Pengukuran Parameter Internal Dari Super Kapasitor Sebagai Pengganti Baterai Sepeda Motor Berdasarkan Karakteristik Pengisian dan Pengosongan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Saat ini berbagai teknologi penyimpanan energi telah dikembangkan

untuk

berbagai aplikasi. Baterai danfuel cells adalah beberapa contoh umum. Super kapasitor
adalah sebuah teknologi baru, yang digunakan untuk mengganti baterai dengan bantuan
parameter internal. Super kapasitor diatur oleh persamaan dasar yang sama seperti
kapasitor konvensional, tetapi memanfaatkan luas permukaan elektroda yang lebih
tinggi dan dielektrik tipis untuk mencapai kapasitansi yang lebih besar. Ini
memungkinkan

kerapatan energi yang lebih besar dibandingkan dengan kapasitor

konvensional dan kerapatan muatan yang lebih besar daripada baterai. Sebagai hasilnya,
super kapasitor dapat menjadi solusi energi yang menarik untuk berbagai aplikasi.
Superkapasitor juga memiliki waktu pengisian-pengosongan yang cepat, serta umur
yang panjang [1].
Sejauh ini para ahli telah melakukan penelitian tentang super kapasitor, salah
satu penelitian tentang bagaimana mengukur parameter internal dari sebuah super
kapasitor dengan melihat karakteristik pengisian dan pengosongan dari super kapasitor
tersebut dengan arus pengisian yang berbeda–beda. Pada penelitian lain juga sudah
dilakukan bagaimana mengukur parameter internal dari sebuah baterai dengan cara
pengukuran yang sama seperti pada super kapasitor[2].
Sebuah rangkaian ekuivalen resistif kapasitif sederhana cukup untuk mengetahui
karakteristik super kapasitor. Pengukuran dari basis karbon dari super kapasitor untuk aplikasi
daya disajikan, dianalisis, dan tanggapan rangkaian ekuivalen dibandingkan dengan hasil
eksperimen. Hal ini memberikan karakteristik super kapasitor yang memungkinkan dalam
penggantian baterai dengan super kapasitor [3]. Dalam rangka untuk mendapatkan karakteristik
super kapasitor yang sama dengan karakteristik baterai, maka pada super kapasitor pengganti
diperlukan modifikasi parameter internalnya.
Pada penelitian ini akan dilakukan pengukuran parameter internal dari baterai
dengan menganggap baterai seperti sebuah kapasitor. Berdasarkan parameter internal

1

Universitas Sumatera Utara

baterai yang diukur, maka dapat disesuaikan parameter internal super kapasitor yang
diharapkan dapat menggantikan fungsi baterai.

1.2

Perumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada Tugas Akhir ini adalah :
1. Melakukan pengukuran parameter internal baterai secara simulasi berdasarkan
karakteristik pengisian dan pengosongannya.
2. Membandingkan parameter internal super kapasitor yang sudah ditetapkan
denganparameter internal baterai yang akan digantikan.
3. Melakukan perhitungan parameter internal super kapasitor yang sudah disusun
untuk menggantikan baterai.

1.3

Tujuan

Tujuan Tugas Akhir ini adalah untuk mengetahui parameter internal super
kapasitor sebagai pengganti baterai sepeda motor dengan cara perhitungan dan simulasi
.

1.4

Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam pengerjaan Tugas Akhir ini adalah :
1.

Baterai yang digunakan pada penelitian ini adalah baterai sepeda motor jenis
lead–acid dengan spesifikasi 12 volt, 6.5 Ah.

2.

Super kapasitor yang digunanakan untuk menggantikan baterai pada penelitian

ini adalah super kapasitor NessCap 1600 F, 2.7 Volt.

3.

Parameter internal baterai sepeda motoryang diamati adalah Ri, Ci1, Rd, Cd, Rl,
dan Cl yang didapat dengan metode simulasimenggunakan aplikasi Simulink
Matlab.

4.

Untuk mendapatkan parameter internal baterai yang digantikan maka super
kapasitordisusun seri.

5.

Penggantian baterai oleh super kapasitor

adalah pada fungsi starter sepeda

motor

2

Universitas Sumatera Utara

1.5

Manfaat Tugas Akhir

Dari pengerjaan Tugas Akhir ini diharapkan dapat diketahui super kapasitor
yang dapat digunakan untuk menggantikan baterai sepeda motor.

1.6

Metodelogi Penelitian

Agar Tugas Akhir ini dapat diselesaikan, maka penulis menggunakan metodologi
penelitian sebagai berikut:
1.

Studi Literatur

Melakukan studi dari berbagai sumber seperti buku, jurnal, artikel dan berbagai layanan
sosial yang relevan dalam penulisan Tugas Akhir ini.
2. Pengumpulan Data
Penulis melakukan pengumpulan data-data baterai dan super kapasitor yang digunakan
dalam Tugas Akhir ini.
3. Pemodelan dan Simulasi
Setelah mendapatkan data dan diolah, maka akan dimodelkan dalam bentuk simulasi
menggunakan perangkat lunak Simulink Matlab.
4. Analisis Data dan Kesimpulan
Analisis meliputi

parameter internal baterai yang didapat secara simulasi dengan

penyusunan super kapasitor.
5. Penulisan Buku Tugas Akhir
Penulisan laporan dilakukan sebagai penggambaran kesimpulan dari Tugas Akhir ini.
Kesimpulan tersebut merupakan jawaban dari permasalahan yang dianalisi. Selain itu
juga akan diberikan saran sebagai masukan berkaitan dengan apa yang telah dilakukan.

1.7
Bab I

Sistematika Penulisan
: Pendahuluan

Berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat,
metodologi penelitian dan sistematika penulisan.

3

Universitas Sumatera Utara

Bab II : Tinjauan Pustaka
Berisi tinjauan pustaka mengenai kapasitor konvesional, super kapasitor dan baterai.
Bab III : Metodologi Penelitian
Berisi tentang prosedur sistem pengukuran parameter internal baterai
Bab IV

: Data Hasil Pengukuran dan Analisis Data

Berisi hasil pengukuran dan analisis karakteristik internal baterai dan super kapasitor.
Bab V

: Penutup

Berisi kesimpulan dan saran dalam pengembangan Tugas Akhir ini.

4

Universitas Sumatera Utara