ANALISIS DAYA PADA BATERAI DENGAN METODE CHARGE DAN DISCHARGE SKRIPSI RUMIANTO MANURUNG

ANALISIS DAYA PADA BATERAI DENGAN METODE CHARGE DAN DISCHARGE SKRIPSI RUMIANTO MANURUNG 100801055

ANALISIS DAYA PADA BATERAI DENGAN METODE CHARGE DAN DISCHARGE SKRIPSI

  Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

RUMIANTO MANURUNG 100801055 PROGRAM STUDI SARJANA FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  PERSETUJUAN

  Judul :Analisis daya pada baterai dengan metode charge dan discharge. Kategori :Skripsi Nama :Rumianto Manurung Nomor Induk Mahasiswa :100801055 Program Studi :Sarjana (S1) Fisika Departemen :Fisika Fakultas :Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam(MIPA)

  Universitas Sumatera Utara Disetujui di

  Medan, Oktober 2014 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1,

   Drs. Kurnia Brahmana MS

  NIP.196006031986011002 NIP.196009301986011001 Disetujui oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua, Dr.Marhaposan Situmorang NIP.195510301980031003

  

PERNYATAAN

ANALISIS DAYA PADA BATERAI DENGAN METODE CHARGE DAN

DISCHARGE

SKRIPSI

  Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan, Oktober 2014 RUMIANTO MANURUNG 100801055

  PENGHARGAAN

  Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kekuatan, kebijaksanaan, kesehatan, petunjuk dan anugerah- Nya, akhirnya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini yang penulis sadari masih banyak kekurangannya.

  Kepada kedua orang tua saya, mendiang ayah saya Panuel Manurung dan ibu saya Mariana Naibaho terima kasih buat dukungan yang luar biasa baik itu doa maupun materi yang telah diberikan kepada saya. Sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi ini.

  Skripsi ini berjudul ”ANALISIS DAYA PADA BATERAI DENGAN

  

METODE CHARGE DAN DISCHARGE”. Penulis telah banyak menerima

  bimbingan, saran, motivasi dan doa dari berbagai pihak selama penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan dan bimbingan, yaitu kepada:

  1. Bapak DR. Sutarman selaku Dekan FMIPA USU, Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua jurusan Fisika USU dan Drs. Syahrul Humaidi M.

  Sc selaku sekretaris jurusan, pegawai dan seluruh civitas Akademik FMIPA USU.

  2. Bapak Kurnia Brahmana Msi dan Bapak Drs. Takdir Tamba M.Eng.Sc yang telah banyak memberikan bimbingan, masukan/ide demi terselesaikannya skripsi saya ini.

  3. Bapak Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc selaku dosen wali saya.

  4. Seluruh Dosen dan pegawai Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

  5. Kepada kakak dan adik- adik, beserta segenap keluarga besar saya yang telah memberikan dukungan dan harapan penuh.

  6. Sahabat – sahabat saya 2010 physic inside : Jekson, Wiharja, Fransiskus, Gunawan, Lamhot, Baik, Amin, Jantiber, Faisal, Maisarah, Roni, Ronald, Desmar, Sahat, Nurlayla, Riady, Marisa, Esnaria, Rahelita, Juan, Edi, Lasmini, Juliana, Baginda, Bewa dll yang telah memberikan semangat yang the best. Dan juga adik – adik Stambuk 2011 ( Togar dkk ), 2012 ( dkk ), 2013 ( Gibson dkk ).

  7. Kepada abang / kakak dan teman – teman di laboratorium instrumentasi digital B.Metar, B.Poltak, B.Ferdy, K.Rieni, Marisa, Riady, Nurlayla, Ilham, yang telah memberikan doa dan dukungannya.

  8. Kepada Bernike Natalia Ginting yang memberikan doa, semangat, motivasi dan juga ketulusan dalam mendukung penulis mengerjakan skripsi ini.

  Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih kepada semua yang telah membantu penulis hingga skripsi ini selesai. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam skripsi ini, namun penulis berharap agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca.

