Perancangan dan Realisasi Solar Charge Controller Maximum Power Point Tracker dengan Topologi Buck Converter untuk Charger Handphone

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. sumber energi tenaga angin, sumber energi tenaga air, hingga sumber energi tenaga

STUDI KOMPARASI MPPT ANTARA SOLAR CONTROLLER MPPT M10-20A DENGAN MPPT TIPE INCREMENTAL CONDUCTANCE SEBAGAI CHARGER CONTROLLER LAPORAN TUGAS AKHIR

IMPLEMENTASI MAXIMUM POWER POINT TRACKER (MPPT) UNTUK OPTIMASI DAYA PADA PANEL SURYA BERBASIS ALGORITMA INCREMENTAL CONDUCTANCE

Kendali Sistem Pengisi Baterai Tenaga Surya Metode Incremental Conductance Berbasis Mikrokontrol

RANCANG BANGUN CATU DAYA TENAGA SURYA UNTUK PERANGKAT AUDIO MOBIL

Raharjo et al., Perancangan System Hibrid... 1

1. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PEMODELAN DAN SIMULASI MAXIMUM POWER POINT TRACKER

DESAIN SISTEM HIBRID PHOTOVOLTAIC-BATERAI MENGGUNAKAN BI-DIRECTIONAL SWITCH UNTUK CATU DAYA KELISTRIKAN RUMAH TANGGA 900VA, 220 VOLT, 50 HZ

STUDI TERHADAP UNJUK KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA 1,9 KW DI UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN

MEMAKSIMALKAN KONVERSI ENERGI PV MODULE BERDASARKAN KURVA KARAKTERISTIK PADA LERENG TEGANGAN

Perancangan Dan Realisasi Converter Satu Fasa untuk Baterai Menjalankan Motor AC 1 Fasa 125 Watt

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM CATU DAYA OTOMATIS MENGGUNAKAN SOLAR CELL PADA ROBOT BERODA PENGIKUT GARIS

PERANCANGAN STAND ALONE PV SYSTEM DENGAN MAXIMUM POWER POINT TRACKER (MPPT) MENGGUNAKAN METODE MODIFIED HILL CLIMBING

BAB III DESKRIPSI DAN PERENCANAAN RANCANG BANGUN SOLAR TRACKER

Andriani Parastiwi. Kata-kata kunci : Buck converter, Boost converter, Photovoltaic, Fuzzy Logic

RANCANG BANGUN BECAK LISTRIK TENAGA HYBRID DENGAN MENGGUNAKAN KONTROL PI-FUZZY (SUBJUDUL: HARDWARE) Abstrak

PORTABLE SOLAR CHARGER

Prof.Dr. Ir. Mochamad Ashari, M.Eng. Vita Lystianingrum B.P, ST., M.Sc.

ABSTRAK. Kata kunci: Solar Cell, Media pembelajaran berbasis web, Intensitas Cahaya, Beban, Sensor Arus dan Tegangan PENDAHULUAN

Sistem PLTS Off Grid Komunal

DESAIN DAN IMPLEMENTASI MAXIMUM POWER POINT TRACKER (MPPT) MIKROKONTROLLER AVR. Dosen Pembimbing

Sistem PLTS OffGrid. TMLEnergy. TMLEnergy Jl Soekarno Hatta no. 541 C, Bandung, Jawa Barat. TMLEnergy. We can make a better world together CREATED

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

Desain Boosting MPPT Tiga Level untuk Distributed Generation Tiga Fasa Presented by: Hafizh Hardika Kurniawan

PERBANDINGAN KELUARAN PANEL SURYA DENGAN DAN TANPA SISTEM PENJEJAK

Perancangan Battery Control Unit (BCU) Dengan Menggunakan Topologi Cuk Converter Pada Instalasi Tenaga Surya

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PERANCANGAN KONVERTER ARUS SEARAH TIPE CUK YANG DIOPERASIKAN UNTUK PENCARIAN TITIK DAYA MAKSIMUM PANEL SURYA BERBASIS PERTURB AND OBSERVE

RANCANG BANGUN MAXIMUM POWER POINT TRACKER (MPPT) PADA PANEL SURYA DENGAN MENGGUNAKAN METODE FUZZY

Simulasi Maximum Power Point Tracking pada Panel Surya Menggunakan Simulink MATLAB

ABSTRAK. Kata-kata kunci: Solar Cell, Media pembelajaran berbasis web, Intensitas Cahaya, Beban, Sensor Arus dan Tegangan

DESAIN DAN IMPLEMENTASI MAXIMUM POWER POINT TRACKER (MPPT) SOLAR PV BERBASIS FUZZY LOGIC MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR

BAB I PENDAHULUAN 1.1 L atar Belakang Masalah

RANCANG BANGUN SUATU SISTEM PEMANFAATAN SUMBER ENERGI TENAGA SURYA SEBAGAI PENDUKUNG SUMBER PLN UNTUK RUMAH TANGGA BERBASIS MIKROKONTROLLER.

