Desain dan Simulasi Battery Charger Metode CC-CV (Constant Current-Constant Voltage) dengan Kontrol Logika Fuzzy Menggunakan MATLAB

Abstract

Baterai merupakan salah satu sistem penyimpanan energi listrik. Namun, dalam pengisiannya rentan mengalami kerusakan. Kerusakan pada baterai sering terjadi ketika dilakukan pengisian daya yang berlebih (over charging). Waktu pengisian baterai juga menjadi faktor yang perlu diperhatikan dalam pengisian daya. Oleh karena itu, pengisian daya baterai yang efisien menjadi penting dan sangat perlu dilakukan untuk menghindari terjadinya kerusakan. Sistem charging pada baterai disini dengan metode constant current-constant voltage (CC-CV) menggunakan dua buah kontrol logika fuzzy. Metode charging CC-CV digunakan untuk memaksimalkan daya charging dengan waktu yang singkat serta mencegah terjadinya over charging pada baterai. Kontrol logika fuzzy pertama dan kedua digunakan untuk mengatur duty cycle agar arus konstan dan tegangan konstan. Dari hasil simulasi menggunakan metode CC-CV ketika kondisi CC diperoleh nilai arus sebesar 3.3A pada duty cycle 42.6% dan terjadi transisi menuju kondisi CV ketika state of charge (SoC) 80.02% dengan nilai tegangan sebesar 14.4 V pada duty cycle 41.2%. Pengisian daya dan peningkatan SoC pada metode CC-CV lebih cepat 0.15 detik terhadap metode CC dan 0.25 detik terhadap metode CV.

Design of Battery Charging System with CC-CV Method Using Interleaved Buck-Boost Converter

“…This fuzzy logic method will produce an output in the form of a duty cycle, which is used to regulate PWM generation on the interleaved buck-boost converter so that the voltage and current for charging the battery are generated according to the set point value. There are two fuzzy input variables, namely error and delta [19]. Membership function for input error and delta error used in research is divided into 7 parts, each consisting of Negative Big (NB), Negative Medium (NM), Negative Small (NS), Zero (Z), Positive Small (PS), Positive Medium (PM), and Positive Big (PB) [18].…”

“…9 has the same mapping as the input, but uses a singleton function, which is a membership function that has a membership value of 1 for a single actual function and 0 for another actual function. At the fuzzy inference system stage, the fuzzy input results from the fuzzification process then will be interpreted by considering the specified rule base [19]. This project uses the Sugeno type of inference.…”

Sistem Pengisian Baterai Konstan Tegangan Berbasis Fuzzy Logic Pada Aplikasi Off Grid Rumah DC

“…Kontrol Fuzzy digunakan sebagai keandalan pengisian baterai dan keamanan operasi beban DC [14]. Pada perancangan fuzzy terdapat beberapa tahap yaitu fuzzification, inference, defuzzification [15]. Secara umum bagian dari fuzzy adalah masukan algoritma fuzzy berupa E (error) dan ΔE (delta error).…”

“…Dan nilai delta error diperoleh dari selisih antara nilai error saat ini dengan error sebelumnya. Pada persamaan (10) 3) Defuzzifikasi: Pada proses ini nilai fuzzy output dikembalikan menjadi data keluaran tegas (crisp output) [15]. Pada tahap deffuzifikasi ini menggunakan metode weight average, pada metode ini mengambil nilai ratarata dengan menggunakan pembobotan berupa derajat keanggotaan, seperti pada persamaan ( 12).…”

Fast Charging pada Baterai Li-Ion dengan Kontrol ANFIS

“…It aims to prevent overcharging conditions and overvoltage that can damage Li-ion batteries. This CV method ends when the current has decreased to touch a predetermined point and the battery capacity has been fully charged [18], [19].…”