ISSN: 1693-6 930                                                       73      Alat Pengisi  Batray Sellul e r Berb asi s  E nergi M a ta Hari…… (Fa r id ah)  ALAT PENGISI BATERAI TELEPON SELULER  BERBASIS ENERGI MATAHARI      Faridah, Ris m a w a n , Bal z a Achmad   Lab. Instrume ntasi, Ju ru sa n Tekni k  Fi sika, Fakulta s  T e kni k , UG M   Jl. Grafi k a No . 2 Yogyakart a  5528 1   e-mail: farid a h @yah oo.co m, balza ch @ugm.ac.id       A b st r a ct    Cellula r p h o ne battery  rech argi ng u s ing con v enti onal e nergy  sou r ce, i.e. electri c ity  sup p ly, h a s  d i sad v a n tage  within the  are a s that a r e  n o t co ve red  b y  ele c tri c ity  g r ids (PL N ). T h is   resea r ch  de si gned a  p r otot ype of  cellula r  ph one batte ry ch arg e r ba sed on sol a r energy.  Som e   sola r  cell s were  used to  con v e r t solar ene rg y into  electri c ity currents that flu c tuated  due   to   vari ation of  sun li ght wit h  10.11  volt  m a xim u m  voltage. Rese rve d  batte rie s  were  used  for   tem porary st orag e of the gene ra ted  cu rre nts. Boost  con v erte r  was u s ed to stable the output  voltag e abo u t  8 volt with  input abo ve  3 volt.  The t e st sh owed t hat there  wa s a variatio n  o n   nom inal volta ge in crea se  o f  the ph one  b a ttery. At  su n n y  co ndition   and  whil e the  re se rve b a ttery  wa s full y  ch arge d, Noki a  N3 350  batt e ry voltage  i n crea sed  to  0.03 Volt in   30 m i nutes.  For   Siem ens C4 5 battery rechargi ng, the  system  m u st be reconfigu r ed. Th e reconfigured  system  increa sed n o m inal battery  voltag e of 0.2 Volt in 2 hours.     Key w ords :  B a ttery   c h arger, s o lar c e ll, boos t conv erter.       1. PEN DA HU LU AN  Pada saat i n i, perkem b a ngan  dan  p engg unaa n  t e kn ologi ko munikasi di Indone sia   san gat pe sat .  Salah satu nya adala h  telepon  selul e r yang p e n y erapa n  terus me ning ka t.  Pengisi an ula ng bate r ai tel epon  selul e r  yang m eng gu nakan sumbe r  ene rgi konv ensi onal, yaitu  jaring an li stri k PL N, menj adi  kend ala  peme r ataa n  dan  penye r a pan te knol ogi  kom uni ka si  pada   daerah -dae ra h yang belum  memiliki a k ses pa da jari n gan listri k .   Indone sia  ya ng tergolo n g  kaya  sumbe r  en ergi mat ahari,  memp unyai total i n tensita s   penyina r an  rata-rata 4,5  kWh  pe r mete r p e rsegi  pe r  hari. Di sam p ing  itu, ka ren a   leta knya  te pat   di ga ris  khatu listiwa, l a man y a matah a ri  bersina r  di In done sia  be rki s ar 2.0 00 j a m pe r tah un  [9].  Energi mata hari yang  sa ngat be sar t e rsebut bel u m  termanfaa tkan sebag ai  sumbe r  en ergi  alternatif. En ergi  matah a ri  yang  diterim a  pe rmu k a a n  bumi  serin g   terabai ka n, b ahkan te rkad ang   terasa meng gang gu ka re na menyeb a b ka n ketida knyamana n tubuh. Gaga sa n pemanfa a tan   energi mata hari u n tuk m e mban gkit ka n ene rgi listrik merupa ka n gaga sa n yang ba gu s d a n   penting, seb agai  u paya mencari su m ber ene rg i al ternatif pem b ang kit listri k   peng ganti b a han  bakar fo sil ya ng cada ngan nya di pe rut  bumi sema ki n menipi s. E nergi  su rya relatif lebih m udah  diperoleh, da pat dikata ka n  tidak menim bulkan  polu s i  sama sekali, dan tersedia  hampir  setia p   hari.   