Perancangan dan Realisasi Kebutuhan Kapasitas Baterai untuk Beban Pompa Air 125 Watt Menggunakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Gambar 1.1 Sumber energi di Indonesia (Overview Industri Hulu Migas, 2015)

DESAIN DAN IMPLEMENTASI SISTEM PENGISI BATERAI TENAGA SURYA MENGGUNAKAN METODE INCREMENTAL CONDUCTANCE KENDALI ARUS BERBASIS dspic30f4012

DESAIN DAN ANALISIS PROPORSIONAL KONTROL BUCK-BOOST CONVERTER PADA SISTEM PHOTOVOLTAIK

BAB I PENDAHULUAN. Energi listrik adalah energi yang mudah dikonversikan ke dalam bentuk

Hari Agus Sujono a), Riny Sulistyowati a), Agus Budi Rianto a)

Auto Charger System Berbasis Solar Cell pada Robot Management Sampah

SEMINAR TUGAS AKHIR. Dosen Pembimbing: Imam Abadi, ST, MT Dr. Ir.Ali Musyafa MSc

ISSN : e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3122

MAXIMUM POWER POINT TRACKER PADA SOLAR CELL/PHOTOVOLTAIC MODULE DENGAN MENGGUNAKAN FUZZY LOGIC CONTROLLER

BAB I Pendahuluan. 1.1 Latar Belakang

RANCANG BANGUN MAXIMUM POWER POINT TRACKING MENGGUNAKAN BUCK CONVERTER DENGAN METODE HILL CLIMBING

DESAIN DAN IMPLEMENTASI SISTEM PENGISI BATERAI TENAGA SURYA MENGGUNAKAN METODE INCREMENTAL CONDUCTANCE-VOLTAGE CONTROL BERBASIS dspic30f4012

Desain. Oleh : Banar Arianto : NIM UNIVERS SEMARANG

Diajukan untuk memenuh salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro OLEH :

ANALISIS STEP-UP CHOPPER SEBAGAI TRANSFORMASI R SEBAGAI INTERFACE PHOTOVOLTAIC DAN BEBAN

Rancang Bangun Charger Baterai dengan Buckboost Konverter

ISSN : e-proceeding of Engineering : Vol.3, No.2 Agustus 2016 Page 1375

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI TENAGA SURYA SEBAGAI CATU DAYA PADA SKUTER BERODA DUA SEIMBANG OTOMATIS UNIVERSITAS TELKOM

Latar Belakang dan Permasalahan!

PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI MENGGUNAKAN SOLAR CELL SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF UNTUK MENGGERAKKAN KONVEYOR

ANALISA EFISIENSI MODUL SURYA 50 WATT PEAK PADA RANCANG BANGUN SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA SEBAGAI ENERGI CADANGAN LAPORAN AKHIR

DESAIN MAXIMUM POWER POINT TRACKER PADA PHOTOVOLTAIC

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. 1.2 Penelitian Terkait

Kata Kunci : Solar Cell, Modul Surya, Baterai Charger, Controller, Lampu LED, Lampu Penerangan Jalan Umum. 1. Pendahuluan. 2.

MEMAKSIMALKAN DAYA PHOTOVOLTAIC SEBAGAI CHARGER CONTROLLER

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENERANGAN JALAN UMUM MENGGUNAKAN PHOTOVOLTAIC ( PV)

PV-Grid Connected System Dengan Inverter Sebagai Sumber Arus. Pada Beban Resistif

METODE PENGENDALIAN DAYA PADA PHOTOVOLTAIC MODULE DENGAN METODE KENDALI INTERNAL TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN KONVERTER PHOTOVOLTAIC DAN PENTAKSIRAN DAYA PHOTOVOLTAIC UNTUK DC POWER HOUSE

