SIMULASI RANGKAIAN DC-DC BUCK CONVERTER DENGAN VARIASI NILAI RESISTOR BEBAN PADA SISTEM PENYIMPANAN ENERGI LISTRIK PANEL SURYA

Valendio Febriano; Widyaningrum Indrasari; Rahmondia Nanda Setiadi

doi:10.21009/03.SNF2022.01.FA.11

Valendio Febriano Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, RT.11/RW.14, Rawamangun, Kec. Pulo Gadung, Kota Jakarta Timur, Daerah Khusus Ibukota Jakarta.
Widyaningrum Indrasari Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta, Jl. Rawamangun Muka, RT.11/RW.14, Rawamangun, Kec. Pulo Gadung, Kota Jakarta Timur, Daerah Khusus Ibukota Jakarta.
Rahmondia Nanda Setiadi Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Riau, Jl. Bangau Sakti No.99, Simpang Baru, Kec. Tampan, Kota Pekanbaru, Riau

DOI: https://doi.org/10.21009/03.SNF2022.01.FA.11

Abstract

Abstrak

Untuk memanfaatkan energi surya sebagai sumber energi alternatif, umumnya energi surya akan disimpan terlebih dahulu di dalam baterai. Dalam melakukan proses penyimpanan energi tersebut, diperlukan suatu sistem pengontrol energi listrik dari panel surya agar lebih stabil. Salah satu caranya adalah menggunakan DC-DC Buck Converter. Penelitian ini bertujuan merancang sistem untuk mengontrol daya yang ditransmisikan dari panel surya menuju baterai agar lebih optimal. Oleh karena itu dilakukan simulasi rangkaian DC-DC Buck Converter menggunakan aplikasi LT Spice untuk mengetahui nilai arus dan tegangan keluaran pada sistem rangkaian. Simulasi ini dilakukan dengan memvariasikan nilai beban (R) pada filter dari rangkaian DC-DC Buck Converter. Variasi nilai resistor yang digunakan adalah 18 Ohm, 25 Ohm, 30 Ohm, 35 Ohm, 40 Ohm, 50 Ohm, 60 Ohm, dan 220 Ohm. Dengan menetapkan nilai tegangan input sebesar 20 Volt dan duty cycle sebesar 60%, didapatkan variasi nilai R yang paling mendekati nilai tegangan baterai adalah 30 Ohm dengan tegangan keluaran sebesar 12,03 Volt.

Kata-kata kunci: energi surya, buck converter, simulasi, variasi beban.

Abstract

To utilize solar energy as an alternative energy source, generally solar energy will be stored in the battery first. In carrying out the energy storage process, a system for controlling electrical energy from solar panels is needed to make it more stable. One way is to use a DC-DC Buck Converter. This study aims to design a system to control the power transmitted from the solar panel to the battery so that it is more optimal. Therefore, a DC-DC Buck Converter circuit simulation was carried out using the LT Spice application to determine the current and output voltage values in the circuit system. This simulation is done by varying the value of the load (R) on the filter of the DC-DC Buck Converter circuit. The resistor values used are 18 Ohm, 25 Ohm, 30 Ohm, 35 Ohm, 40 Ohm, 50 Ohm, 60 Ohm, and 220 Ohm. By setting the input voltage value of 20 Volt and a duty cycle of 60%, the variation of the R value that is closest to the battery voltage value is 30 Ohm with an output voltage of 12.03 Volt.

Keywords: solar energy, buck converter, simulation, load variation.

References

A. S. Anhar, I. D. Sara & R. H. Siregar, “Desain Prototype Sel Surya Terkonsentrasi Menggunakan Lensa Fresnel,” J. Karya Ilm. Tek. Elektro, vol. 2, no. 3, pp. 1-7, 2017.

W. Indrasari, Habiburosid & R. Fahdiran, “Characterization of hybrid solar panel prototype using PV-TEG module,” AIP Conf. Proc, vol. 2169, 2019, doi: 10.1063/1.5132678.

D. Suryana, “Pengaruh Temperatur/Suhu Terhadap Tegangan Yang Dihasilkan Panel Surya Jenis Monokristalin (Studi Kasus: Baristand Industri Surabaya),” J. Teknol. Proses dan Inov. Ind, vol. 1, no. 2, 2016, doi: 10.36048/jtpii.v1i2.1791.

R. Foster, M. Ghassemi & A. Cota, “Solar Energy, Renewable Energy and The Environment,” New Mexico: Taylor and Francis Group, LLC, 2010.

N. H. Baharudin et al., “Topologies of DC-DC converter in solar PV applications,” Indones. J. Electr. Eng. Comput. Sci, vol. 8, no. 2, pp. 368-374, 2017, doi: 10.11591/ijeecs.v8.i2.pp368-374.

W. S. Budi, “Rancang Bangun Sistem Penyimpanan Energi Listrik Panel Surya Menggunakan Maximum Power Point Tracker,” Skripsi, 2021.

A. A. Mustaqim, A. Sujono & F. Adriyanto, “Closed loop control on battery charge regulator lead-acid using switching technique,” AIP Conf. Proc, vol. 2097, 2019, doi: 10.1063/1.5098256.

I. N. W. Satiawan & I. B. F. Citarsa, “Desain Buck Converter Untuk Charging Baterai Pada Beban Bervarisasi,” Dielektrika, vol. 5, no. 1, pp. 30-35, 2018.