SKRIPSI ANALISIS PERFORMA BATERAI PADA KURSI RODA BERPENGENDALI POSISI TUBUH (BODY MOTION TRACKING) TERHADAP PEMBEBANAN DAN KONTUR LINTASAN

SKRIPSI. ANALISIS PERFORMA BATERAI PADA KURSI RODA BERPENGENDALI POSISI TUBUH (BODY MOTION TRACKING) TERHADAP PEMBEBANAN DAN KONTUR LINTASAN. Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro. Oleh Aldafa Ayubi NIM : 150402011. DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2019. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

i UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

ABSTRAK Kebutuhan akan kursi roda elektrik yang mampu menggantikan secara penuh peran kursi roda konvensional sebagai alat transportasi untuk para penyandang disabilitas fisik dan lanjut usia menuntut terciptanya kendaraan listrik dengan penggunaan energi minimum namun tetap memiliki kehandalan tinggi dalam hal kekuatan baterai dan efisiensi energi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui performa baterai pada kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh (Body Motion Tracking)pada berbagai jenis pembebanan (bobot pengguna) dan berbagai jenis lintasan jalan agar diketahui performa baterai dan tingkat konsumsi energinya. Nilai parameter performa baterai yang diwakili oleh tegangan dan arus listrik yang dikeluarkan baterai, daya output setiap waktu didata dan ditampilkan dalam range waktu lamanya kemampuan baterai untuk memenuhi kebutuhan motor kemudian dilakukan analisa terhadap konsumsi energi yang digunakan berdasarkan beban pengguna kursi roda dan jenis lintasan yang akan dilalui kursi roda. Rata-rata baterai mampu melayani beban selama 16 hingga 19 menit untuk bertahan untuk lintasan mendatar. Tingkat konsumsi energi pada jalan menanjak adalah 4 kali lebih besar dari jalan mendatar. Dapat disimpulkan bahwa kursi roda elektrikdengan berat total 24 kilogram ini tidak mampu menghasilkan tingkat efisiensi konsumsi energi yang baik didalam menghadapi medan jalan dengan slope kemiringan 10 %.. Kata kunci : Performa, Baterai, Kursi Roda Elektrik, Body Motion Tracking.. ii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat rahmat dan berkat-Nya Skripsi ini dapat disusun dan diselesaikan. Skripsi ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Skripsi ini adalah : “ANALISIS PERFORMA BATERAI PADA KURSI RODA BERPENGENDALI POSISI TUBUH (BODY MOTION TRACKING) TERHADAP PEMBEBANAN DAN KONTUR LINTASAN” Skripsi ini penulis persembahkan kepada keluarga yang teristimewa yaitu ayahanda Eri Budianto,ibunda Sri Wahyunidan adinda Milva Filar Dilla yang selalu memberikan semangat, dukungan dan mendoakan penulis selama masa studi hingga menyelesaikan Skripsi ini. Selama masa kuliah hingga penyelesaian Skripsi ini, penulis juga banyak mendapatkan dukungan maupun bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang mendalam kepada: 1. Bapak Ir. Syafruddin Hasan, M.Sc., Ph. D selaku Dosen Pembimbing Skripsi yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk selalu memberikan bantuan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama perkuliahan hingga penyusunan Skripsi ini. 2. Bapak Dr. Ir. Fahmi, M. Sc., IPM.selaku Dosen Penguji Skripsi yang telah memberikan banyak masukan demi perbaikan Skripsi ini.. iii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

3. Bapak Ir. Raja Harahap, MT. selaku Dosen Penguji Skripsi yang telah memberikan banyak masukan demi perbaikan Skripsi ini. 4. Bapak Ir. Surya Hardi, M.Sc., Ph D selaku Dosen Wali penulis yang telah banyak memberikan bimbingan selama perkuliahan. 5. Seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah mendidik serta memberikan pengalaman hidup yang berharga selama masa perkuliahan kepada penulis. 6. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro FT USU Bang Divo, Pak Darsono,Kak Umi dan Kak Fika yang telah membantu penulis dalam pengurusan administrasi. 7. Kepada Kakek dan Nenek yang senantiasa mendukung penulis selama perkuliahan di Medan. 8. Muhammad Fahlevi, Awaludin Rizki Samosir, Muhammad Shobirin Irsan, Mufrihul Fajri, Aqmal Harist dan Alfi Aulia Ramadhankawankawan seperjuangan di Penelitian Kursi Rodayang telah membantu kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi. 9. Kawan-kawan Wala Wala Famz yang telah banyak membantu selamaperkuliahan dan pengambilan data di skrips ini. 10. Kepada kawan kawan teknik elektro USU 2015yang telah membantu dan banyak memberikan dukungan selama menyelesaikan skripsi. 11. Kepada Keluarga, Kerabat, dan teman lainnya yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan studi yang tidak dapat disebutkan satu persatu.. iv UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Saran dan kritik dari pembaca sangat penulis harapkan untuk menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang terkait skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembacanya. Medan, 17 Juni 2019 Penulis,. Aldafa Ayubi 150402011. v UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

DAFTAR ISI ABSTRAK ............................................................................................................... i KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang Masalah ........................................................................... 1. 1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 2. 1.3. Batasan Masalah ....................................................................................... 2. 1.4. Tujuan Penulisan Skripsi .......................................................................... 3. 1.5. Manfaat Penulisan Skripsi ........................................................................ 3. 1.6. Sistematika Penulisan ............................................................................... 3. BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 5 2.1. Baterai ...................................................................................................... 5. 2.1.1. Jenis-Jenis Baterai ............................................................................. 5. 2.1.2. Kapasitas Baterai ............................................................................... 7. 2.1.3. Konstruksi baterai aki ....................................................................... 8. 2.1.4. Prinsip Kerja Baterai ....................................................................... 12. 2.2. Motor DC ............................................................................................... 13. 2.2.1. Konstruksi Motor DC...................................................................... 15. 2.2.2. Prinsip kerja Motor DC ................................................................... 18. 2.3. Sensor ..................................................................................................... 20. 2.3.1. Karakteristik Sensor ........................................................................ 21. A. Linearitas Sensor ....................................................................................... 21 B. Sensitivitas Sensor .................................................................................... 22 C. Tanggapan Waktu Sensor (Time Response).............................................. 22 2.4. Sensor Berat/Load Sensor ...................................................................... 23. 2.4.1. Cara Kerja Load Sensor .................................................................. 24. 2.4.2. Deteksi Postur dan Gerak Tubuh .................................................... 24. 2.5. Kursi Roda .............................................................................................. 25. 2.5.1. Kursi Roda Manual ......................................................................... 25. 2.5.2. Kursi Roda Elektrik......................................................................... 26. vi UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 27 3.1. Tempat dan Waktu ................................................................................. 27. 3.2. Alat-alat Pengujian ................................................................................. 27. 3.3. Variasi Pengujian ................................................................................... 28. 3.4. Variabel yang Diamati ............................................................................ 28. 3.5. Prosedur Pengujian ................................................................................. 29. 3.5.1. Pengujian Variasi Beban Pengguna ................................................ 29. 3.5.2. Pengujian Pada Lintasan Mendatar Bebas Hambatan ..................... 29. 3.5.3. Pengujian Pada Lintasan Mendatar Dengan Hambatan .................. 30. 3.5.4. Pengujian Pada Lintasan Miring ..................................................... 30. BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...................................... 32 5.1. Umum ..................................................................................................... 32. 5.2. Karakteristik Baterai ............................................................................... 32. 5.3. Pengaruh Pembebanan ........................................................................... 35. 5.3.1. Pengujian Kursi Roda Pada Beban Pengguna 50 kg ....................... 36. 5.3.2. Pengujian Kursi Roda Pada Beban Pengguna 65 kg ....................... 37. 5.3.3. Pengujian Kursi Roda Pada Beban Pengguna 80 kg ....................... 39. 5.4. Pengaruh Medan Jalan ............................................................................ 40. 5.4.1. Jalan Mendatar Dengan Hambatan ................................................. 41. 5.4.2. Jalan Menanjak (Kemiringan jalan ± 10%) .................................... 42. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 46 5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 46 5.2 Saran ............................................................................................................ 46 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 47 LAMPIRAN .......................................................................................................... 49. vii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1. Konstruksi Baterai Aki .......................................................................9 Gambar 2. 2. Sel Plat Aki ......................................................................................10 Gambar 2. 3. Lapisan Serat Gelas ..........................................................................11 Gambar 2. 4. Proses Pengisian dan Pengosongan Baterai .................................... 13 Gambar 2. 5. Motor DC ........................................................................................ 15 Gambar 2. 6. Konstruksi Stator Motor DC ............................................................18 Gambar 2. 7. Konstruksi Rotor Motor DC.............................................................18 Gambar 2. 8. Prinsip Kerja Motor DC ...................................................................19 Gambar 2. 9. Hubungan Dari 2 Sensor Panas Yang Berbeda ................................21 Gambar 2.10.Respon Waktu ..................................................................................22 Gambar 2.11. Kursi Roda Manual .........................................................................26 Gambar 2.12. Kursi Roda Elektrik .........................................................................26 Gambar 3.1 Kursi Roda Berpengendali Posisi Tubuh ...........................................28 Gambar 3.2 Diagram alir (Flow Chart) pada penelitian performa baterai ............31 Gambar 4.1 Grafik Performa Pada Beban Pengguna 50 Kg ..................................37 Gambar 4.2 Grafik Performa Pada Beban Pengguna 65 Kg ..................................38 Gambar 4.3 Grafik Performa Pada Beban Pengguna 80 Kg ..................................40 Gambar 4.5 Grafik Performa PadaLintasan Datar Dengan Hambatan ..................42 Gambar 4.6 Grafik Performa PadaLintasan Menanjak ..........................................43 Gambar 4.7 Grafik Lama Penggunaan Berdasarkan Berat Pengguna ..................44 Gambar 4.8 Grafik Lama Penggunaan Berdasarkan kontur lintasan ....................45 Gambar A.1 Pengujian Pada Lintasan Mendatar Bebas Hambatan ......................49 Gambar A.2 Pengukuran Slope lintasan ................................................................49 Gambar A.3 Proses Pencatatan nilai Tegangan dan Arus .....................................50 Gambar A.4 Baterai Kursi Roda Elektrik yang Diuji ...........................................50 Gambar A.5 Pengujian Pada Lintasan Mendatar Dengan Hambatan ....................51. viii UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Berdasarkan data dari hasil sensus penduduk yang dilakukan oleh Badan. Pusat Statistik (BPS), jumlah lansia (penduduk yang berusia 60 tahun ke atas) pada. tahun 2017 mencapai 23,4 juta jiwa sedangkan menurut data dari. PUSDATIN dari kementrian sosial data penyandang disabilitas fisik pada tahun 2010 mencapai 3,1 juta jiwa [1]. Kursi roda elektrik berpengendali tubuh sangat penting untuk penderita cacat tubuh dan para lanjut usia. Kursi roda ini merupakan robot medis yang berfungsi sebagai alat bantu untuk penderita lumpuh dan lanjut usia (lansia). Teknologi kursi roda elektrik dapat membantu pasien lanjut usia dan disabilitas fisik untuk bisa bergerak secara mandiri tanpa bantuan orang lain [2]. Baterai merupakan komponen sentral pada sebuah kursi roda elektrik. Daya tahan baterai sangat tergantung dari beberapa faktor salah satunya yaitu berat pengguna kursi roda dan kondisi lintasan yang akan dilalui oleh kursi roda itu sendiri [3]. Analisa terkait performa baterai berdasarkan kondisi-kondisi tersebut menghasilkan karakterisik konsumsi daya baterai serta prakiraan daya tahan baterai saat kursi roda digunakan. Kajian tersebut sangatlah penting untuk menghindari kursi roda kehabisan daya yang dapat mengakibatkan kursi roda berhenti di luar rumah atau bahkan jalan raya [2]. Kehandalan kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh listrik untuk mampu menggantikan kursi roda elektrik dengan jenis kontroler lain masih perlu diteliti dan dikaji. Kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh listrik harus diuji. 1 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