II. Tinjauan Pustaka. A. State of the Art Review

PENGGUNAAN TENAGA MATAHARI (SOLAR CELL) SEBAGAI SUMBER DAYA ALAT KOMPUTASI LAPORAN TUGAS AKHIR

Rancang Bangun Catu Daya Tenaga Surya Untuk Perangkat Audio Mobil

Dwi Agustina Hery Indrawati

Penggunaan Algoritma Incremental Conductance pada MPPT dengan Buck Converter untuk Pengujian Indoor dan Outdoor

PERANCANGAN DAN REALISASI INVERTER MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA168

BAB 4 ANALISIS DAN BAHASAN

Perbaikan Variabel Step Size MPPT pada Aplikasi Panel Surya untuk Perubahan Iradiasi Matahari yang Cepat

BAB I PENDAHULUAN. adalah lebih hemat energi. Untuk menghidupkan lampu LED tersebut dapat

Perancangan dan Implementasi Multi-Input Konverter Buck Untuk Pengisian Baterai Menggunakan Panel Surya dan Turbin Angin

PERENCANAAN INVERTER PWM SATU FASA UNTUK PENGATURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBANGKIT TENAGA ANGIN

RANCANG BANGUN MPPT DENGAN METODA INCREMENT CONDUCTANCE BERBASIS MIKROKONTROLER AT-MEGA 16 PADA SIMULATOR PANEL SISTEM SOLAR SEL

DESAIN DAN IMPLEMENTASI MAKSIMUM POWER POINT TRACKER MELALUI DETEKSI ARUS

MAXIMUM POWER POINT TRACKER DENGAN METODE INCREMENTAL CONDUCTANCE TRANSCONDUCTANCE CONTROL BERBASIS. dspic30f4012

PENGEMBANGAN SOLAR PANEL DAN INVERTER SEBAGAI ALAT UNTUK CHARGING BATERAI PADA SEPEDA LISTRIK

RANCANG BANGUN BATERAI CHARGE CONTROL UNTUK SISTEM PENGANGKAT AIR BERBASIS ARDUINO UNO MEMANFAATKAN SUMBER PLTS

UNJUK KERJA PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK TENAGA MATAHARI PADA JARINGAN LISTRIK MIKRO ARUS SEARAH Itmi Hidayat Kurniawan 1*, Latiful Hayat 2 1,2

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

KAJIAN EKONOMIS ENERGI LISTRIK TENAGA SURYA DESA TERTINGGAL TERPENCIL

SMART LIGHTING LED. SUTONO Program Studi Sistem Komputer, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia

SISTEM KONVERTER PADA PLTS 1000 Wp SITTING GROUND TEKNIK ELEKTRO-UNDIP

PORTABLE POWER PLAN SOLAR CELL. Irawadi Buyung 1*, Khoirul azizi

Perancangan Controlling and Monitoring Penerangan Jalan Umum (PJU) Energi Panel Surya Berbasis Fuzzy Logic Dan Jaringan Internet

NASKAH PUBLIKASI PEMANFAATAN SEL SURYA UNTUK KONSUMEN RUMAH TANGGA DENGAN BEBAN DC SECARA PARALEL TERHADAP LISTRIK PLN

Rancang Bangun Modul DC DC Converter Dengan Pengendali PI

OPTIMASI DAYA KELUARAN PANEL SURYA DENGAN MAXIMUM POWER POINT TRACKING (MPPT) BERBASIS MIKROKONTROLER

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. Penelitian ini memanfaatkan energi cahaya matahari untuk menggerakan

NASKAH PUBLIKASI PENGGUNAAN PANEL SURYA (SOLAR CELL) SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK ALTERNATIF UNTUK POMPA AKUARIUM DAN PEMBERI MAKAN OTOMATIS

DASAR TEORI. Kata kunci: grid connection, hybrid, sistem photovoltaic, gardu induk. I. PENDAHULUAN

BAB IV PERHITUNGAN DAN PENGUJIAN PANEL SURYA

BAB III PERANCANGAN SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS) SEBAGAI CATU DAYA PADA BTS MAKROSEL TELKOMSEL

RANCANG BANGUN SISTEM MONITORING BEBAN DAN INDIKATOR GANGGUAN PADA RUMAH MANDIRI BERBASIS MIKROKONTROLLER

Perancangan Modifikasi Air Conditioner dan Penerapan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) sebagai Sumber Catu Daya

Transkripsi:

