Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Rancang Bangun Sistem Manajemen Pengisian Aki Otomatis Dua Kanal Sumber T1 612008064 BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Permasalahan
Daya merupakan salah satu faktor utama berjalannya suatu sistem
elektronik. Bila tidak ada daya maka suatu sistem elektronik tidak akan bekerja.
Sistem yang berjalan terus menerus harus menggunakan sumber daya yang
konstan dan terus menerus pula. Hal ini sering menjadi kendala dalam merancang
sistem. Aki merupakan sumber daya yang awet, mudah perawatannya, dapat diisi
ulang dan mudah didapatkan di pasaran. Sehingga banyak yang memilih aki
sebagai sumber dayanya dalam perancangan suatu sistem elektronik.
Masalah yang dihadapai bila menggunakan battery atau aki adalah harus
mengisi ulang sumber daya tersebut. Saat mengisi ulang daya aki sistem harus
dihentikan dan sumber daya harus diganti atau dicharge dulu baru kemudian di
hidupkan kembali. Sehingga harus diciptakan suatu sistem untuk mengisi daya
dan mengontrol battery atau aki supaya dapat digunakan secara otomatis dan terus
menerus. Saat menggunakannya, sistem ini menunjukan indikasi tentang kondisi
daya apakah dalam kondisi terisi penuh atau kosong. Bila dinilai kosong atau
kurang maka akan terjadi proses pengisian. Demikian sebaliknya ketika daya
penuh maka harus proses pengisian harus dihentikan.
Kekurangan pasokan daya adalah masalah yang sedang dihadapi oleh
dunia. Energi pengganti atau alternatif selalu di cari dan dikembangkan saat ini .
Seperti yang kita ketahui sinar matahari merupakan sumber daya yang melimpah
di permukaan bumi. Keberadaannya belum dimanfaatkan secara maksimal. Cara
menangkap energi dari sinar matahari salah satunya adalah menggunakan panel
surya atau solar cell. Solar cell atau panel surya ini kemudian mengubahnya
menjadi energi listrik dan dapat di gunakan untuk sumber daya. Pemanfaatannya
kemudian dilanjutkan untuk mengisi aki agar lebih mudah penggunaanya.
Sinar matahari tidak selalu terang, sangat terpengaruh oleh cuaca kadang
mendung dan awan atau kabut menghabat sinar sampai ke permukaan bumi.
Demikian juga proses penangkapan energi sinar matahari, tak selalu maksimal.
1
Maka dalam
pengisian perlu energi cadangan disini listrik PLN digunakan
sebagai energi cadangan untuk pengisian aki. Misalkan keadaan sangat mendung
atau pada malam hari namun proses pengisian aki di butuhkan maka pengisian
dialihkan oleh pengisian dari listrik pln. Demikian juga pada saat malam hari,
pengisian diambil dari sumber listrik pln. Manajemen sistem inilah yang akan di
buat oleh dalam skripsi ini.
Seperti yang disebutkan di atas, aki merupakan salah satu sumber daya
yang bisa di isi ulang. Proses pengisiannya bisa dilakukan dengan mengalirkan
arus ke aki tersebut selama selang waktu tertentu.
Lama dari pengisianya
tergantung metode pengisian dan jenis akinya. Rata rata pengisian dengan
mengalirkan arus 0,1 besar arus maksimal yang dapat dikeluarkan aki. Misalnya
aki dengan arus maksimal 40 Ah maka mengisi ulangnya dengan mengalirkan
arus sebesar 4 ampere. Arus pengisian dipengaruhi oleh selisih tegangan. Arus
pengisian aki akan membesar jika selisih tegangan aki dengan tegangan charger
besar. Misal: aki diisi ulang saat tegangannya sudah serendah 11 volt, dengan
battery charger bertegangan 14 volt, maka arus pengisiannya akan lebih besar
dibandingkan jika aki yang sama diisi-ulang saat tegangannya 13 volt. Saat arus
yang digunakan semakin besar maka efek yang terjadi adalah aki akan panas.
Sehingga arus yang digunakan bisa dikurangi sebesar 0,05 besar arus maksimal.
Namun waktu yang diperlukan relatif lebih lama namun dinilai lebih aman.
Sedangkan standar tegangan charger aki berkisar antara 110%- 115% tegangan
aki. Jadi misalkan aki 12 volt maka tegangan charger yang di gunakan antara 13,2
– 13,8 volt. Bila menggunakan tegangan 12 volt, aki tidak terisi dengan baik.
Akibatnya bila di gunakan kembali maka akan cepat habis atau tidak tahan lama.