melalui beragam variasi pembebanan dan kondisi lintasan agar dapat sepenuhnya digunakan dan bersaing dengan kualitas kursi roda elektrik yang ada dipasaran. Hal yang dituntut dari kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh listrik diantaranya kehematan energi dan responsifsehingga mampu digunakan untuk berat pengguna dan kondisi lintasan yang variatif [9].. 1.2. Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dari skripsi ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana mengkalkulasi prakiraan daya tahan baterai berdasarkan spesifikasi beban dan baterai 2. Bagaimana performa baterai pada kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh terhadap pembebanan dan kontur lintasan yang berbeda.. 1.3. Batasan Masalah Untuk menjaga agar pembahasan materi dalam skripsi ini lebih terarah dan. maksimal dalam mencapai hasil yang diharapkan, maka penulis membuat beberapa batasan masalah yaitu: 1.. Pengujian dilakukan pada baterai jenis aki 12 V, 4 Ah merk Schum.. 2.. Pengujian dilakukan pada kursi roda berpengendali load sensor.. 3.. Motor DC yang digunakan kursi roda 12 V, 46 Watt.. 4.. variasi pembebanan dilakukan pada pengguna kursi roda elektrik dengan bobot 50 kg, 65 kg, dan 80 kg.. 2 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

5.. variasi kontur lintasan datar bebas hambatan dilakukan pada koridor departemen teknik elektro USU dan lintasan datar dengan hambatan diuji di halaman depan departemen teknik elektro USU.. 1.4. Tujuan Penulisan Skripsi Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan kajian. tentang. cara. menganalisis. performa. baterai. pada. kursi. roda. elektrik. berepengendali posisi tubuh terhadap pembebanan dan kontur lintasan. 1.5. Manfaat Penulisan Skripsi Manfaat yang diharapkan dari skripsi ini antara lain : 1. Memberikan. informasi. tentang. prakiraan. daya. tahan. baterai. berdasarkan berat pengguna kursi roda dan jenis lintasan yang akan dilalui oleh kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh. 2. Mengevaluasi Kinerja Baterai Kursi Roda Kursi Roda Elektrik Agar mengimbangi Kualitas Kursi Roda Elektrik Jenis Lain... 1.6. Sistematika Penulisan Untuk memberikan gambaran mengenai Skripsi ini, secara singkat dapat. diuraikan sistematika penulisan sebagai berikut :. BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini memaparkan secara singkat mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.. 3 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

BAB II DASAR TEORI Pada bab ini berisi teori dasar tentang baterai, motor DC, sensor berat beserta karakteristiknya disertai dengan klasifikasi dan komponen penyusun kursi roda elekrtik.. BAB III METODE PENELITIAN Pada bab ini membahas tentang diagram alir dan metode pengujian performa baterai terhadap pembebanan dan kontur lintasan.. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini berisi mengenai hasil pengujian dan analisis karakteristik konsumsi daya baterai berdasarkan variasi pembebanan dan kontur lintasan.. BAB V PENUTUP Pada bab ini berisi mengenai kesimpulan pada pengerjaan Tugas Akhir dan saran untuk perbaikan penulisan di masa depan.. 4 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Baterai Baterai adalah perangkat yang mengandung sel listrik yang dapat menyimpan energi yang dapat dikonversi menjadi daya. Baterai menghasilkan listrik melalui proses kimia. Baterai atau akkumulator adalah sebuah sel listrik dimana didalamnya berlangsung proses elektrokimia yang reversible (dapat berkebalikan ) dengan efisiensinya yang tinggi. Yang dimaksud dengan reaksi elektrokimia reversibel adalah didalam baterai dapat berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik ( proses pengosongan ) dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga kimia ( proses pengisian ) dengan cara proses regenerasi dari elektroda - elektroda yang dipakai yaitu, dengan melewatkan arus listrik dalam arah polaritas yang berlawanan didalam sel [6]. Baterai primer merupakan baterai yang hanya dapat dipergunakan sekali pemakaian saja dan tidak dapat diisi ulang (single-use battery). Hal ini terjadi karena reaksi kimia material aktifnya tidak dapat dikembalikan. Sedangkan baterai sekunder dapat diisi ulang (rechargeable batteries), karena material aktifnya didalam dapat diputar kembali. Kelebihan dari pada baterai sekunder adalah harganya lebih efisien untuk penggunaan jangka waktu yang panjang [5].. 2.1.1. Jenis-Jenis Baterai Berdasarkan jenis cairan senyawa yang digunakan maka baterai dapat. diklasifikasikan menjadi 2 yaitu [6]: A. Baterai Asam (Lead Acid Storage Acid). 5 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Baterai asam yang bahan elektrolitnya adalah larutan asam belerang (sulfuric acid = H2SO4) . Didalam baterai asam, elektroda – elektroda nya terdiri dari plat – plat timah peroksida PbO2 (Lead Peroxide) sebagai anoda (kutub positif) dan timah murni Pb (lead sponge) sebagai katoda (kutub negatif). Ciri – ciri umumnya: a. Tegangan nominal per sel 2 volt b. Ukuran baterai per sel lebih besar dibandingkan dengan baterai alkali. c. Nilai berat jenis elektrolit sebanding dengan kapasitas baterai. d. Suhu elektrolit sangat mempengaruhi terhadap nilai berat jenis elektrolit, semakin tinggi suhu elektrolit semakin rendah berat jenis dan sebaliknya. e. Nilai jenis berat standart elektrolit tergantung dari pabrik pembuatnya. f. Umur baterai tergantung pada operasi dan. pemeliharaan biasanya bisa. mencapai 10 – 15 tahun. g. Tegangan pengisian per sel harus sesuai dengan petunjuk operasi dan pemeliharahan dari pabrik pembuat. Sebagai contoh adalah: - Pengisian awal (Initial Charge). : 2,7 Volt. - Pengisian Floating. : 2,18 Volt. - Pengisian Equalizing. : 2,25 Volt. - Pengisian Boozting. : 2,37 Volt. - Tegangan pengosongan per sel (Discharge ). : 2,0 – 1,8 Volt. B. Baterai Basa / Alkali (Alkaline Storage Battery) Baterai alkali bahan elektrolitnya adalah larutan alkali ( Potassium Hydroxide ) yang terdiri dari:. 6 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

