CHARGE AND DISCHARGE BATTERY CONTROLLER PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS)

Pada penelitian ini dilakukan perancangan charge and discharge battery controller menggunakan Arduino Uno (mikrokontroller Atmega 328p). Rancangan alat ini terdiri dari beberapa komponen utama yaitu panel surya sebagai sumber arus listrik DC, komponen eletronika seperti mosfet, resistor, dioda dan lain-lain yang berbasis mikrokontroller Atmega 328 yang sudah di program, baterai sebagai penyimpan energi listrik dan lampu DC sebagai beban. Tujuan penelitian ini adalah untuk mencegah baterai dari kerusakan saat pengisian dan pemakaian baterai.

Bagian – bagian pada baterai jenis lead acid

Gambar Bagian – bagian pada baterai jenis lead acid 

1.     Positive plate (anoda)

Plat yang berbentuk pipa lurus yang berbahan timah peroksida (PbO₂).

2.     Negative plate (katoda)

Plat yang berbentuk jaring yang berbahan timah murni (Pb).

3.     Separator

Pemisah antara elektroda positif dan negatif.

4.     Baterai case

Sebagai wadah untuk baterai yang tahan terhadap asam.

5.     Positive and negative terminal

Penghubung setiap sel positif dan sel negatif pada baterai.

6.     Cell vent

Sebagai tempat pengisian elektrolit.

7.     Cell

Sel-sel dalam baterai.

8.     Cell partions

Pembatas antar sel pada baterai.

9.     Intercell connector

Perekat antara anoda dengan katoda.

Kurva perbandingan I-V terhadap intesitas radiasi matahari untuk panel 50 Wp

Gambar  Kurva perbandingan I-V terhadap intesitas radiasi matahari untuk panel 50 Wp 

Panel surya akan menghasilkan listrik sesuai dengan intensitas radiasi matahari yang didapatkan. Semakin terang cahaya yang didapatkan semakin besar pula daya maksimum dari panel surya dan juga sebaliknya. Daya maksimum didapatkan dari besaran dari nilai tegangan dan arus yang dihasilkan oleh panel surya. G (intensitas radiasi matahari) memiliki satuan W/m²  yang merupakan perbandingan P (Daya) dengan luas permukaan meter kubik [1]. Intesitas radiasi matahari berubah-ubah sepanjang hari dari 0 W/m²  pada sebelum fajar dan hingga 1000 W/m²  pada waktu tertentu. Kurva perbandingan I-V terhadap intesitas radiasi matahari untuk panel 50 Wp dapat dilihat pada gambar .

Prinsip kerja sel photovoltaic

Gambar Prinsip kerja sel photovoltaic 

         Pembangkitan energi listrik pada sel surya terjadi berdasarkan efek fotolistrik yaitu efek yang terjadi akibat foton dengan panjang gelombang tertentu yang jika energinya lebih besar daripada energi ambang semikonduktor, maka akan diserap oleh elektron sehingga elektron berpindah dari pita valensi (N) menuju pita konduksi (P) dan meninggalkan hole pada pita valensi, selanjutnya dua buah muatan, yaitu pasangan elektron-hole dibangkitkan. Aliran elektron-hole yang terjadi apabila dihubungkan ke beban listrik melalui penghantar akan menghasilkan arus listrik 

Arus, Tegangan, dan Daya ??

APA ITU ARUS..?
Arus listrik atau dalam versi bahasa inggris sering disebut "electric current" dapat didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Biasanya arus memiliki satuan A (Ampere) atau dalam rumus terkadang ditulis I. Arus listrik merupakan gerakan kelompok partikel bermuatan listrik dalam arah tertentu.

Arah arus listrik yang mengalir dalam suatu konduktor adalah dari potensial tinggi ke potensial rendah (berlawanan arah dengan gerak elektron). Satu ampere sama dengan 1 couloumb dari elektron melewati satu titik pada satu detik. Pada kasus ini, besarnya energi listrik yang bergerak melewati konduktor (penghantar).


Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya. Pada zaman dulu, Arus konvensional didefinisikan sebagai aliran muatan positif, sekalipun kita sekarang tahu bahwa arus listrik itu dihasilkan dari aliran elektron yang bermuatan negatif ke arah yang sebaliknya.


APA ITU TEGANGAN..?


Tegangan listrik (Voltage) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik. Tegangan dinyatakan dalam satuan V (Volt). Besaran ini mengukur energi potensial sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensi listrik satu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi.

Tenaga (the force) yang mendorong elektron agar bisa mengalir dalam sebuah rangkaian dinamakan tegangan. Tegangan adalah nilai dari beda potensial energi antara dua titik. Pada sebuah rangkaian, besar energi potensial yang ada untuk menggerakkan elektron pada titik satu dengan titik yang lainnya merupakan jumlah tegangan.



APA ITU HAMBATAN..?


Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan dinyatakan dalam satuan ohm. Elektron bebas cenderung bergerak melewati konduktor dengan beberapa derajat pergesekan, atau bergerak berlawanan.






Gerak berlawanan ini yang biasanya disebut dengan hambatan. Besarnya arus didalam rangkaian adalah jumlah dari energi yang ada untuk mendorong elektron, dan juga jumlah dari hambatan dalam sebuah rangkaian untuk menghambat lajunya arus.

APA ITU DAYA (POWER)..?
Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam rangkaian listrik. Satuan daya listrik adalah watt. Daya listrik, seperti daya mekanik, dilambangkan oleh huruf P dalam persamaan listrik.

Pada rangkaian arus DC, daya listrik sesaat dihitung menggunakan hukum joule. Daya listrik mengalir di manapun medan listrik dan magnet berada di tempat yang sama.