Jurnal Reka Elkomika 2337-439X Juli 2015 Jurnal Online Institut Teknologi Nasional Teknik Elektro Itenas Vol.3 No.2 Perancangan dan Realisasi Solar Charge Controller Maximum Power Point Tracker dengan Topologi Buck Converter untuk Charger Handphone ARIO AMRI IHSAN 1, WALUYO 1, SITI SAODAH 2 1. Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional 2. Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Bandung Email : arioamri@yahoo.co.id ABSTRAK Pembangkit Listrik Tenaga surya (PLTS) mempunyai kelemahan dimana daya keluaran dari modul surya sangat tergantung pada kondisi sinar matahari. Apabila cuaca mendung, maka daya yang dihasilkan oleh modul surya juga berkurang. Rangkaian MPPT ini adalah solusi untuk mencari daya maksimum modul surya tersebut dalam cuaca cerah atau saat langit mendung. Dalam merancang MPPT ini, penulis memakai mikrokontroler PIC16f1503 sebagai otak dari metoda MPPT ini. Penulis juga menambahkan topologi buck converter untuk menurunkan tegangan dari modul surya menjadi 12 V DC. Hal itu dikarenakan tegangan nominal modul surya adalah 12 V DC dan pada saat siang hari tegangan itu dapat berubah menjadi lebih tinggi, Vmaksimum bisa mencapai 17,19 V DC. Apabila tegangan keluaran modul kurang dari 12 V DC atau pada saat malam hari (Vout modul = 0 V DC ) maka beban akan disuplai murni oleh baterai. Penulis juga menambahkan inverter karena perancangan alat ini nantinya akan bisa digunakan secara universal. Dari hasil pengujian alat, diketahui bahwa daya keluaran dari solar charge controller MPPT ini lebih efisien dibandingkan dengan solar charge controller PWM biasa. Presentase rata-rata kelebihan daya keluaran modul surya yang dihasilkan charge controller MPPT ini bisa mencapai 11% dibandingkan dengan charge controller PWM biasa. Kata kunci: baterai, buck converter, charger handphone, inverter, modul Surya, MPPT. ABSTRACT Solar Power Plant has a weakness where the power output of the solar modules is highly depend on sunlight condition. When it s cloudy, the generated power by the solar modules will be reduced. MPPT is a solution to seek the maximum power of the solar modules in clear weather, or when the sky is overcast. In the designing of MPPT, the authors use a microcontroller PIC16f1503 as the brains of MPPT method. The authors also added buck converter topology to reduce the voltage of the solar modules to 12 V DC. It was due to nominal voltage of the solar module was 12 V DC and during the day the output power could reach higher voltage, voltage maximum could reach 17.19 V DC. When the output voltage of the module was less than 12 V DC or at night (Vout module = 0 V DC ), the load would be supplied purely by the battery. The authors also added an inverter because of its design would be used by universally. Based on the results of testing system, the output power of the MPPT solar charge controller was more efficient than that ordinary PWM solar charge controller. The average percentage of excess output power of solar modules produced by MPPT charge controller could reach 11% compared to the PWM charge controller. Keywords : battery, buck converter, charger cell phone, inverter, MPPT, solar module. Jurnal Reka Elkomika 123

Ihsan, Waluyo, Saodah 1. PENDAHULUAN Modul surya adalah alat yang terdiri dari sel surya yang mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Akan tetapi, arus listrik yang dihasilkan oleh modul surya adalah arus searah (DC) maka dari itu dibutuhkan konverter untuk mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC) untuk digunakan keperluan sehari-hari. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) juga dianggap tepat karena pembangkit ini ramah lingkungan jika dibandingkan dengan pembangkit-pembangkit listrik lain yang dapat mencemarkan lingkungan (Massing, 2002). Modul surya memiliki kelemahan dimana daya keluarannya tergantung kepada kondisi cahaya matahari. Ketika cahaya matahari redup, arus keluaran modul surya bisa drop secara drastis, sehingga daya keluarannya tidak digunakan secara maksimal (Darmawan, 2011). Penulis mencoba memecahkan masalah tersebut dengan rangkaian maximum power point tracker dengan topologi buck converter dimana rangkaian tersebut akan memaksa modul surya mengeluarkan daya maksimalnya ketika cahaya matahari redup (berawan), sehingga pengisian ke aki/baterai tetap maksimal. Dalam perancangan penelitian ini penulis memilih handphone sebagai beban dikarenakan di Indonesia ini masih banyak wilayah-wilayah yang sudah terjangkau sinyal tetapi belum terjangkau oleh infrastruktur listrik. Maka dari itu perancangan sistem ini dianggap tepat untuk permasalahan tersebut. 2.1 Perancangan Sistem 2. METODOLOGI RANCANGAN Perancangan sistem yang akan dijadikan penelitian memiliki beberapa langkah di dalam penyelesaiannya. Berikut dijelaskan oleh Gambar 1. Matahari Stop Kontak Modul Surya Solar Charge Controller Aki Inverter Gambar 1. Blok Diagram Sistem Pada saat modul surya terkena cahaya matahari, maka sel surya akan merubah cahaya matahari menjadi listrik searah (DC). Dengan adanya solar charge controler MPPT, maka MPPT ini akan memaksa modul surya untuk mengeluarkan daya maksimalnya (Harmini, 2010). Solar charge controller MPPT dapat menjaga agar tegangan dan charging dari modul surya ke baterai maupun ke load (inverter) dapat terus berlangsung walaupun saat mendung atau matahari redup. Secara ringkas dapat diseampaikan bahwa input tegangan pada controller MPPT dapat jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan charge controller PWM. Lalu akan diteruskan ke aki untuk penyimpanan listrik. Aki juga bertugas untuk mengalirkan Jurnal Reka Elkomika 124