Rata rata aki kering memiliki tegangan 10,5 V saat keadaan elektriknya kosong.
Namun hal itu harus dihindarkan karena bila aki sampai demikian, dimungkinkan
aki itu akan rusak atau butuh perawatan tertentu agar aki tersebut berfungsi
normal kembali. Arus yang terlalu besar juga dapat menyebabkan aki panas
bahkan meledak. Maka pemilihan arus yang tepat juga harus diperhitungkan.
2
Demikianlah uraian latar belakang yang dijadikan dasar untuk pembuatan sistem
manajement pengisian aki otomatis dua kanal.
1.2
Spesifikasi Sistem
Sesuai dengan surat tugas skripsi yang telah dikeluarkan oleh Fakultas
Teknik Jurusan Teknik Elektronika Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
dengan nomor 21/I.3/FTEK/IV/2014, spesifikasi tugas akhir dalam bentuk
perancangan sebagai berikut:
1.
Dapat menunjukkan kapasitas dari aki, aki yang di pakai merupakan aki
kering 12 V 7 AH.
2.
Dapat menggunakan sumber daya dari panel surya sebagai sumber daya
yang diutamakan dan daya dari PLN sebagai pilihan kedua untuk
melakukan proses pengisian aki.
3.
Memberikan peringatan kepada pemilik saat kondisi aki kritis (sesuai batas
minimal daya aki yang telah di set sebelumnya) dan terisi penuh.
4.
Dapat melakukan pengisian aki sesuai pilihan charging cepat 0,2 C atau
charging biasa 0,1 C saat pengisian menggunakan daya dari listrik PLN.
1.3
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini secara garis besar terdiri dari lima
bab, yaitu :
1. BAB I PENDAHULUAN
Berisi latar belakang permasalahan, tujuan, spesifikasi sistem, dan
sistematika penulisan.
2. BAB II DASAR SISTEM
Berisi pembahasan teori – teori dan dasar dasar sistem yang menunjang
perancangan sistem.
3. BAB III PERANCANGAN SISTEM
Berisi perancangan sistem yang meliputi perangkat keras maupun
perangkat lunak.
3
4. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS
Berisi pengujian sistem beserta analisis sebagai pengukur tingkat
keberhasilan sistem terhadap spesifikasi sistem.
5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dan saran pengembangan sistem.
4
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Permasalahan
Daya merupakan salah satu faktor utama berjalannya suatu sistem
elektronik. Bila tidak ada daya maka suatu sistem elektronik tidak akan bekerja.
Sistem yang berjalan terus menerus harus menggunakan sumber daya yang
konstan dan terus menerus pula. Hal ini sering menjadi kendala dalam merancang
sistem. Aki merupakan sumber daya yang awet, mudah perawatannya, dapat diisi
ulang dan mudah didapatkan di pasaran. Sehingga banyak yang memilih aki
sebagai sumber dayanya dalam perancangan suatu sistem elektronik.
Masalah yang dihadapai bila menggunakan battery atau aki adalah harus
mengisi ulang sumber daya tersebut. Saat mengisi ulang daya aki sistem harus
dihentikan dan sumber daya harus diganti atau dicharge dulu baru kemudian di
hidupkan kembali. Sehingga harus diciptakan suatu sistem untuk mengisi daya
dan mengontrol battery atau aki supaya dapat digunakan secara otomatis dan terus
menerus. Saat menggunakannya, sistem ini menunjukan indikasi tentang kondisi
daya apakah dalam kondisi terisi penuh atau kosong. Bila dinilai kosong atau
kurang maka akan terjadi proses pengisian. Demikian sebaliknya ketika daya
penuh maka harus proses pengisian harus dihentikan.
Kekurangan pasokan daya adalah masalah yang sedang dihadapi oleh
dunia. Energi pengganti atau alternatif selalu di cari dan dikembangkan saat ini .
Seperti yang kita ketahui sinar matahari merupakan sumber daya yang melimpah
di permukaan bumi. Keberadaannya belum dimanfaatkan secara maksimal. Cara
menangkap energi dari sinar matahari salah satunya adalah menggunakan panel
surya atau solar cell. Solar cell atau panel surya ini kemudian mengubahnya
menjadi energi listrik dan dapat di gunakan untuk sumber daya. Pemanfaatannya
kemudian dilanjutkan untuk mengisi aki agar lebih mudah penggunaanya.
Sinar matahari tidak selalu terang, sangat terpengaruh oleh cuaca kadang
mendung dan awan atau kabut menghabat sinar sampai ke permukaan bumi.
