk berbagai aplikasi. Superkapasitor juga memiliki waktu pengisian-pengosongan yang cepat, serta umur
yang panjang [1].
Sejauh ini para ahli telah melakukan penelitian tentang super kapasitor, salah satu penelitian tentang bagaimana mengukur parameter internal dari sebuah super
kapasitor dengan melihat karakteristik pengisian dan pengosongan dari super kapasitor tersebut dengan arus pengisian yang berbeda–beda. Pada penelitian lain juga sudah dilakukan bagaimana mengukur parameter internal dari sebuah baterai dengan cara pengukuran yang sama seperti pada super kapasitor[2].
Sebuah rangkaian ekuivalen resistif kapasitif sederhana cukup untuk mengetahui karakteristik super kapasitor. Pengukuran dari basis karbon dari super kapasitor untuk aplikasi daya disajikan, dianalisis, dan tanggapan rangkaian ekuivalen dibandingkan dengan hasil eksperimen. Hal ini memberikan karakteristik super kapasitor yang memungkinkan dalam penggantian baterai dengan super kapasitor [3]. Dalam rangka untuk mendapatkan karakteristik super kapasitor yang sama dengan karakteristik baterai, maka pada super kapasitor pengganti diperlukan modifikasi parameter internalnya.
Pada penelitian ini akan dilakukan pengukuran parameter internal dari baterai dengan menganggap baterai seperti sebuah kapasitor. Berdasarkan parameter internal
2
baterai yang diukur, maka dapat disesuaikan parameter internal super kapasitor yang diharapkan dapat menggantikan fungsi baterai.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun rumusan masalah pada Tugas Akhir ini adalah :
1. Melakukan pengukuran parameter internal baterai secara simulasi berdasarkan
karakteristik pengisian dan pengosongannya.
2. Membandingkan parameter internal super kapasitor yang sudah ditetapkan
denganparameter internal baterai yang akan digantikan.
3. Melakukan perhitungan parameter internal super kapasitor yang sudah disusun
untuk menggantikan baterai.
1.3 Tujuan
Tujuan Tugas Akhir ini adalah untuk mengetahui parameter internal super
kapasitor sebagai pengganti baterai sepeda motor dengan cara perhitungan dan simulasi
.
1.4 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam pengerjaan Tugas Akhir ini adalah :
1. Baterai yang digunakan pada penelitian ini adalah baterai sepeda motor jenis
lead–acid dengan spesifikasi 12 volt, 6.5 Ah.
2. Super kapasitor yang digunanakan untuk menggantikan baterai pada penelitian
ini adalah super kapasitor NessCap 1600 F, 2.7 Volt.
3. Parameter internal baterai sepeda motoryang diamati adalah Ri, Ci1, Rd, Cd, Rl,
dan Cl yang didapat dengan metode simulasimenggunakan aplikasi Simulink
Matlab.
4. Untuk mendapatkan parameter internal baterai yang digantikan maka super
kapasitordisusun seri.
5. Penggantian baterai oleh super kapasitor adalah pada fungsi starter sepeda
motor
3 1.5 Manfaat Tugas Akhir
Dari pengerjaan Tugas Akhir ini diharapkan dapat diketahui super kapasitor
yang dapat digunakan untuk menggantikan baterai sepeda motor.
1.6 Metodelogi Penelitian
Agar Tugas Akhir ini dapat diselesaikan, maka penulis menggunakan metodologi
penelitian sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Melakukan studi dari berbagai sumber seperti buku, jurnal, artikel dan berbagai layanan
sosial yang relevan dalam penulisan Tugas Akhir ini.
2. Pengumpulan Data
Penulis melakukan pengumpulan data-data baterai dan super kapasitor yang digunakan
dalam Tugas Akhir ini.
3. Pemodelan dan Simulasi
Setelah mendapatkan data dan diolah, maka akan dimodelkan dalam bentuk simulasi
menggunakan perangkat lunak Simulink Matlab.
4. Analisis Data dan Kesimpulan
Analisis meliputi parameter internal baterai yang didapat secara simulasi dengan
penyusunan super kapasitor.
5. Penulisan Buku Tugas Akhir
Penulisan laporan dilakukan sebagai penggambaran kesimpulan dari Tugas Akhir ini.
Kesimpulan tersebut merupakan jawaban dari permasalahan yang dianalisi. Selain itu
juga akan diberikan saran sebagai masukan berkaitan dengan apa yang telah dilakukan.
1.7 Sistematika Penulisan Bab I : Pendahuluan
Berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat,
metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
4 Bab II : Tinjauan Pustaka
Berisi tinjauan pustaka mengenai kapasitor konvesional, super kapasitor dan baterai.
Bab III : Metodologi Penelitian
Berisi tentang prosedur sistem pengukuran parameter internal baterai
Bab IV : Data Hasil Pengukuran dan Analisis Data
Berisi hasil pengukuran dan analisis karakteristik internal baterai dan super kapasitor.
Bab V : Penutup
Berisi kesimpulan dan saran dalam pengembangan Tugas Akhir ini.