a. Nickel iron alkaline battery Ni-Fe Battery. b. Nickel cadmium alkaline battery Ni Cd. Battery Pada umumnya yang paling banyak digunakan adalah baterai alkali admium ( NiCd ) Ciri- ciri umum ( tergantung pabrik pembuat ) adalah sebagai berikut: a. Tegangan nominal per sel adalah 1,2 volt b. Nilai jenis berat elektroit tidak sebanding dengan kapasitas baterai. c. Umur baterai tergantung pada penggunaan dan perawatan, biasanya dapat mencapai 15 - 20 tahun. d. Tegangan pengisian per sel harus sesuai dengan petunjuk operasi dan pemeliharahan dari pabrik pembuat. Sebagai contoh adalah: - Pengisian awal (Initial Charge) : 1,6 – 1,9 Volt - Pengisian Floating. : 1,40 – 1,42 Volt. - Pengisian Equalizing. : 1,45 Volt. e. Tegangan pengosongan (discharge) = 1 volt. 2.1.2. Kapasitas Baterai Kapasitas baterai merupakan kemampuan baterai menyimpan daya listrik. atau besarnya energi yang dapat disimpan dan dikeluarkan oleh baterai. Besarnya kapasitas, tergantung dari banyaknya bahan aktif pada plat positif maupun plat negatif yang bereaksi, dipengaruhi oleh jumlah plat tiap-tiap sel, ukuran, dan tebal plat, kualitas elektrolit serta umur baterai. Kapasitas energi suatu baterai dinyatakan dalam ampere jam (Ah), misalkan kapasitas baterai 100 Ah 12 volt artinya secara ideal arus yang dapat dikeluarkan sebesar 5 ampere selama 20 jam. 7 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

pemakaian. Besar kecilnya tegangan baterai ditentukan oleh besar / banyak sedikitnya sel baterai yang ada di dalamnya. Sekalipun demikian, arus hanya akan mengalir bila ada konduktor dan beban yang dihubungkan ke baterai. Kapasitas baterai juga menunjukan kemampuan baterai untuk mengeluarkan arus (discharging) selama waktu tertentu, dinyatakan dalam Ah (Ampere – hour). Berarti sebuah baterai dapat memberikan arus yang kecil untuk waktu yang lama atau arus yang besar untuk waktu yang pendek. Pada saat baterai diisi (charging), terjadilah penimbunan muatan listrik. Jumlah maksimum muatan listrik yang dapat ditampung oleh baterai disebut kapasitas baterai dan dinyatakan dalam ampere jam (Ampere - hour), muatan inilah yang akan dikeluarkan untuk menyuplai beban ke pelanggan. Kapasitas baterai dapat dinyatakan dengan persamaan 2.1 [6]:. Ah = Kuat Arus (ampere) x waktu (hours)………………………..2.1 Dimana : Ah = kapasitas baterai aki I = kuat arus (ampere) t = waktu (jam). 2.1.3. Konstruksi baterai aki Aki yang ada dipasaran ada 2 jenis yaitu aki basah dan aki kering. Aki. basah media penyimpanan arus listrik ini merupakan jenis aki yang paling umum digunakan. Aki jenis ini masih perlu diberi air aki yang dikenal accu zuur.. 8 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Sedangkan jenis aki kering merupakan jenis aki yang tidak memakai cairan, mirip seperti baterai telepon seluler. Aki ini tahan terhadap getaran dan suhu rendah. Dalam aki ini terdapat jenis elemen dan sel untuk menyimpan arus yang mengandung asam sulfat (H2SO4). Tiap sel berisikan pelat positif dan negatif. Pada pelat positif terkandung oksidal timbal coklat (Pbo2), sedangkan pelat negatif mengandung timbal (Pb). Pelat-pelat ditempatkan pada batang penghubung. Pemisah atau separator menjadi isolasi diantara pelat itu, dibuat agar baterai acid mudah beredar disekeliling pelat. Bila ketiga unsur kimia ini berinteraksi, maka akan muncullah arus listrik. Adapun konstruksi baterai aki diperlihatkan Gambar 2.1. Gambar 2.1 Konstruksi Baterai Aki Aki memiliki 2 kutub / terminal, kutub positif dan kutub negatif. Biasanya kutub positif (+) lebih besar atau lebih tebal dari kutub negatif (-), untuk menghindarkan kelalaian bila aki hendak dihubungkan dengan kabel-kabelnya. Pada aki terdapat batas minimum dan maksimum tinggi permukaan air aki untuk masing-masing sel. Bila permukaan air aki di bawah level minimum akan. 9 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

merusak fungsi sel aki. Jika air aki melebihi level maksimum, maka akan mengakibatkan air aki menjadi panas dan meluap keluar melalui tutup sel. 1. Plat positif dan negatif merupakan komponen utama suatu aki. Kualitas plat sangat menentukan kualitas suatu aki, plat-plat tersebut terdiri dari rangka yang terbuat dari paduan timbal antimon yang di isi dengan suatu bahan aktif. Bahan aktif pada plat positif adalah timbal peroksida yang berwarna coklat, sedang pada plat negatif adalah spons timbal yang berwarna abu abu. Adapun Sel Plat Aki diperlihatkan Gambar 2.2. Gambar 2.2 Sel Plat Aki. 2. Separator dan lapisan serat gelas disisipkan Antara plat positif dan plat negatifyang terbuat dari serat cellulosa yang diperkuat dengan resin. Lembaran lapisan serat gelas dipakai untuk melindungi bahan aktif dari plat positif, karena timbal peroksida mempunyai daya kohesi yang lebih rendah dan mudah rontok jika dibandingkan dengan bahan aktif dari plat negatif. Jadi, fungsi lapisan serat gelas disini adalah untuk memperpanjang umur plat positif agar dapat mengimbangi plat negatif, selain itu lapisan serat gelas juga berfungsi melindungi separator. Adapun lapisan serat gelas diperlihatkan pada Gambar 2.3. 10 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Gambar 2.3 Lapisan Serat Gelas. 3. Elektrolit yang dipakai untuk mengisi aki adalah larutan asam sulfat yang tidak berwarna dan tidak berbau. Elektrolit ini cukup kuat untuk merusak pakaian. Untuk cairan pengisi aki dipakai elektrolit dengan berat jenis 1.260 pada 20° C. 4.. Penghubung antara sel pada terminal Aki 12 volt mempunyai 6 sel, sedang Aki 6 volt mempunyai 3 sel. Sel merupakan unit dasar suatu Aki dengan. tegangan. sebesar. 2. volt.. Penghubung. sel. (conector). menghubungkan sel sel secara seri. Penghubung sel ini terbuat dari paduan timbal antimon. Ada dua cara penghubung sel - sel tersebut. Yang pertama melalui atas dinding penyekat dan yang kedua melalui (menembus) dinding penyekat. Terminal terdapat pada kedua sel ujung (pinggir), satu bertanda positif (+) dan yang lain negatif (-). Melalui kedua terminal ini listrik dialirkan penghubung antara sel dan terminal. 5. Sumbat dipasang pada lubang untuk mengisi elektrolit pada tutup aki, biasanya terbuat dari plastik. Sumbat pada Aki motor tidak mempunyai lubang udara. Gas yang terbentuk dalam Aki disalurkan melalui slang. 11 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