  

ANALISIS DAYA PADA BATERAI DENGAN METODE CHARGE DAN

DISCHARGE

ABSTRAK

  Telah dianalisis kapasitas dari baterai aki GS Premium 60 Ah dengan menggunakan metode charge (pengisian) dan discharge (pengosongan) adalah benar yaitu 60 ±0,5 AH. Alat ini terdiri dari sensor arus ACS712, sensor tegangan, mikrokontroler ATMega 8535 dan PC. Alat ini digunakan untuk mendeteksi arus dan tegangan dengan dihubungkannya beban ke aki. Dimana beban dimulai dari 5 ampere, 10 ampere, 30 ampere, dan 60 ampere dengan kondisi suhu ruangan,

  o

  suhu air dan suhu es (O

  C) untuk setiap beban. Cara kerja alat ini adalah sensor mendeteksi arus, tegangan dan diolah oleh mikrokontroler lalu data dikirim ke PC melalui komunikasi serial RS-232. Data yang ditampilkan pada PC berupa data arus dan tegangan. Seluruh data yang diperoleh dari analisa tersebut disimpan oleh PC (Personal Computer) yang divisualisasi dengan Program Microsoft Visual Basic. Telah dianalisa bahwa pengaruh suhu terhadap pengosongan kapasitas baterai aki adalah jika suhunya semakin rendah maka kapasitas (Ah) yang dikeluarkan dalam proses pengosongan semakin besar dan sebaliknya jika suhu semakin tinggi maka kapasitas (Ah) yang dikeluarkan dalam proses pengosongan semakin kecil, dengan perkataan lain 60 Ah dijamin oleh pabrik

  o

  pembuat pada suhu 0 C.

  

ANALYSIS OF THE POWER ON THE BATTERY CHARGE AND

DISCHARGE METHOD ABSTRACT

  It has been analyzed the capacity of the battery GS Premium 60 Ah by using the method of charge (charging) and discharge (discharge) is true, it is 60 ± 0.5 AH. This device consists of ACS712 current sensor, voltage sensor, microcontroller ATMega 8535 and the PC. This tool is used to detect the connects current and voltage with the load to the battery. Where the load starting at 5 amperes, 10 ampere, 30 ampere and 60 amperes at room temperature conditions, water temperature and the temperature of the ice (OOC) for each load. The procedure of this tools is a sensor detecting the current, voltage and processed by microcontroller and the data is sent to the PC via the RS-232 serial communication. The data is displayed on the PC in the form of data current and voltage. All data is presentated from the analysis saved by a PC (Personal Computer) is visualized with the Microsoft Visual Basic program. It has been analyzed that the influence of temperature on the discharge capacity of the battery is, if temperature is lower then the capacity (Ah) incurred in the process of emptying the greater and on the contrary if the temperature higher the capacity (Ah) incurred in the process of emptying getting smaller, in the other words 60 Ah

  o

  guaranteed by manufacturer at a temperature of 0 C.

  