Perancangan dan Realisasi Solar Charge Controller Maximum Power Point Tracker dengan Topology Buck Converter Untuk Charger Handphone listrik ke inverter apabila mendapat suplai lebih (aki tidak kosong). Aki akan meneruskan ke inverter, dimana inverter akan merubah listrik DC menjadi AC dengan tegangan keluaran 220V. Dari inverter dihubungkan ke stop kontak berlubang 5. Maka dari itu jika ada orang yang ingin mencharge handphone-nya tinggal mencolokkan saja charger Handphone-nya ke stop kontak tersebut. Berikut flowchart sistem seperti yang digambarkan oleh Gambar 2. Mulai B Pengambian Data Pengujian dan Pengambilan Data Analisa Perhitungan Kebutuhan dan Kapasitas Komponen PLTS Pembuatan Laporan Merancang dan Membuat Solar Charge Controller MPPT Selesai Alat Berfungsi Dengan Baik? Tidak Ya B Gambar 2. Flowchart Sistem 2.2 Spesifikasi Peralatan Dalam merancang sistem ini dibutuhkan peralatan-peralatan yang sesuai sehingga sistem dapat berjalan dengan baik. Dalam perancangan sistem ini, digunakan spesifikasi peralatan seperti modul surya, baterai/aki dan inverter sebagai berikut. Jurnal Reka Elkomika 125

Ihsan, Waluyo, Saodah 1. Spesifikasi Modul Surya Spesifikasi modul surya yang digunakan untuk penelitian ini seperti yang disebutkan oleh Tabel 1. Tabel 1. Spesifikasi Modul Surya 2. Spesifikasi Aki/Battery Spesifikasi aki/battery yang digunakan untuk penelitian ini seperti yang disebutkan oleh Tabel 2. Tabel 2. Spesifikasi Aki/Battery 3. Spesifikasi Inverter Spesifikasi inverter yang digunakan untuk penelitian ini seperti yang disebutkan oleh Tabel 3. Tabel 3. Spesifikasi Inverter Jurnal Reka Elkomika 126

Perancangan dan Realisasi Solar Charge Controller Maximum Power Point Tracker dengan Topology Buck Converter Untuk Charger Handphone 2.3 Perancangan dan Kebutuhan Controller MPPT Maximum Power Point Tracking atau sering disingkat dengan MPPT merupakan sebuah sistem elektronik yang dioperasikan pada sebuah panel surya sehingga panel surya bisa menghasilkan daya maksimum (Nugroho, 2011). Perlu diperhatikan, MPPT bukanlah sebuah sistem tracking mekanik yang digunakan untuk mengubah posisi modul terhadap posisi matahari sehingga mendapatkan energi maksimum matahari. MPPT benar-benar sebuah sistem elektronik yang bisa menelusuri titik daya maksimum power yang bisa dikeluarkan oleh sebuah panel PV. Sistem MPPT bekerja dengan cara memaksa panel surya agar bekerja pada titik daya maksimumnya, sehingga daya yang mengalir ke beban adalah daya maksimal (Morales, 2000). Pada umumnya digunakan DC-DC converter dalam sebuah sistem MPPT untuk menggeser daya operasi dari panel surya menjadi titik daya maksimalnya. Gambar 3 menjelaskan bagaimana cara kerja MPPT untuk memaksimalkan daya dari modul surya. Gambar 3. Flowchart MPPT Bagian I Jurnal Reka Elkomika 127