plastik/ karet. Uap asam akan tertahan pada ruang kecil pada tutup aki, kemudian asamnya dikembalikan kedalam sel. 6. Perekat bak dan tutup Ada dua cara untuk menutup aki, yang pertama menggunakan bahan perekat lem, dan yang kedua dengan bantuan panas (Heat Sealing). Yang pertama untuk bak polystryrene sedang yang kedua untuk bak polipropylene.. 2.1.4. Prinsip Kerja Baterai Prinsip kerja baterai melalui proses pengosongan dan pengisian adalah. sebagai berikut [6] : 1. Pada proses pengisian bila sel dihubungkan dengan power supply maka elektroda positif menjadi anoda dan elektroda negatif menjadi katoda dan proses kimia yang terjadi adalah seperti yang diperlihatkan gambar 2.4.a 2. Proses pengosongan (discharge) pada sel berlangsung menurut gambar. Jika sel dihubungkan dengan beban maka, elektron mengalir dari anoda melalui beban melalui beban katoda, kemudian ion – ion negatif mengalir ke anoda dan ion – ion positif mengalir ke katoda seperti yang diperlihatkan oleh gambar 2.4.b. a) Proses pengisian. b) Proses pengosongan. 12 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Gambar 2.4 Proses pengisian dan pengosongan baterai. - Aliran elektron menjadi terbalik, mengalir dari anoda melalui power supply ke katoda. - Ion – ion negatif mengalir dari katoda ke anoda. - Ion – ion positif mengalir dari anoda ke katoda Jadi, reaksi kimia pada saat pengisian (charging) adalah kebalikan dari saat pengosongan (discharging).. 2.2. Motor DC Motor DCadalah motor pilihan ideal untuk aplikasi yang memerlukan. keandalan yang tinggi, efisiensi tinggi, dan tinggi power-to-volume rasio [7]. Secara umum, motor DC dianggap motor performa tinggi yang mampu memberikan torsi pada rentang kecepatan yang luas. Secara performa Motor DC dapat menghasilkan torsi maksimal pada RPM yang rendah dan secara bertahap akan menurun seiring meningkatnya RPM motor [8]. Motor arus searah (motor DC) adalah mesin yang merubah enargi listrik arus searah menjadi energi mekanis yang berupa putaran. Hampir pada semua prinsip pengoperasiannya, motor arus searah sangat identik dengan generator arus searah. Kenyataannya mesin yang bekerja baik sebagai generator arus searah akan bekerja baik pula sebagai motor arus searah. Oleh sebab itu sebuah mesin arus searah dapat digunakan baik sebagai motor arus searah maupun generator arus searah.. 13 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Berdasarkan fisiknya motor arus searah secara umum terdiri atas bagian yang diam dan bagian yang berputar. Pada bagian yang diam (stator) merupakan tempat diletakkannya kumparan medan yang berfungsi untuk menghasilkan fluksi magnet sedangkan pada bagian yang berputar (rotor) ditempati oleh rangkaian jangkar seperti kumparan jangkar, komutator dan sikat. Motor arus searah bekerja berdasarkan prinsip interaksi antara dua fluksi magnetik. Dimana kumparan medan akan menghasilkan fluksi magnet yang arahnya dari kutub utara menuju kutub selatan dan kumparan jangkar akan menghasilkan fluksi magnet yang melingkar. Interaksi antara kedua fluksi magnet ini menimbulkan suatu gaya. Penggunaan motor arus searah akhir-akhir ini mengalami perkembangan, khususnya dalam pemakaiannya sebagai motor penggerak. Motor arus searah digunakan secara luas pada berbagai motor penggerak dan pengangkut dengan kecepatan yang bervariasi yang membutuhkan respon dinamis dan keadaan steady-state. Motor arus searah mempunyai pengaturan yang sangat mudah dilakukan dalam berbagai kecepatan dan beban yang bervariasi. Itu sebabnya motor arus searah digunakan pada berbagai aplikasi tersebut. Pengaturan kecepatan pada motor arus searah dapat dilakukan dengan memperbesar atau memperkecil arus yang mengalir pada jangkar menggunakan sebuah tahanan. Adapun motor DC 1 Fasa diperlihatkan ada Gambar 2.5 berikut. 14 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Gambar 2.5Motor DC. 2.2.1. Konstruksi Motor DC Konstruksi dari motor arus searah atau biasa yang disebut dengan motor. DC adalah sebagai berikut 1. Rangka Rangka motor arus searah adalah tempat meletakkan sebagian besar komponen mesin dan melindungi bagian mesin. Untuk itu rangka harus dirancang memiliki kekuatan mekanis yang tinggi untuk mendukung komponen-komponen mesin tersebut. Rangka juga berfungsi sebagai tempat mengalirkan fluksi magnet yang dihasilkan oleh kutub-kutub medan. Rangka dibuat dengan menggunakan bahan ferromagnetik yang memiliki permeabilitas tinggi. Rangka biasanya terbuat dari baja tuang (cast steel) atau baja lembaran (rolled steel) yang berfungsi sebagai penopang mekanis dan juga sebagai bagian dari rangkain magnet.. 2. Kutub Medan Kutub medan terdiri atas inti kutub dan sepatu kutub. Sepatu kutub yang berdekatan dengan celah udara dibuat lebih besar dari badan inti. Dimana. 15 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

fungsinya adalah untuk menahan kumparan medan di tempatnya dan menghasilkan distribusi fluksi yang lebih baik yang tersebar di seluruh jangkar dengan menggunakan permukaan yang melengkung Inti kutub terbuat dari laminasi pelat-pelat baja yang terisolasi satu sama lain. Sepatu kutub dilaminasi dan dibaut ke inti kutub. Maka kutub medan (inti kutub dan sepatu kutub) direkatkan bersama-sama kemudian dibaut pada rangka. Pada inti kutub ini dibelitkan kumparan medan yang terbuat dari kawat tembaga yang berfungsi untuk menghasilkan fluksi magnetik.. 3. Kumparan Medan Kumparan medan adalah susunan konduktor yang dibelitkan pada inti kutub. Dimana konduktor tersebut terbuat dari kawat tembaga yang berbentuk bulat ataupun persegi. Rangkaian medan yang berfungsi untuk menghasilkan fluksi utama dibentuk dari kumparan pada setiap kutub.. 4. Jangkar Inti jangkar yang umumnya digunakan dalam motor arus searah adalah berbentuk silinder yang diberi alur-alur pada permukaannya untuk tempat melilitkan kumparan jangkar tempat terbentuknya ggl induksi. Inti jangkar terbuat dari bahan ferromagnetik. Bahan yang digunakan untuk jangkar ini merupakan sejenis campuran baja silikon. 5. Kumparan Jangkar Kumparan. jangkar. pada. motor. arus. searah. merupakan. tempat. dibangkitkannya ggl induksi. Pada motor DC penguatan kompon panjang. 16 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

kumparan medan serinya diserikan terhadap kumparan jangkar, sedangkan pada motor DC penguatan kompon pendek kumparan medan serinya diparalel terhadap kumparan jangkar. Jenis-jenis konstruksi kumparan jangkar pada rotor ada tiga macam yaitu: 1. Kumparan jerat (lap winding) 2. Kumparan gelombang (wave winding) 3. Kumparan zig – zag (frog-leg winding). 6. Komutator Untuk memperoleh tegangan searah diperlukan alat penyearah yang disebut komutator dan sikat. Komutator terdiri dari sejumlah segmen tembaga yang berbentuk lempengan-lempengan yang dirakit ke dalam silinder yang terpasang pada poros. Dimana tiap-tiap lempengan atau segmen-segmen komutator terisolasi dengan baik antara satu sama lainnya. Bahan isolasi yang digunakan pada komutator adalah mika. Agar dihasilkan tegangan arus searah yang konstan, maka komutator yang digunakan hendaknya dalam jumlah yang besar.. 7. Celah Udara Celah udara merupakan ruang atau celah antara permukaan jangkar dengan permukaan sepatu kutub yang menyebabkan jangkar tidak bergesekan dengan sepatu kutub. Fungsi dari celah udara adalah sebagai tempat mengalirnya fluksi yang dihasilkan oleh kutub-kutub medan.. 17 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Adapun ilustrasi pada konstruksi stator dan rotor motor DC diperlihatkan pada Gambar 2.6 dan 2.7. Gambar 2.6 Konstruksi Stator Motor DC. Gambar 2.7 Konstruksi Rotor Motor DC. 2.2.2. Prinsip kerja Motor DC Prinsip Kerja Motor DC dijelaskan seperti pada Gambar 2.8. 18 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Gambar 2.8 Prinsip Kerja Motor DC. Berdasarkan gambar diatas kedua kutub stator dibelitkan dengan konduktor – konduktor sehingga membentuk kumparan yang dinamakan kumparan stator atau kumparan medan. Misalkan kumparan medan tersebut dihubungkan dengan suatu sumber tegangan, maka pada kumparan medan itu akan mengalir arus medan (If). Kumparan medan yang dialiri arus ini akan menimbulkan fluksi utama yang dinamakan fluksi stator. Fluksi ini merupakan medan magnet yang arahnya dari kutub utara menuju kutub selatan (hal ini dapat dilihat dengan adanya garis – garis fluksi). Apabila pada kumparan jangkar mengalir arus yakni arus jangkar, maka dari hukum Lorenzt kita ketahui bahwa apabila sebuah konduktor yang dialiri arus ditempatkan pada sebuah medan magnet maka pada konduktor tersebut akan timbul gaya, maka demikian pula halnya pada kumparan jangkar. Besarnya gaya ini bergantung dari besarnya arus yang mengalir pada kumparan jangkar (Ia), kerapatan fluksi (B) dari kedua kutub dan panjang konduktor jangkar (l). Semakin besar fluksi yang terimbas pada. 19 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

kumparan jangkar maka arus yang mengalir pada kumparan jangkar juga besar, dengan demikian gaya yang terjadi pada konduktor juga semakin besar. Besar gaya yang dihasilkan oleh arus yang mengalir pada konduktor jangkar yang ditempatkan dalam suatu medan magnet adalah : F = B . 𝐼𝑎 . L.................................................................. (2.2) Dimana : F = Gaya (Newton). 𝐼𝑎 = Arus yang mengalir pada konduktor jangkar (Ampere) B = Kerapatan fluksi (Weber/m2) L= Panjang konduktor jangkar (m) Bila kumparan jangkar dari motor berputar dalam medan magnet dan memotong fluksi utama maka sesuai dengan hukum induksi elektromagnetis maka pada kumparan jangkar akan timbul gaya gerak listrik (ggl) induksi yang arahnya sesuai dengan kaidah tangan kanan.. 2.3. Sensor Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya. perubahan lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi besaran listrik disebut Transduser. Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dengan orde nanometer [3].. 20 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

