Pengaruh Beban dan Filter pada Penyearah AC-DC Terkendali untuk Rangkaian Pengisi Li-ion Berbasis Bridge Rectifier dan Buck Converter Menggunakan Metode CC/CV

Alif Pradana Hakim, Sena Sukmananda Suprapto, Mifta Nur Farid

Abstract


Saat ini, banyak perangkat elektronik yang menggunakan baterai sebagai sumber dayanya seperti handphone dan laptop. Sebuah charger baterai yang bersumber AC (Alternating Current) memiliki sebuah penyearah AC ke DC (Direct Current). Keluaran penyearah AC-DC tidak sesuai untuk pengisian CC/CV (Constant Current/Constant Voltage), sehingga diperlukan buck converter untuk menghasilkan nilai yang diinginkan. Selain itu, penyearahan AC-DC membawa ripple yang dapat merusak baterai dan mempengaruhi rectification ratio (RR), sehingga memerlukan filter untuk mengurangi ripple dan meningkatkan rectification ratio. Percobaan dilakukan pada kondisi arus konstan atau CC 1,5A dan kondisi tegangan konstan atau CV 4,2V menggunakan variasi beban. Pada percobaan CC, diketahui bahwa peningkatan beban akan menyebabkan peningkatan duty cycle yang dibutuhkan. Pada uji coba CV, diperoleh hasil bahwa peningkatan beban menyebabkan pengurangan duty cycle yang dibutuhkan. Penggunaan filter pada kondisi CC dan CV dapat mengurangi ripple dan meningkatkan RR. Pada kondisi CC, ripple matematis, simulasi, dan uji coba secara berturut-turut berkurang 46,45%, 46,43%, dan 45,46%. RR matematis, simulasi, dan uji coba secara berturut-turut meningkat 18,17%, 18,17%, dan 21,59%. Pada kondisi CV, ripple matematis, simulasi, dan uji coba secara berturut-turut berkurang 46,44%, 46,6%, dan 48,78%. RR matematis, simulasi, dan uji coba secara berturut-turut meningkat 18,17%, 18,17%, dan 20,99%. Pengisian Li-ion 3Ah memakan waktu 4 jam 58 detik. Dimana pengisian CC selama 32 menit 10 detik dan pengisian CV selama 3 jam 28 menit 48 detik. Pada pengisian CC duty cycle meningkat saat terjadinya peningkatan tegangan baterai. Sedangkan pada pengisian CV, duty cycle menurun saat berkurangnya arus pengisian.

Keywords


Constant Current, Constant Voltage, Penyearah AC/DC.

Full Text:

PDF

References


Deng, Da., “Li-ion Batteries: Basics, Progress, and Challenges”, Energy Science and Engineering;3(5):385-418, 2015.

Karami, Nabil, dan Nazih M., “Smart Battery Charger Using a Bridgeless Boost AC/DC Converter”, IEEE, 2014.

Rashid, Muhammad., “Power Electronics Handbook 4th edition”, Elservier Inc., 2018.

Pyakuryal, Sudeep, dan Mohammad Matin., “Filter Design for AC to DC Converter”, International Refereed Journal of Engineering and Science (IRJES), Vol. 2, Issue 6, pp.42-49, 2013.

Tan, Rodney H.G., dan Landon Y.H.Hoo., “DC-DC Converter Modelling and Simulation using State Space Approach”, IEEE, 2015.

Nguyen, Van-Sang, Van-Long Tran, Woojin Choi, dan Dae-wook Kim., “Analysis of the Output Ripple of the DC-DC Boost Charger for Li-ion Batteries”, Journal of Power Electronics, Vol. 14, No. 1, pp. 135-142, 2014.

Liu, Kailong, Kang Li, Qiao Peng, dan Cheng Zhang., “A brief review on key technologies in the battery management system of electric vehicles”, Researchgate, 2018.

Blinov, Andrei, Ievgen Verbytskyi, Denys Zichenko, Dmitri Vinnikov, dan Ilya Galkin., “Modular Battery Charger for Light Electric Vehicles”, energies, 2020.

Asiri, Yahya, dan Mohamed Shwehdi., “Performance of Single Phase Full Wave Rectifier Controlled by PWM”, Researchgate, 2007.

Hart, Daniel W., “Power Electronics”, Mc-Graw-Hill, Inc., 2011.

Halliday, David, Robert Resnick, dan Jearl Walker., “Fundamentals Of Physics 10th Edition”, John Wiley & Sons, Inc., 2014.

Silver, Ward, dan Mark Wilson., “The ARRL Extra Class License Manual 9th edition”, American Radio Relay League, 2008.

O’Malley, John., “Schaum’s Outline of Theory and Problems of Basic Circuit Analysis”, McGraw-Hill, Inc., 1992.

Preston, David C., Barbara E. Shapiro., “Electromyography and Neuromuscular Disorders: Clinical-Electrophysiologic-Ultrasound Correlations”, Elservier Inc., 2020.




DOI: https://doi.org/10.32487/jtt.v9i1.1118

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


JTT (Jurnal Teknologi Terpadu) has been indexed by:

 

 

Web
Analytics

JTT Visitor Stats