Ihsan, Waluyo, Saodah Gambar 4 merupakan lanjutan dari flowchart seperti yang digambarkan oleh Gambar 3. Pada Gambar 4 terlihat bagaimana mikrokontroller mempertahankan tegangan maksimal yang sudah diingatnya. 8 5 Set Lebar Pulsa Minimum Ya Cek Timer MPP Time > T Cek MPP Tidak 6 Mode PWM Cek Baterai Tidak Naikkan Lebar Pulsa V baterai > Full bat Ya Turunkan Lebar Pulsa 7 Gambar 4. Flowchart MPPT Bagian II Jurnal Reka Elkomika 128

Perancangan dan Realisasi Solar Charge Controller Maximum Power Point Tracker dengan Topology Buck Converter Untuk Charger Handphone Dalam merancang controller MPPT, dibutuhkan perhitungan yang teliti agar controller MPPT dapat bekerja dengan baik. Perhitungan perancangan kebutuhan controller MPPT dijelaskan oleh Tabel 4. Tabel 4. Kebutuhan Controller MPPT Keterangan: 1. 21,75 Volt didapat dari data Tegangan Kerja Terbuka modul surya. 2. 0,8 adalah asumsi perkiraan yang biasa dilakukan dilapangan untuk melebihkan nilai nominal (bertujuan untuk menjaga alat). 3. 100 Wp adalah daya maksimum yang dihasilkan modul surya. 4. V PM modul surya = 17,19 V DC, V baterai = 12 V DC. A. Perancangan Solar Charge Controller MPPT dengan Topologi Buck Converter Dalam merancang controller MMPT ini dikarenakan tegangan input menuju controller (Vnom dari modul surya) = 12 V DC, sedangkan pada kenyataannya PV 12 V DC yang digunakan dapat menghasilkan hingga 21 V DC (kecuali malam hari karena Vout modul surya 0 V DC ) dan apabila tegangan berada dibawah 12 V DC maka controller MPPT tidak akan bekerja dan mendapat supply dari aki. Tegangan output dari controller menuju inverter yang diinginkan adalah 12 V DC, maka kita akan memakai topologi buck converter untuk menurunkan tegangan (Rashid, 2001). Adapun rangkaian buck converter untuk menurunkan tegangan seperti yang terlihat pada Gambar 5. Gambar 5. Rangkaian Buck MPPT Jurnal Reka Elkomika 129

Ihsan, Waluyo, Saodah B. Perancangan Rangkaian Kontrol MPPT Gambar 6 menggambarkan rangkaian kontrol MPPT yang direalisasikan. Terdapat beberapa rangkaian seperti rangkaian catu daya, rangkaian pengukur tegangan, rangkaian penguat tegangan, dan rangkaian pengukur tegangan baterai. Gambar 6. Rangkaian Kontrol MPPT Pada rangkaian kontrol ini ada dua algoritma yang dijalankan: 1. Pada saat lampu indikator rangkaian MPPT menyala, itu menandakan bahwa selama 6 detik mikrokontroler PIC16F1503 sedang mencari daya maksimal yang dihasilkan modul surya persekian detiknya dengan cara: P maksimum = I OUT modul surya + V OUT modul surya Selama 6 detik itu, mikrokontroler PIC16F1503 akan mencatat setiap Pout yang dihasilkan modul surya. Dan mikrokontroler akan mengingat daya paling maksimum yang dihasilkan modul surya dalam 6 detik itu. Jurnal Reka Elkomika 130