2.3.1. Karakteristik Sensor Dalam memilih peralatan sensor dan transduser yang tepat dan sesuai. dengan sistem yang akan disensor maka perlu diperhatikan persyaratan umum sensor berikut ini [4]: A. Linearitas Sensor Ada banyak sensor yang menghasilkan sinyal keluaran yang berubah secara kontinyu sebagai tanggapan terhadap masukan yang berubah secara kontinyu. Sebagai contoh, sebuah sensor panas dapat menghasilkan tegangan sesuai dengan panas yang dirasakannya. Dalam kasus seperti ini, biasanya dapat diketahui secara tepat bagaimana perubahan keluaran dibandingkan dengan masukannya berupa sebuah grafik. Gambaran Tanggapan linier dan non linier pada suatu sensor diperlihatkan Gambar 2.9 Berikut. a) Tanggapan Linear. b) Tanggapan Non Linear. Gambar 2.9Tanggapan pada sensor panas Gambar 7 memperlihatkan hubungan dari dua buah sensor panas yang berbeda. Garis lurus pada gambar (a). memperlihatkan tanggapan linier, sedangkan pada gambar (b). adalah tanggapan non-linier.. 21 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

B. Sensitivitas Sensor Sensitivitas akan menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap kuantitas yang diukur. Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan bilangan yang menunjukan “perubahan keluaran dibandingkan unit perubahan masukan”. Beberepa sensor panas dapat memiliki kepekaan yang dinyatakan dengan “satu volt per derajat”, yang berarti perubahan satu derajat pada masukan akan menghasilkan perubahan satu volt pada keluarannya. Sensor panas lainnya dapat saja memiliki kepekaan “dua volt per derajat”, yang berarti memiliki kepakaan dua kali dari sensor yang pertama. Linieritas sensor juga mempengaruhi sensitivitas dari sensor. Apabila tanggapannya linier, maka sensitivitasnya juga akan sama untuk jangkauan pengukuran keseluruhan. Sensor dengan tanggapan pada gambar (b) akan lebih peka pada temperatur yang tinggi dari pada temperatur yang rendah.. C. Tanggapan Waktu Sensor (Time Response) Tanggapan waktu pada sensor menunjukan seberapa cepat tanggapannya terhadap perubahan masukan. Sebagai contoh, instrumen dengan tanggapan frekuensi yang jelek adalah sebuah termometer merkuri. Masukannya adalah temperatur dan keluarannya adalah posisi merkuri. Adapun respon waktu pada sensor diilustraskan pada gambar 2.10.. 22 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Gambar 2.10 Respon Waktu. 2.4 Sensor Berat/Load Sensor Dalam dunia elektronika dan beberapa bidang lain, salah satu sensor Berat yang banyak digunakan ialah strain gauge. Jadi strain gauge adalah alat atau sensor yang berfungsi untuk mengukur suatu tekanan atau berat suatu benda. Prinsip kerja strain gauge memanfaatkan sifat konduktansi elektrik. Berat yang diberikan pada suatu benda brbahan logam atau material konduktif tidak hanya menimbulkan deformasi bentuk fisik, namun juga dapat menimbulkan perubahan sifat resistansi elektrik pada benda tersebut. Load sensor atau load cell adalah sensor yang terdiri dari sebuah strain gauge atau lebih, yang ditempelkan pada batang berbahan logam yang berbentuk cincin. Jumlah strain gauge dalam sebuah load cell sendiri bisa disesuaikan dengan kebutuhan. Strain gauge yang ada pada load cell terbuat dari bahan foil grid. Foil grid sendiri merupakan kawat tipis berukuran panjang yang disusun secara zig-zag. Load cell terdiri dari beberapa jenis seperti single point, shear beam, compress, model S, hingga double ended [3].. 23 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

2.4.1 Cara Kerja Load Sensor Sensor Berat bekerja sebagai resistor penginderaan Berat dalam rangkaian listrik. Ketika Sensor Berat tidak di terapkan, tahanannya sangat tinggi. Ketika suatu Berat diterapkan pada sensor, tahanan ini menurun. Tahanan dapat diukur dengan multimeter, kemudian menerapkan Berat ke area penginderaan.. 2.4.2. Deteksi Postur dan Gerak Tubuh Memahami postur dan gerakan tubuh manusia telah menjadi perhatian. sejak lama dalam bidang kesehatan. Deteksi dan pengakuan postur duduk sangat penting untuk pertumbuhan anak dan kesehatan kita karena postur duduk yang buruk akan mempengaruhi tulang punggung kita. Jika tulang belakang kita miring, kita akan merasa tidak nyaman atau memiliki beberapa penyakit. Selain itu, postur duduk dapat digunakan untuk mengukur perilaku duduk yang sehat, kenyamanan, kesehatan fisik dan emosi. Selama ini orang-orang terbiasa menerima perawatan medis di rumah sakit. Keluarga pasien selalu memilih perawatan di rumah ketika pasien membutuhkan perawatan jangka panjang. Tetapi keterbatasan sumber daya manusia, perawat dan dokter sulit untuk menawarkan perawatan di rumah. Perawatan Telehealth yang memperoleh informasi pasien dari alat dan menggunakan jaringan telekomunikasi akan menjadi metode perawatan kesehatan yang baru [4].. 24 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

2.5 Kursi Roda Kursi roda merupakan alat bantu yang bermanfaat untuk membantu pasien maupun orang yang cacat yang tidak mampu menggunakan kakinya untuk berjalan, dengan kata lain kesulitan berjalan menggunakan kaki. Banyak pasien menggunakan kursi roda dikarenakan terkena penyakit tulang, cidera akibat kecelakaan ataupun cacat sejak lahir. Kursi roda dapat digunakan secara mandiri maupun dengan bantuan orang lain yakni dengan mendorongnya.Kursi rodapun mempunyai banyak model, antara lain: didorong, menjalankan sendiri dengan tangan, atau yang kini muncul adalah otomatis. Kursi roda mempunyai banyak sekali manfaat yakni bisa membantu penggunanya dalam konteks ini pasien untuk bisa berpindah tempat dari satu tempat ke tempat yang lain.. 2.5.1. Kursi Roda Manual Merupakan kursi roda yang biasa digunakan dengan tangan oleh. penggunanya, dapat juga dioperasikan dengan bantuan orang lain dengan cara didorong. Kursi roda ini merupakan kursi roda yang dipakai dengan manual namun tidak dapat dioperasikan oleh pasien yang juga mengalami cacat di bagian tangannya. Kursi roda manual merupakan kursi roda yang bisa digunakan untuk berbagai aktivitas manusia. Biasanya yang kita ketahui sebuah kursi roda manual berat dan sulit dibawa kemana-mana oleh karena tidak dapat dilipat seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.11 [5].. 25 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Gambar 2.11Kursi Roda Manual. 2.5.2. Kursi Roda Elektrik Merupakan kursi roda otomatis yang digerakan oleh motor listrik,. sehingga dapat bergerak otomatis sesuai keinginan penggunanya. Kursi roda elektrik ini biasa digunakan dengan menggunakan joystick, gerakan kepala, bahkan gerakan posisis duduk sehingga dapat dengan mudah pengguna menggerakkan kursi roda ini. Tentunya dengan adanya kemajuan teknologi maka kursi roda ini sangat memudahkan pengguna sehingga tidak kesusahan lagi menggerakkannya dengan bantuan orang lain maupun dengan usaha sendiri yakni mendorongnya menggunakan tangan. Adapun kursi roda elektrik seperti yang diperlihatkan gambar 2.12 [5].. Gambar 2.12Kursi Roda Elektrik. 26 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ini akan dilakukan di Lingkungan Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini dilaksanakan setelah seminar proposal disetujui, dijadwalkan untuk dimulaipada tanggal 9 Juni 2019 sampai dengan selesai.. 3.2 Alat-alat Pengujian Adapun alat-alat yang digunakan didalam melakukan pengujian baterai kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh adalah sebagai berikut : 1. 1 unit kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh. 2. 1 unit Clamp Meter untuk mengukur arus yang keluar dari baterai. 3. 1 unit Multimeter untuk mengukur tegangan yang keluar dari baterai. 4. 1 unit Roll Meter untuk mengukur jarak dan Slope kemiringan lintasan. 5. 1 unit Speedometer Cateye untuk mengukur kecepatan kursi roda. 6. Pengguna kursi roda dengan berat badan yang variatif. 7. Lintasan kursi roda yang mendatar tanpa habatan, dengan hambatan dan lintasan yang miring dengan rasio kemiringan 10%. 8. 1 set kunci pas dan kunci Ring. 9. I unit Obeng.. 27 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Adapun Kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh yang akan diuji adalah seperti yang ditunjukan oleh gambar 3.1. Gambar 3.1 Kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh. 3.3 Variasi Pengujian Pengujian performa baterai dilakukan dengan variasi nilai pembebanan berdasarkan berat pengguna kursi roda serta kondisi lintasan yang variatif baik itu lintasan mendatar bebas hambatan, lintasan mendatar dengan hambatan maupun lintasan miring dengan rasio kemiringan 10%.. 3.4. Variabel yang Diamati Variabel-Variabel yang diamati didalam penelitian ini meliputi:. 1. Tegangan yang dikeluarkan baterai untuk konsumsi daya motor DC. 2. Arus yang dikeluarkan baterai untuk konsumsi daya motor DC. 3. Lamanya waktu operasi kursi roda elektrik.. 28 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