Demikian juga proses penangkapan energi sinar matahari, tak selalu maksimal.
1
Maka dalam
pengisian perlu energi cadangan disini listrik PLN digunakan
sebagai energi cadangan untuk pengisian aki. Misalkan keadaan sangat mendung
atau pada malam hari namun proses pengisian aki di butuhkan maka pengisian
dialihkan oleh pengisian dari listrik pln. Demikian juga pada saat malam hari,
pengisian diambil dari sumber listrik pln. Manajemen sistem inilah yang akan di
buat oleh dalam skripsi ini.
Seperti yang disebutkan di atas, aki merupakan salah satu sumber daya
yang bisa di isi ulang. Proses pengisiannya bisa dilakukan dengan mengalirkan
arus ke aki tersebut selama selang waktu tertentu.
Lama dari pengisianya
tergantung metode pengisian dan jenis akinya. Rata rata pengisian dengan
mengalirkan arus 0,1 besar arus maksimal yang dapat dikeluarkan aki. Misalnya
aki dengan arus maksimal 40 Ah maka mengisi ulangnya dengan mengalirkan
arus sebesar 4 ampere. Arus pengisian dipengaruhi oleh selisih tegangan. Arus
pengisian aki akan membesar jika selisih tegangan aki dengan tegangan charger
besar. Misal: aki diisi ulang saat tegangannya sudah serendah 11 volt, dengan
battery charger bertegangan 14 volt, maka arus pengisiannya akan lebih besar
dibandingkan jika aki yang sama diisi-ulang saat tegangannya 13 volt. Saat arus
yang digunakan semakin besar maka efek yang terjadi adalah aki akan panas.
Sehingga arus yang digunakan bisa dikurangi sebesar 0,05 besar arus maksimal.
Namun waktu yang diperlukan relatif lebih lama namun dinilai lebih aman.
Sedangkan standar tegangan charger aki berkisar antara 110%- 115% tegangan
aki. Jadi misalkan aki 12 volt maka tegangan charger yang di gunakan antara 13,2
– 13,8 volt. Bila menggunakan tegangan 12 volt, aki tidak terisi dengan baik.
Akibatnya bila di gunakan kembali maka akan cepat habis atau tidak tahan lama.
Rata rata aki kering memiliki tegangan 10,5 V saat keadaan elektriknya kosong.
Namun hal itu harus dihindarkan karena bila aki sampai demikian, dimungkinkan
aki itu akan rusak atau butuh perawatan tertentu agar aki tersebut berfungsi
normal kembali. Arus yang terlalu besar juga dapat menyebabkan aki panas
bahkan meledak. Maka pemilihan arus yang tepat juga harus diperhitungkan.
2
Demikianlah uraian latar belakang yang dijadikan dasar untuk pembuatan sistem
manajement pengisian aki otomatis dua kanal.
1.2
Spesifikasi Sistem
Sesuai dengan surat tugas skripsi yang telah dikeluarkan oleh Fakultas
Teknik Jurusan Teknik Elektronika Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
dengan nomor 21/I.3/FTEK/IV/2014, spesifikasi tugas akhir dalam bentuk
perancangan sebagai berikut:
1.
Dapat menunjukkan kapasitas dari aki, aki yang di pakai merupakan aki
kering 12 V 7 AH.
2.
Dapat menggunakan sumber daya dari panel surya sebagai sumber daya
yang diutamakan dan daya dari PLN sebagai pilihan kedua untuk
melakukan proses pengisian aki.
3.
Memberikan peringatan kepada pemilik saat kondisi aki kritis (sesuai batas
minimal daya aki yang telah di set sebelumnya) dan terisi penuh.
4.
Dapat melakukan pengisian aki sesuai pilihan charging cepat 0,2 C atau
charging biasa 0,1 C saat pengisian menggunakan daya dari listrik PLN.
1.3
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini secara garis besar terdiri dari lima
bab, yaitu :
1. BAB I PENDAHULUAN
Berisi latar belakang permasalahan, tujuan, spesifikasi sistem, dan
sistematika penulisan.
2. BAB II DASAR SISTEM
Berisi pembahasan teori – teori dan dasar dasar sistem yang menunjang
perancangan sistem.
3. BAB III PERANCANGAN SISTEM
Berisi perancangan sistem yang meliputi perangkat keras maupun
perangkat lunak.
3
4. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS
Berisi pengujian sistem beserta analisis sebagai pengukur tingkat
keberhasilan sistem terhadap spesifikasi sistem.
5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dan saran pengembangan sistem.
4