Perancangan Solar Charge Controler Menggunakan Control Proportional Integral Derivative (PID) Pada Prototype Traffic Light

Journal of Electrical Electronic Control and Automotive Engineering (JEECAE) Perancangan Solar Charge Controler Menggunakan Control Proportional Integral Derivative (PID) Pada Prototype Traffic Light Ahmad Nurul Huda Ilmi Rizki Imaduddin Hilman Saravian Iskawanto Program Studi Teknik Elektro Universitas Nurul Jadid Probolinggo, Indonesia Program Studi Teknik Elektro Universitas Nurul Jadid Probolinggo, Indonesia Program Studi Teknik Elektro Universitas Nurul Jadid Probolinggo, Indonesia Rakhmad Gusta Putra Program Studi Teknik Komputer Kontrol Politeknik Negeri Madiun Madiun, Indonesia Abstrak— Photovoltaic adalah teknologi untuk mengubah atau mengkonversi radiasi matahari menjadi energi listrik. Sistem kontrol Proportional Integral Derivative (PID) merupakan sistem kontrol yang di gunakan secara luas. Solar charge controller mengatur kelebihan pengisian dari panel surya ke baterai sebab baterai sudah terisi penuh (over charging) dan juga mengatur kelebihan tegangan (voltase). kelebihan tegangan dan pengisian pada baterai akan mengurangi umur baterai. Buck converter merupakan salah satu converter DC-DC yang berfungsi menurunkan tegangan DC (arus searah). Buck converter mempunyai tegangan output yang lebih rendah dari pada tegangan input.Dari hasil perancangan, pengujian, dan analisa, telah berhasil dibuat topologi buck converter menggunakan control Proportional Integral Derivative (PID) pada solar charger control prototype traffic light yang dapat mempertahankan nilai tegangan charger battery yang juga tegangan perangkat system traffic light. Berdasarkan karakteristik solar cell yang digunakan, dan pemilihan battery di 12V, buck converter ini cocok di gunakan pada jam 09.00-16.00. Kata kunci— Photovoltaic; Control Proportional Integral Derivative (PID); Solar charge controller; Buck converter. I. PENDAHULUAN Sumber energi listrik tentu sangat di perlukan, mengingat banyaknya dari peralatan saat ini yang membutuhkan sumber energi listrik. Sebagai konsumsi rumah penduduk, gedung sekolah, apartemen dan maupun sebagai lampu lalu lintas jalan. Traffic light merupakan sarana lalu lintas yang berfungsi sebagai pengatur arah dan lajur kendaraan saat di persimpangan, dari maraknya kendaraan wara wiri di kota besar mengakibatkan kemacetan sulit untuk di hindari. Oleh sebab itu traffic light memliki peran penting dalam pengaturan lajur arus lalu lintas kendaraan di persimpangan jalan namun kemacetan seringkali terjadi pada persimpangan jalan tersebut. Pada dasarnya lampu lalu lintas di harapkan bisa mengatur lajur arus lalu lintas agar dapat mencegah kemacetan di persimpangan, Ini terjadi karena kurangnya pembagian jatah lampu hijau di persimpangan tersebut, saat ini pembagian waktu untuk lampu hijau dipersimpangan di samakan di setiap jalur persimpangan tanpa pertimbangan kepadatan kendaraan di setiap jalurnya. Kenyataan yang terjadi, kepadatan yang berbeda di setiap sisi jalurnya. Dengan adanya perbedaan tingkat kepadatan di persimpangan jalan maka di perlukan suatu pengaturan siklus waktu lampu lalu lintas yang pandai, yang bisa mengatur waktu siklusnya secara otomatis. Oleh sebab itu pentingnya lampu lalu lintas bertujuan sebagai keselamatan pengendara di jalan, mengurangi biaya yang saat ini masih menggunakan sumber listrik PLN [1]. Sumber energi listrik alternatif sangat di perlukan untuk memenuhi kebutuhan listrik saat ini dan salah satunya yaitu menggunakan energi matahari. Solar