3.5 Prosedur Pengujian Adapun Prosedur pengambilan data dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 3.5.1. Pengujian Variasi Beban Pengguna Adapun pengujian kursi roda pada variasi beban pengguna adalah sebagai. berikut: 1. Kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh dibawa ke Koridor Departemen Teknik Elektro USU. 2. Kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh dinyalakan. 3. Pengguna dengan berat badan 65 Kg menduduki kursi roda untuk digunakan. 4. Catat pembacaan arus dan tegangan yang dikeluarkan baterai. 5. Catat lama waktu kursi roda beroperasi hingga LED indikator baterai kursi roda berwarna merah. 6. Percobaan selesai untuk beban 65 Kg. 7. Isi ulang kembali Baterai. 8. Ulangi prosedur 1 – 6 diatas dengan beban 80 Kg.. 3.5.2. Pengujian Pada Lintasan Mendatar Bebas Hambatan Adapun pengujian kursi roda pada lintasan mendatar bebas hambatan. adalah sebagai berikut: 1. Kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh dibawa ke Koridor Departemen Teknik Elektro 2. Kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh dinyalakan. 3. Pengguna dengan berat badan 50 Kg menduduki kursi roda untuk digunakan. 4. Catat pembacaan arus dan tegangan yang dikeluarkan baterai. 29 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

5. Catat lama waktu kursi roda beroperasi hingga LED indikator baterai kursi roda berwarna merah. 6. Percobaan Selesai. . 3.5.3. Pengujian Pada Lintasan Mendatar Dengan Hambatan Adapun pengujian kursi roda pada lintasan mendatar dengan hambatan. adalah sebagai berikut: 1. Kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh dibawa ke Halaman Parkir Departemen Teknik Elektro 2. Kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh dinyalakan. 3. Pengguna dengan berat badan 50 Kg menduduki kursi roda untuk digunakan. 4. Catat pembacaan arus dan tegangan yang dikeluarkan baterai. 5. Catat lama waktu kursi roda beroperasi hingga LED indikator baterai kursi roda berwarna merah. 6. Percobaan Selesai.. 3.5.4. Pengujian Pada Lintasan Miring Adapun pengujian kursi roda pada lintasan miring adalah sebagai berikut:. 1. Kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh dibawa ke Jalan Dr. Mansyur Pintu 4 USU. 2. Kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh dinyalakan. 3. Pengguna dengan berat badan 50 Kg menduduki kursi roda untuk digunakan. 4. Catat pembacaan arus dan tegangan yang dikeluarkan baterai.. 30 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

5. Catat lama waktu kursi roda beroperasi hingga LED indikator baterai kursi roda berwarna merah. 6. Percobaan Selesai.. Berikut adalah diagram alir (Flow Chart) pada penelitian yang akan dilakukan :. Gambar 3.2 Diagram alir (Flow Chart) pada penelitian performa baterai. 31 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 5.1 Umum Kursi roda elektrik yang terdapat dipasaran pada umumnya menggunakan baterai aki sebagai sumber dayanya. Hal ini dikarenakan baterai aki sangat mudah digunakan serta dapat diisi ulang kembali. Peran baterai sangatlah penting bagi kursi roda elektrik, namun banyak pengguna kursi roda elektrik yang tidak memperhatikan performa baterai yang ia miliki sehingga menyebabkan kursi roda elektrik kehabisan sumber daya saat sedang digunakan. Maka dari itu sangat penting untuk mengetahui performa baterai berdasarkan karakterisitik beban pengguna kursi roda dan lintasan yang akan dilalui agar pengguna dapat memperkiraan daya tahan kursi roda untuk menghindari kursi roda kehabisan daya ditempat yang tidak diinginkan.Dalam bab ini akan dibahas bagaimana performabaterai pada kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh terhadap pembebanan dan jenis kontur lintasan.. 5.2 Karakteristik Baterai Pada kursi roda elektrik berpengendali posisi tubuh terpasang 2 motor dc untuk menggerakan kursi roda. Pengujian Baterai kursi roda bertujuan untuk mengetahui besar konsumsi daya oleh 2 motor DC tersebut. Berikut adalah perhitungan lama pengggunaan baterai aki pada kursi roda: P = V x I ....................................................... (4.1) Dimana, I = Kuat Arus (Ampere). 32 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

P = Daya (Watt) V = Tegangan (Volt) Jadi : Kalkulasi Daya yang dibutuhkan 2 Motor DC : 12 Volt (2) X 4 Ampere = 96Watt Kapasitas baterai : 12 volt X 4 Ah = 48 Vah/48 Watt per jam Perhitungan berapa lama Baterai aki dapat melayani beban : - Daya maksimal 96 Watt. - Baterai yang digunakan 12 V/4 Ah. Maka didapat : I = 96 W/12 V = 8 Ampere Waktu pemakaian = 4 Ah/8A =0,5 jam- dieffisiensi Baterai sebesar 20 % = 0,5 jam - 0,1 jam = 0,4 Jam ( 24 Menit). Untuk mengetahui karakteristik motor perlu diketahui beberapavariabel utama yang harus sama dengan sebenarnya baik dalam kuantitas ataupun nilai nya untuk kemudian data dimasukkan sebagai ke dalam software. Simulasi ini menggunakan simulator yang dikembangkan oleh ebike.ca dimana berbagai macam spesifikasi motor telah diuji coba dalam berbagai kondisi. Adapun karakteistik yang diperoleh berdasarkan hasil simulasi dapat dilihat pada Gambar 4.1. 33 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Gambar 4.1 Performance Curve hasil simulasi melalui http://ebike.ca/simulator Dari gambar 4.1 grafik performance curve hasil simulasi pada motor listrik diketahui bahwa karakter motor DC yang digunakan memiliki nilai torsi yang besar mulai dari putaran rendah. Torsi maksimal yang dimiliki adalah 3.0 Nm. Grafik torsi terhadap daya pada motor DC cukup linear dan arahnya saling berbanding terbalik dimana torsi semakin besar pada putaran rendah dan torsi semakin kecil pada putaran tinggi. Performa daya output dari motor DC diwakili oleh kurva berwarna merah. Terlihat dari grafik bahwa daya bernilai nol ketika rpm motor juga nol, seiring. 34 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

meningkatnya rpm motor maka daya output juga terus meningkat dan akan kembali menurun hingga bernilai nol kembali ketika motor listrik mencapai kecepatan no-load nya ( kecepatan saat tanpa pembebanan) yaitu 36,2 km/jam. Menurut literatur, daya maksimum yang mampu dihasilkan motor bergantung pada desain kontrolernya. Apabila arus yang melewati motor listrik tidak dibatasi oleh kontroler maka daya maksimum akan tercapai pada range 40-50 % dari kecepatan no-load motor tersebut sedangkan apabila arus motor dibatasi oleh kontroler (dalam penelitian ini 15 Ampere maksimal) maka daya maksimal akan dihasilkan ketika besar arus tersebut melewati kontroler. Daya maksimum motor listrik yaitu 72 Watt tercapai pada kecepatan 0.06 km/jam. Kurva hijau mewakili besarnya efisiensi motor listrik. Efisiensi motor listrik ini merupakan rasio perbandingan antara daya yang dihasilkan oleh motor untuk menggerakkan kendaraan dengan daya yang diberikan oleh baterai. Efisiensi ini dipengaruhi oleh internal resistance dari motor dan kontroler namun tidak dipengaruhi oleh internal resistance dari baterai. Efisiensi terus meningkat dari nol hingga titik maksimal yang dicapai yaitu 58,0% pada kecepatan 1,08 km/jam.. 5.3 Pengaruh Pembebanan Pada mode percobaan ini, performa kursi roda diuji dengan cara berjalan menempuh track yang mendatar tanpa hambatan dengan memvariasikan beban pengguna kursi roda.. Adapun terdapat 3 jenis metode pengambilan data yaitu pada pengguna kursi roda beban 50 kg, pengguna kursi roda beban 65 kg, serta pengguna kursi roda beban 80 kg yang akan dijelaskan lebih detail dibawah ini.. 35 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

5.3.1 Pengujian Kursi Roda Pada Beban Pengguna 50 kg Percobaan dilakukan dengan kondisi jalan ubin keramik dengan kondisi baik, Pengujian dilakukan dengan menempuh jarak 50 meter kemudian kursi roda berputar kembali kembali ke titik awal dan begitu seterusnya hingga baterai habis. Berat kendaraan yang dikalkulasikan dari spesifikasi komponenen penyusun adalah 24 kg, sementara berat pengemudi adalah 50 kg.. Tabel 4.1 Pengujian Lama pemakaian Baterai Aki Dengan Lintasan Mendatar Bebas Hambatan No.. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20. Lama Pemakaian (Menit) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19. V baterai (V). I load (A). P * 10 (Watt). Kecepatan (km/jam). 12.8 12.7 12.5 12 11.7 11.4 11.2 10.7 10.8 9.8 9.2 8.4 7.8 7 5.4 4.6 3.2 2.9 1.6 0.8. 8 7.8 7.5 7.3 7.2 6.9 6.8 6.7 6.8 6.4 5.8 5.1 5 4.3 4 3.9 2.7 1.8 0.8 0.011. 10.24 9.906 9.375 8.76 8.424 7.866 7.616 7.169 7.344 6.272 5.336 4.284 3.9 3.01 2.16 1.794 0.864 0.522 0.128 0.00088. 5.02 7.2 7.84 6.32 5.02 4.78 4.94 4.32 4.41 4.03 3.7 3.62 3.24 2.88 2.52 1,96 1,52 0.72 0 0. 36 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