Perancangan dan Realisasi Solar Charge Controller Maximum Power Point Tracker dengan Topology Buck Converter Untuk Charger Handphone 2. Algoritma yang terakhir adalah mikrokontroler PIC16F1503 akan mempertahankan daya paling maksimal yang telah didapat dari algoritma pertama. Maka dari itu kalau dilihat sinyal PWM yang dikirim dari mikrokontroler PIC16F1503 ke MOSFET, sinyal tersebut akan membesar dan mengecil. Itu membuktikan bahwa mikrokontroler PIC16F1503 sedang berupaya mempertahankan daya paling maksimum yang diingatnya selama 6 detik tadi. Lampu indikator di setting setiap 30 detik menyala, dan ketika lampu indikator menyala kembali dia akan mencari daya paling maksimal per 6 detik seperti langkah pertama dan begitu seterusnya sehingga didapatkan daya keluaran paling maksimum per 30 detiknya. 3. PENGUJIAN ALAT DAN ANALISIS Pengujian controller MPPT yang dilakukan adalah membandingkan daya keluaran MPPT dengan controller PWM seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 5. Tabel 5. Presentase Kenaikan Daya Keluaran MMPT dibandingkan PWM Pada Tanggal 22 Agustus 2015 Jam Pout Charge Controller PWM Pout Charge Cotroller MPPT Presentase Kenaikan Daya 07.00 WIB 44,46 Watt 50,83 Watt 11 % 07.30 WIB 46,83 Watt 53,06 Watt 11% 08.00 WIB 49,81 Watt 57,95 Watt 12 % 08.30 WIB 51,45 Watt 62,36 Watt 12 % 09.00 WIB 52,68 Watt 66,45 Watt 13 % 09.30 WIB 50,55 Watt 63,87 Watt 13 % 10.00 WIB 48,55 Watt 66,456 Watt 14 % 10.30 WIB 50,69 Watt 58,615 Watt 12 % 11.00 WIB 50,26 Watt 55,313 Watt 10 % 11.30 WIB 44,42 Watt 52,05 Watt 12 % 12.00 WIB 77,43 Watt 85,92 Watt 11 % 12.30 WIB 73,3 Watt 78,12 Watt 11 % 13.00 WIB 74,06 Watt 76,5 Watt 10 % 13.30 WIB 65,63 Watt 80,6 Watt 12 % 14.00 WIB 70,56 Watt 85,26 Watt 12 % 14.30 WIB 69,18 Watt 88,08 Watt 13 % 15.00 WIB 65,667 Watt 86,97 Watt 13 % 15.30 WIB 59,7 Watt 82,66 Watt 14 % 16.00 WIB 49,4 Watt 55,64 Watt 11 % 16.30 WIB 44,34 Watt 50,96 Watt 11 % 17.00 WIB 44,61 Watt 51 Watt 11 % Jurnal Reka Elkomika 131

Ihsan, Waluyo, Saodah Pada Tabel 5 terlihat daya keluaran antara solar charge controller MPPT dan PWM, sangat jelas bahwa daya keluaran yang dihasilkan oleh solar charge MPPT lebih besar daripada daya keluaran dari solar charge controller. Rata-rata kenaikan daya keluaran jika memakai solar charge controller MPPT adalah 11% lebih besar jika dibandingkan dengan menggunakan solar charge controller PWM. Bila dilihat dari data Tabel 5 presentase kenaikan daya output solar charge controller MPPT justru lebih terasa jika matahari mula redup (berawan) jika dibandingkan dengan solar charge controller PWM. Maka dari itu metoda maximum power point tracker dianggap tepat untuk memaksimalkan daya pada saat matahari mulai redup, terkecuali pada saat malam hari karena tegangan keluaran (Vout) modul surya adalah 0 V DC. Berikut adalah tampilan grafiknya seperti yang digambarkan oleh Gambar 7. Gambar 7. Presentase Kenaikan Daya MPPT Sekarang mari kita lihat data intensitas cahaya matahari pada saat pengukuran yaitu tanggal 22 Agustus 2015 dengan menggunakan alat ukur Solar Meter. Pengambilan data ini dilakukan agar memperkuat data hasil pengukuran solar charge controller MPPT yang dianggap solusi untuk PLTS pada saat langit mendung/berawan. Pada Tabel 6 diperoleh data intensitas cahaya matahari di lingkungan kampus Institut Teknologi Nasional Bandung pada Jurnal Reka Elkomika 132

Perancangan dan Realisasi Solar Charge Controller Maximum Power Point Tracker dengan Topology Buck Converter Untuk Charger Handphone tanggal 22 Agustus 2015. Berikut data yang telah diambil dari pengukuran seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 6. No Tabel 6. Intensitas Cahaya Matahari di Lingkungan ITENAS Tanggal 22 Agustus 2015 Kondisi Matahari Intensitas Cahaya Matahari Jam Cerah Berawan (w/m 2 ) 1 07.00 362,9 2 07.30 378,84 3 08.00 413,76 4 08.30 445,25 5 09.00 474,453 6 09.30 456,03 7 10.00 474,5 8 10.30 418,5 9 11.00 395 10 11.30 372 11 12.00 613 12 12.30 557,7 13 13.00 546,2 14 13.30 575,5 15 14.00 608,75 16 14.30 628,89 17 15.00 620,96 18 15.30 591 19 16.00 397,26 20 16.30 363,85 21 17.00 364,1 Jurnal Reka Elkomika 133

