5
BAB II
KONSEP DASAR SISTEM PENGISIAN DAYA AKI
Pada bab ini akan dibahas mengenai dasar sistem yang mendasari perancangan dan perealisasian alat manajemen pengisian daya aki otomatis dua kanal.
Pada dasarnya sistem management pengisian aki otomatis dua kanal ini berisi empat komponen utama yang saling berhubungan. Empat komponen tersebut adalah power supply dengan sumber panel surya, power supply dengan sumber listrik PLN, mikrokontroler, dan aki. Power supply digunakan sebagai alat untuk melakukan pengisian aki. Mikrokontroler merupakan alat yang digunakan untuk mengatur kapan aki diisi, kapan aki berhenti diisi, dan dari sumber mana pengisian aki berlangsung. Berikut akan dijelaskan bagaimana 4 komponen ini berhubungan membentuk suatu sistem dan alat apa saja yang digunakan dalam gunakan terus menerus, secara otomatis. Ketika aki habis tidak perlu lagi melepas aki tersebut dan menggantinya dengan aki baru, atau melakukan pengisian daya aki kemudian memasangnya kembali. Alat ini akan secara otomatis mengisi daya aki saat aki di bawah standar yang di inginkan.
Pengisian aki akan diprioritaskan pada satu sumber utama dan akan di back up dengan satu sumber lainya. Sumber dari listrik PLN maupun panel surya
Panel Surya
Sumber listrik PLN
6
di regulasi dahulu sesuai dengan stadar pengisian aki. Ketika aki kekurangan daya mikrokontroler akan mengecek apakah sumber dari panel surya sebagai sumber utama dapat memenuhi standar pengisian aki atau tidak. Ketika tidak memungkinkan maka pengisian daya aki akan dipindahkan menggunakan sumber listrik dari PLN. Proses ini akan berlangsung terus menerus dan secara otomatis, pengguna hanya perlu mengatur batas daya aki dan mode charging pada saat awal alat ini dihidupkan.
2.2. Prinsip Kerja Sistem
7
2.3. Metode Pengukuran Tegangan Aki dan Pengukuran Tegangan Panel Surya
Salah satu faktor terpenting dalam sistem ini adalah pengukuran kapasitas daya aki dan perhitungan tegangan panel surya. Keduanya dapat diketahui dengan pengambilan nilai tegangan dengan ADC yang dilakukan oleh mikrokontroler. Karena tegangan yang dapat diterima ADC mikrokontroler hanya berkisar 0-5 volt dan tegangan dari aki maupun panel surya lebih dari itu, maka proses pengambilan contoh nilai tegangan harus dibagi dulu. Disini digunakan pembagi tegangan dengan cara menyusun seri resistor sebelum inputan ke mikrokontroler.
Gambar 2.2. Pengukuran Tegangan 2.4. Metode Pengisian Daya Aki
Tujuan utama alat ini adalah dapat melakukan pengisian daya aki. Metode pengisiannya adalah dengan memberikan tegangan tetap sebesar 105-110 % dari tegangan aki dengan batasan arus 10 hingga 20 % dari kapasitas aki dalam Ah(Amperehour). Pengisian juga bergantung pada suhu berikut ini adalah petunjuk tegangan pengisian daya aki dilihat dari suhu aki ketika aki digunakan.
Tabel 2.1. Standar Pengisian Aki [5] Temperatur Aki
8 2.5. Komponen Pembentuk Sistem
untuk merealisasikan sistem management pengisian daya aki otomatis dua kanal dibutuhkan beberapa komponen dengan fungsi-fungsi tertentu yang membentuk suatu kesatuan sehingga terwujudlah alat tersebut. Berikut gambaran komponen penyusun sistem tersebut.
Gambar 2.3. Diagram Komponen Pembentuk Sistem
Komponen pembentuk tersebut adalah power supply , yang dikategorikan power supply disini adalah panel surya dan tegangan listrik PLN yang sudah
diregulasi . Panel surya yang digunakan merupakan panel surya dengan maksimal autput 50W. Panel surya ini juga mampu menghasilkan tegangan maksimal 21,4 V dengan arus sebesar 2,8 A. Listrik pln tentunya diolah dengan menggunakan trafo stepdown dan disearahkan dengan dioda bridge sehingga hasilnya sudah tegangan DC (direct current). Keluaran kedua sumber itu kemudian masuk ke regulator. Regulator yang digunakan merupakan switching step down voltage regulator dengan menggunakan IC 2596. IC ini memiliki output maksimal 30V dan arus maksimal 3 ampere, input tegangan 4- 40 volt.
9
sebagai saklar untuk memilih sumber mana yang akan terhubung dengan aki saat proses pengisian daya berlangsung.
Komponen berikutnya adalah aki. Aki yang digunakan sebagai media penyimpanan daya. Aki yang digunakan adalah aki kering 12 V dengan kapasitas 7 Ah.
Mikrokontroler merupakan komponen yang dapat dikatakan paling penting karena semua proses sistem dikendalikan dalam mikrokontroler ini. Mikrokontroler yang digunakan adalah modul arduino uno R-3. Modul ini berisi 6 analog read dan 14 I/O. Dengan analog read dan I/O sebanyak itu , modul ini dapat menjalankan seluruh proses secara otomatis tentunya dengan program atau software yang baik. Karena dengan software semua perintah-perintah dan perhitungan dapat dioperasikan oleh modul ini.
Berikut ini adalah komponen-komponen yang dibutuhkan untuk membangun sistem management pengisian daya aki otomatis dua kanal:
1. Aki.
Aki juga sering disebut akumulator merupakan alat penampung daya sementara. Aki yang digunakan adala aki 12 V-7Ah.
2. Panel surya.
Panel Surya merupakan sumber utama untuk melakukan pengisian daya aki. Sumber ini merupakan panel surya yang memiliki daya maksimal 50W. 3. Regulator tegangan .
Regulator tegangan merupakan alat yang dapat mengatur tegangan agar dapat sesuai dengan standar tegangan yang digunakan pengisian aki.
4. Mikrokontroler.
10 5. Sumber arus.
Merupakan alat yang digunakan sebagai peregulasi arus agar arus untuk mengisi daya aki sesuai dengan standar pengisian aki.
6. Modul Antar muka .