14 12 10 V baterai (V). 8. I load (A) 6. P * 10 (Watt) Kecepatan (km/jam). 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19. Gambar 4.2 Grafik Performa pada beban pengguna 50kg Dari data yang didapat diketahui kursi roda elektrik berjalan dengan normal dengan daya tidak terlalu besar. Arus maksimum dapat dihasilkan dalam waktu start awal dengan hanya menggunakan 67 % arus maksimum motor listrik. Dari grafik dapat dilihat bahwa kurva arus yang stabil nilainya berada dibawah kurva tegangan. Hal ini sangat memungkinkan terjadi karena pada kasus jalan datar, beban akibat gaya tarik gravitasi sangat minimal sehingga hanya dibutuhkan energi seminim mungkin untuk melawan gaya berat dari kendaraan.. 5.3.2. Pengujian Kursi Roda Pada Beban Pengguna 65 kg Adapun data yang diperoleh saat melakukan pengujian baterai kursi roda. dengan beban 65 kg pada lintasan mendatar tanpa hambatan ditunjukan pada tabel 4.2. 37 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Tabel 4.2 Pengujian Lama pemakaian Baterai Aki Dengan Beban 65 Kg No.. Lama Pemakaian (Menit) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15. V baterai (Volt). I load (Ampere). 12.8 12.5 12 11.8 11.7 11.3 10.6 10.2 9.7 9.4 6.5 5.4 2.3 1.4 0.6. 8.2 8.1 7.9 7.6 7.6 7.2 6.5 6.8 5.1 5.3 4.6 3.9 1.7 0.8 0. P * 10 Kecepatan (Watt) (km/jam) 10.496 10.125 9.48 8.968 8.892 8.136 6.89 6.936 4.947 4.982 2.99 2.106 0.391 0.112 0. 5.81 6.8 6.24 5.13 4.82 4.78 3.94 4.02 3.81 2.32 1.7 1.92 0.4 0 0. 14 12 10 8 6 4 2 0 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. V Baterai (Volt). I Load (Ampere). P * 10 (Watt). Kecepatan (km/jam). 12. 13. 14. Gambar 4.3 Grafik performa pada beban pengguna 65 kg. Dari data yang didapat diketahui kursi roda elektrik berjalan dengan normal namun dengan arus yang cukup besar. Dari grafik dapat dilihat bahwa 38 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

kurva tegangan yang selalu konstan diatas kurva arus yang keluar dari baterai. Arus yang diberikan berkisar antara 10 Ampere saat start awal yang berarti 80% arus yang mampu diberikan kepada motor listrik. Hal ini sangat memungkinkan terjadi karena faktor beban pengguna kursi roda. Lama masa penggunaan baterai pun cukup singkat mengingat kapasitas baterai yang tidak terlalu besar danbeban dari penggguna kursi roda.. 5.3.3 Pengujian Kursi Roda Pada Beban Pengguna 80 kg Adapun data yan diperoleh saat melakukan pengujian baterai kursi roda dengan beban 80 kg pada lintasan mendatar tanpa hambatan ditunjukan oleh tabel 4.3 Tabel 4.3 Pengujian Lama pemakaian Baterai Aki Dengan Beban 80 Kg Lama Pemakaian (Menit) 0 1 2 3 4 5 6. V baterai (Volt) 12.8 10.3 9.1 6.4 3.5 1.4 0.98. I load (Ampere) 8.3 8.1 7.9 4.5 3.6 1.1 0.001. P * 10 (Watt) 10.624 8.343 7.189 2.88 1.26 0.154 0.000098. Kecepatan (km/jam) 3.6 2.88 2.52 1.1 0.42 0 0. 39 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

14 12 10 V Baterai (V). 8. I load (Ampere) 6. P * 10 (watt) Kecepatan (km/jam). 4 2 0 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Gambar 4.4 Grafik performa pada beban pengguna 80 kg Dari data yang didapat diketahui kursi roda elektrik berjalan dengan normal namun dengan arus yang besar hmpir memenuhi arus maksimum yang dapat diterima motor. Dari grafik dapat dilihat Arus yang diberikan berkisar antara 12 Ampere saat start awal yang berarti sejumlah 98% arus yang mampu diberikan kepada motor listrik. Hal ini sangat memungkinkan terjadi karena faktor beban pengguna kursi roda yang mencapai 80 kg. Lama masa penggunaan baterai pun jauh lebihsingkat yaitu sekitar 5 menit, hal ini mengingat kapasitas baterai yang tidak terlalu besar danfaktor beban dari penggguna kursi roda.. 5.4 Pengaruh Medan Jalan Pada mode percobaan ini, performa kursi roda diuji dengan cara berjalan menempuh track yang telah ditentukan. Pada percobaan ini variable jarak menjadi variable tetap sementara variable arus, tegangan, dan daya tahan baterai menjadi variable bebas yang diteliti. Dalam pengambilan data, jika kursi roda mencapai jarak yang telah ditentukan namun konsumsi daya belum habis maka kursi roda memutar arah dan menuju titik awaldan begitu seterusnya hingga daya pada baterai kursi roda habis dan pengambilan data selesai dilakukan. Adapun terdapat 3 jenis metode pengambilan data yaitu pada lintasan mendatar bebas hambatan,. 40 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

lintasan mendatar dengan hambatan, serta pada lintasan yang memiliki slope kemiringan10% yang akan dijelaskan lebih detail dibawah ini.. 5.4.1 Jalan Mendatar Dengan Hambatan Percobaan dilakukan dengan kondisi jalan batu batako dengan kondisi permukaan kurang merata, Pengujian dilakukan dengan menempuh jarak 50 meter kemudian kursi roda berputar kembali kembali ke titik awal dan begitu seterusnya hingga baterai habis. Berat kendaraan yang dikalkulasikan dari spesifikasi komponenen penyusun adalah 24 kg, sementara berat pengemudi adalah 50 kg. Adapun data pengujian kursi roda pada jalan mendatar dengan hambatan ditunjukanpada table 4.4.. Tabel 4.4 Pengujian Lama pemakaian Baterai Aki Dengan Lintasan Mendatar Dengan Hambatan No.. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16. Lama V Baterai Pemakaian (V) (Menit) 0 12.8 1 12.6 2 12.3 3 11.9 4 11.7 5 11.5 6 10.4 7 10.2 8 9.6 9 9.5 10 6.4 11 5.1 12 3.3 13 2.6 14 1.1 15 0.1. I load (A). P * 10 (Watt). Kecepatan (km/jam). 8.1 8.1 7.9 7.6 7.4 6.2 6.5 6.2 5.8 5.4 4.5 3.8 1.7 1.8 0.9 0. 10.368 10.206 9.717 9.044 8.658 7.13 6.76 6.324 5.568 5.13 2.88 1.938 0.561 0.468 0.099 0. 5.81 7.24 7.3 5.83 5.72 4.81 4.43 4.9 4.21 3.62 3.2 1.92 0.4 0 0 0. 41 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

14 12. 10 8 6 4 2 0 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 11 12 13 14 15. V Baterai (V). I load (A). P * 10 (Watt). Kecepatan (km/jam). Gambar 4.5 Grafik performa pada lintasan mendatar denganHambatan. Jalanan lurus mendatar dengan hambatan secara teori akan memberikan dampak yang berbeda diabanding jalan lurus mendatar tanpa hambatan akibat adanya hambatan berupa perbedaan tinggi permukaan serta batu-batuan yang berada dipermukaan jalan sehingga dapat menghambat pergerakan kursi roda. Pergerakan kendaraan yang dimaksud adalah kemampuan gelinding dari roda akan menurun akibat meningkatnya rolling resistance. Berdasarkan grafik, ditunjukkan bahwa kursi roda memerlukan arus listrik yang lebih besar daripada arus ketika berjalan dijalur mendatar tanpa hambatan. Hal ini terjadi ketika kursi roda elektrikmelewati permukaan jalan yang kurang merata, namun setelah itu arus yang digunakan menurun hingga mencapai arus normal ketika berada pada jalan mendatar tanpa hambatan. Ini disebabkan karena beban kerja dari kendaraan meningkat akibat gesekan antara karet ban dengan permukaan jalanan. Waktu akselerasi dari kecepatan rendah ke kecepatan stabil (1.2 m/s) menjadi lebih lama. Sementara itu arus listrik dari grafik terlihat tidak stabil.. 5.4.2. Jalan Menanjak (Kemiringan jalan ± 10%) Percobaan pada kondisi jalan menanjak dilakukan lintasan aspal. Berat. kendaraan yang dikalkulasikan dari spesifikasi komponenen penyusun adalah 24. 42 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