DAFTAR TABEL

  50 Tabel 4.17 Kapasitas baterai aki(Ah) dengan beban yang bervariasi

  o

  C

  46 Tabel 4.13 Dengan menggunakan beban 5 A pada suhu 0

  o

  C

  47 Tabel 4.14 Dengan menggunakan beban 10A pada suhu 0

  o

  C

  48 Tabel 4.15 Dengan menggunakan beban 30A pada suhu 0

  o

  C

  49 Tabel 4.16 Dengan menggunakan beban 60A pada suhu 0

  o

  C

  53 Tabel 4.18 Proses Pengisian Baterai

  C

  62 Tabel 4.27 Proses Pengisian Baterai

  68 Tabel 4.33 Proses Pengisian Baterai

  67 Tabel 4.32 Proses Pengisian Baterai

  66 Tabel 4.31 Proses Pengisian Baterai

  65 Tabel 4.30 Proses Pengisian Baterai

  64 Tabel 4.29 Proses Pengisian Baterai

  63 Tabel 4.28 Proses Pengisian Baterai

  61 Tabel 4.26 Proses Pengisian Baterai

  54 Tabel 4.19 Proses Pengisian Baterai

  60 Tabel 4.25 Proses Pengisian Baterai

  59 Tabel 4.24 Proses Pengisian Baterai

  58 Tabel 4.23 Proses Pengisian Baterai

  57 Tabel 4.22 Proses Pengisian Baterai

  56 Tabel 4.21 Proses Pengisian Baterai

  55 Tabel 4.20 Proses Pengisian Baterai

  45 Tabel 4.12 Dengan menggunakan beban 60A pada suhu 25

  o

  Nomor Judul Halaman Tabel

  C

  C

  o

  37 Tabel 4.4 Dengan menggunakan beban 60A pada suhu 40

  C

  o

  36 Tabel 4.3 Dengan menggunakan beban 30A pada suhu 40

  o

  o

  35 Tabel 4.2 Dengan menggunakan beban 10A pada suhu 40

  C

  o

  21 Tabel 4.1 Dengan menggunakan beban 5 A pada suhu 40

  15 Tabel 2.2 Interface RS232

Tabel 2.1 Data Pengujian Discharging Baterai

  38 Tabel 4.5 Dengan menggunakan beban 5 A pada suhu 30

  C

  44 Tabel 4.11 Dengan menggunakan beban 30A pada suhu 25

  C

  C

  o

  43 Tabel 4.10 Dengan menggunakan beban 10A pada suhu 25

  C

  o

  42 Tabel 4.9 Dengan menggunakan beban 5 A pada suhu 25

  o

  39 Tabel 4.6 Dengan menggunakan beban 10A pada suhu 30

  41 Tabel 4.8 Dengan menggunakan beban 60A pada suhu 30

  C

  o

  40 Tabel 4.7 Dengan menggunakan beban 30A pada suhu 30

  C

  o

  69

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 4.12 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 60A 46Gambar 4.4 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 60A 38Gambar 4.5 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 5A 39Gambar 4.6 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 10A 40Gambar 4.7 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 30A 41Gambar 4.8 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 60A 42Gambar 4.9 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 5A 43Gambar 4.10 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 10A 44Gambar 4.11 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 30A 45Gambar 4.13 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 5A 47Gambar 4.2 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 10A 36Gambar 4.14 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 10A 48Gambar 4.15 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 30A 49Gambar 4.16 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 60A 50Gambar 4.17 Grafik hasil pengujian Kapasitas baterai aki

  53 Gambar 4.18 Grafik hasil pengisian baterai

  54 Gambar 4.19 Grafik hasil pengisian baterai

  55 Gambar 4.20 Grafik hasil pengisian baterai

  56 Gambar 4.21 Grafik hasil pengisian baterai

Gambar 4.3 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 30A 37

  33 Gambar 4.1 Grafik hasil pengujian tegangan dan arus dengan beban 5A 35

  Nomor Judul Halaman Gambar

  20 Gambar 2.9 Interface RS232

Gambar 2.1 Sel Aki

  7 Gambar 2.2 Plat Sel Aki

  8 Gambar 2.3 Lapisan Serat Gelas

  8 Gambar 2.4 Proses pengosongan dan pengisian baterai

  10 Gambar 2.5 Rangkaian Pengujian Discharge Baterai

  15 Gambar 2.6 Rangkaian Pengujian Charging Baterai

  16 Gambar 2.7 Konfigurasi pin dari IC ACS712

  18 Gambar 2.8 Adaptor Power Supply

  20 Gambar 2.10 Konfigurasi Pin ATMega 8535

  32 Gambar 3.7 Rangkaian Keseluruhan

  23 Gambar 2.11 Peta Memori Program

  25 Gambar 2.12 EEPROM Data Memori

  25 Gambar 2.13 LCD CHAR 2x16

  26 Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian

  28 Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Arus

  29 Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Tegangan

  30 Gambar 3.4 Rangkaian LCD

  31 Gambar 3.5 Rangkaian Max – 232

  32 Gambar 3.6 Rangkaian Pengisian Baterai

  57

Gambar 4.22 Grafik hasil pengisian baterai

  58 Gambar 4.23 Grafik hasil pengisian baterai

  59 Gambar 4.24 Grafik hasil pengisian baterai

  60 Gambar 4.25 Grafik hasil pengisian baterai

  61 Gambar 4.26 Grafik hasil pengisian baterai

  62 Gambar 4.27 Grafik hasil pengisian baterai

  63 Gambar 4.28 Grafik hasil pengisian baterai

  64 Gambar 4.29 Grafik hasil pengisian baterai

  65 Gambar 4.30 Grafik hasil pengisian baterai

  66 Gambar 4.31 Grafik hasil pengisian baterai

  67 Gambar 4.32 Grafik hasil pengisian baterai

  68 Gambar 4.33 Grafik hasil pengisian baterai

  69