Ihsan, Waluyo, Saodah Setelah kita mendapatkan data intensitas cahaya matahari, mari kita lihat perbandingan daya keluaran solar charger controller MPPT terhadap intensitas cahaya matahari seperti yang dapat dilihat pada Gambar 8. Gambar 8. Perbandingan Efisiensi MPPT Terhadap Intensitas Cahaya Matahari Setelah kita mengukur solar charge controller MPPT, mari kita ukur tegangan aki/battery. Berikut dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. Tegangan Aki Tegrantung Kondisi Kondisi Aki Tegangan Full Low 14,3 V DC 10,87 V DC Selain dari kondisi aki, tegangan aki/battery juga tergantung kepada beban itu sendiri. Semakin banyak handphone yang dicas maka akan semakin kecil pula tegangan aki/battery. Berikut datanya seperti pada Tabel 8. Kondisi Aki Tabel 8. Pengukuran Aki/Battery Tegangan Tidak Berbeban Dibebani 1 HP Dibebani 2 HP Dibebani 3 HP Dibebani 4 HP Dibebani 5 HP 12,43 V DC 12,34 V DC 12,28 V DC 12,21 V DC 12,19 V DC 11,98 V DC Jurnal Reka Elkomika 134

Perancangan dan Realisasi Solar Charge Controller Maximum Power Point Tracker dengan Topology Buck Converter Untuk Charger Handphone 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari pengukuran dan pengujian sistem ini adalah sebagai berikut. 1. Daya output solar charge controller MPPT terbukti lebih besar bila dibandingkan dengan daya output solar charge controller PWM. Keunggulan daya keluaran solar charge controller MPPT jika dirata-rata naik 11% jika dibandingkan dengan charge controller PWM. 2. Bila dilihat dari pengujian alat, presentase kenaikan daya output solar charge controller MPPT justru lebih terasa jika matahari mula redup (sore hari) jika dibandingkan dengan solar charge controller PWM. Maka dari itu metoda maximum power point tracker dianggap tepat untuk memaksimalkan daya pada saat matahari mulai redup (sore hari). 3. Sinyal PWM menuju MOSFET akan selalu bergerak (melebar dan mempersempit), ini dikarenakan Mikrokontroler PIC16F1503 menjaga daya maksimum yang sudah direkamnya dalam per 30 detik. 4. Apabila tegangan keluaran dari modul surya kurang dari 12V maka solar charge MPPT akan OFF dan suplai murni dari aki. 5.2 Saran 1. Dalam merancang solar charge controller MPPT selanjutnya dapat dikembangkan dengan topologi boost-buck converter untuk dapat menaikkan dan menurunkan tegangan. 2. Banyak metoda dalam sistem MPPT ini, diharapkan selanjutnya perancangan MPPT pada panel surya dengan menggunakan metode fuzzy. DAFTAR RUJUKAN Nugroho, T.A., (2011) Desain dan Implementasi MPPT dengan metode Maximum Power Line untuk Photovoltaic dengan Kompensasi Suhu, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Sepuluh November Surabaya. Rashid, H.M., (2001) Power Electronics handbook, University of Florida, University of West Florida Joint rogram and Computer Engineering University of West Florida Pensacola, Florida. Massing, Ir., MT, (2002) Pembangkit Tenaga Listrik. Course Note Jurusan Teknik Elektro, Samarinda. Harmini, (2010) Implementasi MPPT (Maximum Power Point Tracker) DC-DC Converter pada Sistem Photovoltaic dengan Menggunakan Algoritma Tegangan Konstan, Perturb and Observe (P&O) dan Incremental Conductance, Tesis, Magister Sistem Teknik, Program Minat Studi Mikrohidro, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Darmawan, D., (2011) Perancangan Maximum Power Point Tracker (MPPT) untuk Panel Surya Menggunakan Konverter Cuk dengan Metode Hill Climbing, Skripsi, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Morales, D., (2000) Maximum Power Point Tracking Algorithms for Photovoltaic Applications, Tesis, Master of Science in Technology, School of Science and Technology, Aalto University. Jurnal Reka Elkomika 135