kg, sementara berat pengemudi adalah 50 kg. Adapun data pengujian kursi roda pada jalan menanjak adalah pada table 4.5 Tabel 4.5 Pengujian Lama pemakaian Baterai Aki Dengan Lintasan Menanjak No.. Lama. V baterai. I load. P * 10. Kecepatan. Pemakaian. (V). (A). (Watt). (km/jam). (Menit) 1. 0. 12.8. 8.4. 10.752. 2.52. 2. 1. 10.3. 8.3. 8.549. 2.16. 3. 2. 9.6. 8.1. 7.776. 1.84. 4. 3. 6.4. 4.9. 3.136. 0.72. 5. 4. 3.5. 1.6. 0.56. 0. 6. 5. 0.4. 0.006. 0.00024. 0. 14 V Baterai (V). 12 10. I load (A). 8 6. P * 10 (watt). 4 2. Kecepatan (km/jam). 0 0. 1. 2. 3. 4. 5. Gambar 4.6 Grafik performa pada lintasan menanjak. Dengan berat total kursi roda elektrik yang mencapai 24 kg ditambah pengguna kursi roda dengan berat 50 kg, performa motor listrik pada jalan menanjak terlihat kurang baik. Hal ini dapat dilihat dari waktu tempuh, variable arus listrik, serta konsumsi energi. Kemiringan jalan yang mencapai 10% membuat beban yang harus ditanggung oleh motor menjadi bertambah hampir dua kali lipat. Daya input motor sebagian terbuang menjadi panas dan losses lain di kumparan sehingga kecepatan maksimum kursi roda membutuhkan waktu yang lama untuk dicapai. Konsumsi energi yang digunakan menjadi lebih besar untuk. 43 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

mampu menggerakkan roda. Jalan menanjak yang dihadapai kersi roda pada jenis lintasan ini memperlambat waktu tempuh dan meningkatkan konsumsi baterai hampir 4 kali lebih besar disbanding lintasan mendatar tanpa hambatan.. Tabel 4.6 Pemetaan Konsumsi Energi Berdasarkan Berat Pengguna Kursi Roda Beban. V maks. I maks. P * 10. Pengguna. (Volt). (Ampere). (Watt). Lama. Kecepatan. Penggunaan Maksimum (menit). (km/j). 50 Kg. 12.8. 8.0. 10.24. 19. 7.84. 65 Kg. 12.8. 8.2. 10.496. 16. 6.8. 80 Kg. 12.8. 8.3. 10.624. 6. 3.6. Pemetaan Konsumsi Energi Berdasarkan Berat Pengguna 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0. 50 Kg V maks (volt). 65 Kg I maks (ampere). P (Watt). 80 Kg Lama Penggunaan (Menit). Kecepatan (Km/Jam). Gambar 4.7 Grafik Lama Penggunaan Kursi Roda Berdasarkan Berat Pengguna. Dari data yang diperoleh dapat dilihat bahwa pengujian kursi roda pada berat pengguna 80 Kg baterai hanya dapat bertahan selama 6 menit, hal ini berbanding lurus dengan beban yang ditopang kursi roda yang menyebabkan arus berada dititik maksimum hingga kursi roda kehabisan daya, kemudian diikuti dengan pengujian dengan beban 65 kg yang bertahan selama 16 menit dan pengujian dengan beban 50 kg yang bertahan dengan durasi 19 menit.. 44 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Tabel 4.7 Pemetaan Konsumsi Energi Berdasarkan Jenis Lintasan No.. Jenis. V. I. Lintasan. maks. maks. (Volt) (Ampere) 1. P. Lama. Kecepatan. Penggunaan Maksimum (watt). (menit). (km/j). Datar Tanpa. 12.8. 8.0. 102.4. 19. 7.84. 12.8. 8.1. 103.68. 15. 7.4. 12.8. 8.4. 107.52. 5. 2.52. Hambatan 2. Datar Dengan Hambatan. 3. Menanjak (±10%). Pemetaan Konsumsi Energi Berdasarkan Jenis Lintasan 20 15 10 5. 0 Datar Tanda Hambatan. Datar Dengan Hambatan. Menanjak (±10%). V maks (Volt). I maks (Ampere). Lama Penggunaan (menit). Kecepatan (Km/Jam). P * 10 (Watt). Gambar 4.8 Grafik lama penggunaan kursi roda berdasarkan kontur lintasan. Pada lintasan datar tanpa hambatan kursi rtttoda dapat bertahan selama 19 menit, hal ini dikarenakan roda tidak mengalami Rolling Resistance yang terlalu besar, pada pengujian lintasan datar dengan hambatan durasi roda bertahan selama 15 menit dan pada lintasan menanjak yang bertahan hanya 5 menit akibat Slope lintasan yang mengakibatkan beban yang ditopang 2x lebih besar.. 45 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Adapun kesimpulan yang didapatkan oleh penulis pada penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Performa motor listrik pada jalan mendatar tanpa hambatan dan dengan hambatan cukup baik dilihat dari lamanya penggunaan kursi roda elektrik. Sementara pada jalan menanjak, performa baterai dan motor DC kurang bertenaga untuk kursi roda bermassa 24 kg. Pada jalanan menanjak waktu tempuh yang digunakan cukup lama dan berefek pada melonjaknya konsumsi energi menjadi 4 kali lipat dibandingkan pada jalan mendatar. 2. Lamadaya tahan baterai pada lintasan menanjak dengan beban 50 kg selama 5 menit, pada lintasan mendatar tanpa hambatan dengan beban 80 kg selama 6 menit, kemudian lintasan mendatar dengan hambatan dengan beban 50 kg selama 15 menit, lalu lintasan mendatar tanpa hambatan dengan beban 65 kg 16 menit dan lintasan mendatar tanpa hambatan dengan beban 50 kg bertahan selama 19 menit. 5.2 Saran Adapun saran yang diberikan oleh penulis pada penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Kursi roda disarankan untuk menggunakan jenis Baterai yang memiliki kapasitas (Ah) yang lebih besar minimal 8 Ah agar kursi roda elektrikdapat digunakan untuk waktu yang cukup lama. 2. Agar lebih akurat dan lengkap didalam menganalisa performa baterai untuk penelitian selanjutnya dapat ditambahkan parameter akselerasi dan temperatur baterai.. 46 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

DAFTAR PUSTAKA [1] M. ika, S. Rini, R. Karuniawati Dewi, A. Linda, Statistik Penduduk Lanjut Usia 2017, Jakarta : Badan Pusat Statistik, 2017.. [2] S. Raffiuddin, Simulasi dan Rancang bangun Kursi Roda Elektrik dengan Mekanisme Roda Gigi Lurus, Yogyakarta : TEKNO SIM, 2009.. [3] Nickelson, David W. Telehealth and the evolving health care system: Strategic opportunities for professional psychology, Research and Practice, Vol. 29(6), pp.527-535, Dec. 1998.. [4] Li, Y.C., Wang, Johan, G.; Jen, S.L. The development of a distributed pressure measurement cushion to prevent bad sitting posture, IEEE ISIE 2006, pp. 2754-2759, July 2006.. [5] L. Yuliana Kathina Hatta, Rancang bangun Kursi Roda ElektrikMenggunakan Perintah Suara Berbasis Aplikasi Android, Surabaya : Jurnal ITS, 2012.. [6] M. Rumiyanto, Analisis Daya Pada Baterai Dengan Metode Charge dan Discharge, Medan : Repository USU, 2014.. 47 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

[7] Purwadi Agus, Dozeno Jimmy, Heryana Nana, Testing Performance of 10 kWBLDC Motor and LiFePO4 Battery on ITB-1 Electric Car Prototype,Electrical Power Engineering, Institut Teknologi Bandung, Bandung, 2013.. [8] Vinod Kr Singh Patel, A.K.Pandey, Modeling and Simulation of Brushless DC Motor Using PWM Control Technique, International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA), Vol. 3, Issue 3, May-Jun 2013, pp.612-620.. [9] S.Ario Wibawa, Analisis Konsumsi Energi Menggunakan Profil Kecepatan Pada Kendaraan Listrik, Universitas Indonesia, Depok, 2012.. [10]. B.. Giri. Laya,. Purwarupa. Robot. Pembantu. TIM. SAR. (DRU13SAR),Universitas Komputer Indonesia, Bandung, 2015.. 48 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

LAMPIRAN Proses pengujian pada baterai kursi elektrik berpengendali posisi tubuh ditunjukan gambar A.1. Gambar A.1 Pengujian Pada Lintasan Mendatar Bebas Hambatan. Proses pengukuran slope untuk pengujian kursi roda pada lintasan miring dilakukan di jalan dr. Mansyur,Medan dapat dilihat pada gambar A.2. Gambar A.2 Pengukuran Slope / Kemiringan Lintasan. 49 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Proses pembacaan nilai arus dan tegangan pada pengujian pada baterai kursi elektrik berpengendali posisi tubuh ditunjukan gambar A.3. Gambar A.3 Proses Pencatatan nilai Tegangan dan Arus. Baterai kursi roda yang diuji ditunjukan gambar A.4. Gambar A.4 Baterai Kursi Roda Elektrik yang Diuji Pada Penelitian Ini. 50 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.

Proses pengujian pada Kursi roda pada lintasan mendatar dengan hambatan ditunjukan gambar A.5. Gambar A.5 Pengujian Kursi Roda Pada Lintasan Mendatar Dengan Hambatan. 51 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.