DESAIN DAN IMPLEMENTASI DC-DC CONVERTER UNTUK SISTEM PENYIMPANAN ENERGI

ELVAN DWI NUR ASYIFA; Abraham Lomi; Kartiko Ardi Widodo

ELVAN DWI NUR ASYIFA Program Studi Teknik Elektro, ITN Malang
Abraham Lomi Teknik Elektro, Institut Teknologi Nasional Malang, Indonesia
Kartiko Ardi Widodo Teknik Elektro, Institut Teknologi Nasional Malang, Indonesia

Abstract

Transformasi kendaraan konvensional berbahan bakar fosil menjadi kendaraan listrik merupakan langkah strategis dalam mendukung transisi menuju sistem transportasi yang ramah lingkungan. Salah satu tantangan teknis dalam sistem kendaraan listrik hasil konversi adalah kebutuhan akan manajemen energi yang andal, khususnya dalam mengatur distribusi daya antara baterai utama bertegangan tinggi (72V), sumber pengisian eksternal (48V), dan subsistem bertegangan rendah (12V). Penelitian ini berfokus pada perancangan dan simulasi buck-boost converter menggunakan perangkat lunak MATLAB/Simulink. Sistem dirancang untuk beroperasi dalam dua mode utama, yaitu mode buck (penurunan tegangan 72V → 12V) untuk menyuplai beban kelistrikan, serta mode boost (penaikan tegangan 48V → 72V) untuk proses pengisian baterai utama. Kendali PWM digunakan untuk mengatur duty cycle sehingga tegangan keluaran dapat dipertahankan sesuai nilai yang ditentukan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa buck-boost converter mampu menghasilkan tegangan keluaran yang stabil pada kedua mode operasi, dengan bentuk gelombang arus dan tegangan sesuai dengan karakteristik teoritis. Rancangan ini berpotensi menjadi solusi hemat biaya dan sederhana dalam mendukung sistem penyimpanan dan distribusi energi pada kendaraan listrik hasil konversi, khususnya untuk kendaraan roda dua.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] H. Akagi, E. H. Watanabe, and M. Aredes, Instantaneous Power Theory and Applications to Power Conditioning. Hoboken, NJ, USA: Wiley-IEEE Press, 2007.
[2] “ E. Prasetyono, E. Sunarno, M. C. Fuad, D. O. Anggriawan, and N. A. Windarko, “A Full-Bridge Bidirectional DC-DC Converter with Fuzzy Logic Voltage Control for Battery Energy Storage System,” emitter, vol. 7, no. 1, pp. 243–260, Jun. 2019, doi: 10.24003/emitter.v7i1.333.
[3] S. A. Gorji, H. G. Sahebi, M. Ektesabi, and A. B. Rad, “Topologies and Control Schemes of Bidirectional DC–DC Power Converters: An Overview,” IEEE Access, vol. 7, pp. 117997–118019, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2937239.
[4] O. A. Pop and S. Lungu, “Modelling of DC-DC converters”.
[5] Z. Ahlami, I. Setiawan, and E. W. Sinuraya, “PERANCANGAN TWO PHASE INTERLEAVED BIDIRECTIONAL DC-DC CONVERTER BERBASIS MIKROKONTROLER DSPIC30F2020,” Transient, vol. 10, no. 1, pp. 122–131, Mar. 2021, doi: 10.14710/transient.v10i1.122-131.
[6] Y. Chen and P. K. Jain, “A novel integrated bidirectional DC/DC converter for plug-in hybrid electric vehicles,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 25, no. 10, pp. 2609–2619, 2010.
[7] A. Khaligh and Z. Li, “Battery, ultracapacitor, fuel cell, and hybrid energy storage systems for electric, hybrid electric, fuel cell, and plug-in hybrid electric vehicles: State-of-the-art,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 59, no. 6, pp. 2806–2814, 2010.
[8] R. W. Erickson and D. Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 2nd ed. New York, NY, USA: Springer, 2001.
[9] “Peraturan Menteri Perhubungan Republik Indonesia No. 65 Tahun 2020 tentang Konversi Kendaraan Bermotor.” Kementerian Perhubungan Republik Indonesia, 2020.
[10] K. Rajashekara, “Power conversion and control strategies for fuel cell vehicles,” Proceedings of the IEEE, vol. 95, no. 4, pp. 719–728, 2007.
M. H. Rashid, Power Electronics: Circuits, Devices and Applications, 4th ed. Upper Saddle River, NJ, USA: Pearson, 2014.
[12] N. Mohan, T. M. Undeland, and W. P. Robbins, Power Electronics: Converters, Applications, and Design, 3rd ed. Hoboken, NJ, USA: Wiley, 2003.
[13] H. Wu, X. Dong, and Y. Xing, “Topology derivation of bidirectional DC–DC converters,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 28, no. 12, pp. 5546–5557, 2013.
[14] A. Yazdani and R. Iravani, Voltage-Sourced Converters in Power Systems: Modeling, Control, and Applications. Hoboken, NJ, USA: Wiley-IEEE Press, 2010.
[15] E.-S. Kim, C.-J. Kim, and Y.-T. Kim, “Development of Bidirectional AC-DC Converter for Energy Storage Systems,” 2019.