cell merupakan teknologi yang berguna sebagai pengkonversi dari radiasi matahari menjadi energi listrik. Photovoltaic biasanya di kemas dalam sebuah unit yang di sebut modul. Dalam modul surya terdiri dari banyak sel surya yang bisa di susun secara seri maupun pararel. Solar cell mulai populer saat ini, energi yang di hasilkan juga sangat anberguna d tentunya relatif murah sebab sumber energi surya sangatlah melimpah bisa diperoleh secara Cuma-cuma. Akhir-akhir ini sudah marak yang memakai solar cell sebagai sumber listrik yang disimpan pada baterai [2]. Baterai merupakan alat penyimpanan tenaga listrik DC (arus searah). Baterai berguna sebagai tempat penyimpanan energi, namun baterai tidak bisa mengisi energi secara konstan. di karenakan daya yang di hasilkan baterai terbatas. Pengisian baterai yang terlalu lama dapat menyebabkan baterai cepat rusak maka di butuhkan suatu sistem yang berguna sebagai pengontrol. Sehingga bisa mengontrol pengisian baterai dengan semaksimal mungkin, di perlukan suatu pengisian yang terkontrol bisa mengetahui tingkat arus dan tegangan yang mengalir ke baterai, jika charge controller 9 JEECAE Vol.5, No.2, November 2020 Journal of Electrical Electronic Control and Automotive Engineering (JEECAE) sudah mengetahui tingkat tegangan pada saat baterai terisi full maka pengisian akan terputus secara otomatis. bertujuan yaitu sebagai pelindung baterai dari kelebihan pengisian[3]. Penelitian ini “Perancangan solar charge controller menggunakan control proportional integral derivative (PID) pada prototype traffic light system”, bertujuan agar dapat mengontrol pengisian baterai dengan baik, perlu menentukan kehandalan PLTS (pembangkit listrik tenaga surya) dalam pasokan daya yang di hasilkan oleh solar cell. melainkan berguna untuk sistem proteksi pada over charging dan over voltage (kelebihan tegangan) harus dapat menstabilkan tegangan keluarannya. Di karenakan radiasi matahari yang tidak stabil akan memperoleh tegangan yang tidak tetap. Solar charger control yang bisa menstabilkan tegangan yang bermanfaat pada saat radiasi matahari sering mengalami perubahan. A. Traffic light Traffic light adalah suatu piranti pemberi isyarat pada lalu lintas jalan, lampu yang mengendalikan lajur arus lalu lintas yang terpasangan pada setiap pertigaan jalan, ada juga pada tempat melintasnya pejalan kaki. Lampu lalu lintas adalah alat yang menandakan kendaraan kapan harus berjalan dan kapan di haruskan berhenti secara bergantian dari berbagai arah, di atur di setiap persimpangan di maksud agar setiap kendaraan pada masing-masing jalur persimpangan dapat bergerak secara bergantian sehingga tidak saling mengganggu antar jalur arus lalu lintas yang ada. Lampu lalu lintas sudah di digunakan disemua kota. lampu lalu lintas jalan ini menggunakan warna yang di akui secara global, untuk menandakan berhenti warna merah, warna kuning yang menandakan hati- hati dan warna hijau menandakan dapat berjalan [4]. relatif gampang sebab sumber energi matahari bisa di dapatkan dengan mudah[2]. Gambar 2. Skema solar cell C. Kontrol PID (proportional integral derivative) Sistem kontrol PID di gunakan secara luas dalam sebuah industri karena hanya dengan desainnya yang sederhana dan dengan kemampuan yang optimal. kontrol PID merupakan proses perhitungan aksi kontrol atau perbedaan antara set point dengan keluaran sistem yang kemudian di masukkan ke dalam masukan kontrol sistem. Sistem kontrol PID dapat di gunakan dalam berbagai sistem seperti sistem kontrol close loop, sistem kontrol opened loop (...truncated)