Studi Tentang Perilaku Superkapasitor Tersusun Seri Sebagai Pengganti Baterai Menggunakan Simulink MATLAB

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Superkapasitor adalah sebuah perangkat baru dari penyimpanan energi,
yang memiliki perbedaan yang jauh antara kapasitor biasa dan baterai.
Superkapasitor memiliki kapasitansi dan kerapatan energi yang lebih tinggi
dibanding kapasitor biasa. Superkapasitor juga memiliki waktu pengisianpengosongan yang cepat, serta umur yang panjang [1].
Tegangan yang dihasilkan oleh sebuah superkapasitor rentang antara 2,32,7V[2]. Superkapasitor dengan rentang tegangan berkisar 2,3-2,7V adalah
yang sering dipasarkan. Telah banyak juga penelitian mengenai superkapasitor
ini, diantaranya waktu pengisian-pengosongan, perhitungan rugi-rugi daya
berdasarkan nilai resistansi internal kapasitor dan masih banyak lainnya.
Namun jika dibutuhkan nilai tegangan yang lebih besar dari yang tersedia, maka
pilihan satu-satunya adalah dengan menserikan beberapa superkapasitor agar
mendapatkan nilai tegangan yang lebih besar.
Oleh sebab itu akan dilakukan simulasi untuk menganalisis dampak/akibat
dari beberapa superkapasitor yang disusun secara seri baik itu dampak nilai
tegangan, dan untuk mengetahui apakah superkapasitor layak sebagai pengganti
dari baterai, serta energi yang tersimpan pada superkapasitor. Simulink dari
MATLAB merupakan sebuah alat simulator yang sudah sangat sering
digunakan baik oleh para ahli maupun pakar elektronika. Dengan penelitian ini

diharapkan dapat diketahui hal-hal apa saja yang dibutuhkan dalam penyusunan
seri superkapasitor, serta dampak yang dihasilkan.
1

Universitas Sumatera Utara

1.2 Perumusan Masalah Tugas Akhir
Dalam Tugas Akhir ini dirumuskan beberapa masalah, yaitu:
1. Bagaimana karakteristik dari superkapasitor.
2. Bagaimana dampak apabila superkapasitor disusun secara seri dan
terhubung ke beban.
3. Apa superkapasitor mampu untuk sebagai pengganti dari baterai.

1.3 Tujuan Tugas Akhir
Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah:
1. Untuk mengetahui karakteristik dari superkapasitor,
2. Untuk mengetahui dampak yang dihasilkan dari suiperkapasitor yang
disusun seri.

1.4 Batasan Masalah Tugas Akhir

Batasan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah:
1. Karakteristik superkapasitor yang diamati adalah tegangan, kapasitansi,
dan energi yang tersimpan dalam superkapasitor.
2. Dampak yang dimati adalah nilai dari perubahan tegangan yang terjadi
pada tiap superkapasitor tersusun seri.
3. Baterai yang akan disimulasikan dan jadi pembanding adalah baterai
Lithium-ion dengan spesifikasi 3.6 V dan 0.9 Ah.

2

Universitas Sumatera Utara

1.5 Manfaat Tugas Akhir
Tugas Akhir ini diharapkan dapat menampilkan data-data yang akurat
mengenai superkapasitor tersusun seri, sehingga dapat membantu masyarakat
yang ingin menyusun superkapasitor secara seri.

1.6 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan pada penelitian Tugas Akhir ini adalah
sebagai berikut:

1. Studi literatur
Studi literatur berkaitan dengan studi kepustakaan dan kajian dari
berbagai sumber pustaka yang relevan dan mendukung dalam penulisan
Tugas Akhir ini.
2. Pengumpulan Data
Penulis melaksanakan pengumpulan data-data superkapasitor baik
tersusun seri maupun paralel, prinsip kerja dari superkapasitor.
3. Pemodelan dan Simulasi
Setelah mendapatkan data dan diolah, maka akan dimodelkan dalam
bentuk simulasi menggunakan perangkat lunak SIMULINK/MATLAB.
4. Analisis Data
Analisis meliputi nilai tegangan dan arus dari superkapasitor yang
tersusun seri maupun paralel yang terhubung ke beban.
5. Penulisan Buku Tugas Akhir
Penulisan laporan dilakukan sebagai penggambaran kesimpulan dari
Tugas Akhir ini. Kesimpulan tersebut merupakan jawaban dari

3

Universitas Sumatera Utara

permasalahan yang dianalisis. Selain itu juga akan diberikan saran
sebagai masukan berkaitan dengan apa yang telah dilakukan.

1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir ini dibagi menjadi lima
bab dengan masing-masing bab diuraikan sebagai berikut:
BAB I

: PENDAHULUAN

Bab ini membahas tentang latar belakang masalah, perumusan masalah,
batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika
penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas dasar teori yang berhubungan dengan superkapasitor dan
baterai sebagai media penyimpanan energi listrik.
BAB III : PERANCANGAN SIMULASI
Bab ini membahas tentang uraian perencanaan dan pembuatan simulasi
BAB IV : HASIL SIMULASI DAN ANALISIS

Bab ini berisi tentang hasil pengujian dan analisis terhadap simulasi yang
dilakukan
BAB V : PENUTUP
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran-saran.

4

Universitas Sumatera Utara