Penelitian ini  bertuju an u n tuk me ran c ang sebu ah  alat pengi si  baterai tel e p on sel u le r  deng an me manfaatkan  energi mata hari. Ene r gi   matahari di koversi se ca ra  lan g sung   oleh  bebe rap a  p a nel  surya  ( sol a r cell )  ya ng   b e r uk ur an  fis i k   k e c il men j ad i energi  list r ik. Dalam  alat  ini  juga dig una kan baterai cadan gan  seb agai unit pe nyimpan se mentara se rta  boo st con v erter  seb agai  unit  peng end ali  tegang an  kelu ara n . Penelitian i n i  diha rap k an  dapat m e mberi  sumb ang an  positif pa da  perkem ban ga n alat-alat ko munikasi  di t anah  air. Ala t  pengi si bat erai  telepon selul e r be rba s is e nergi mata ha ri berten aga  surya ini dih a rap k a n  dap at mengga ntika n   alat isi ulan g baterai  konve n sio nal, terut a ma  pad a da erah yan g  tidak terd apat ja ringa n listri k .       2. LANDASAN  TEORI   Atom Silikon (Si) adal ah at om yang ma mpunyai  em p a t elektro n  valensi. Ma sing -ma s ing   elektron i n i  memb entu k  ikata n  de n gan el ekt r on  valensi  da ri atom -ato m Silikon  yang  berseb e lah a n  sehin gga terbentu k  mole kul yang stabil.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                              ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 4, No. 2,  Agustus 2 006 :  73 - 80   74 Kehadi ran  at om ( dop ping ) dengan juml ah el ekt r on valensi  ganjil memicu ketidakstabilan  atom-atom Si . Kehadira n a t om Phosp o r,  yang  memp unyai lima el ektro n  valen s i menyeba bkan  gabu ngan  at om ini mem punyai  kele bihan  satu el e k tron  untu k   membe n tuk  pasang an  stabil.  Atom Silikon   sep e rti ini  di sebut  seb agai   Silikon j eni s  p . Ji ka  atom  Si ditamba h kan d eng an  atom  Boron, yang  memiliki tiga  elektron vale nsi, m enye b a b ka n gab ung an atom ini  keku ran gan  satu  elektron  untu k  me mbentu k  pa sa nga n  stabil.  Atom-atom Siliko n  pada  kead aan ini  di se but  seb agai jeni s  n .        Gamba r  1. Atom Si menda pat  doppi ng  [7].      G a mb ar  2 .  Pe r i s t iw a  te r j ad in ya  a lir an  ele k tr on   pada  sel sury a [7].          Gamba r  3. Prinsip  kerj a sel  surya [16]       Jika kri s tal Silikon  jeni s  p  da n je nis  n  dip e rsatu k an, secara li stri k  ke kuran gan  dan   kele bihan ele k tron pad a  tiap-tiap kri s tal   akan sali ng berinte ra ksi.  Elektro n -el e kt ron  p ada kri s tal  jenis  p  a k a n  tertari k   d an me ngali r  kea r a h   hol e - hol e  pa da  kri s tal je nis  n . Saat te rjadi  ke seimb ang a n  listri k  p ada   samb ung an  p- n  ini, m a ka kristal j eni s  n  mempu n yai  b anyak ele k tro n   sehi ngg a bersifat san gat elektro neg atip sed ang ka n pada kristal je nis  p  kel ebih an  hole  se h i ng ga  bersifat san g a t elektro p o s itip. Pada sambung an  p-n  terjadi pen gosong an m uatan se hing ga  tercipta  lapi san  kosong  yang m e mpu n y ai meda n li stri k cukup  kuat a k ibat b e da mu atan p ada  kri s t a l  p  da n  kri s tal  n .  Me dan li stri k ini  dap at memp ercepat  ele k tron -ele ktro n  yang jatuh  p ada   lapisan pe ng oso nga n ( depletion layer ). Lapisan p e ngo son gan i n i juga m e n c iptaka n  pote n sial  barrier , yaitu tegan gan h a m bat agar el ekt r on mam pu  melewati lapi san p eng oso ngan.   Penyambu ng an kristal Sil i kon je nis  n  dan jeni s  p  menci p takan diod a yang pe ka   terhad ap  gan ggua n ele k tron pa da  dae rah pe ngo so n gan.  Cahaya  Mataha ri m e ramb at seba gai  gelomb ang e l ektro m ag neti k  dan  seb a g a i materi yan g  dise but  foton . Keberda an  foton  mampu   mempe nga ru hi elekt r on -el e ktro n yang  ditabra k nya.  Foton  yang  masu k d aera h  peng osong an  dioda   p-n  akan  m engio n isasi atom-ato m  Siliko n  (at o m  Si). Ato m -atom  yang  terio n isasi  a k an   mampu mel e paska n ele k tron-el ekt r on nya. Elektron -el e ktro n yang  terlepa s da ri  atom Si aka n   mema su ki da erah p eng oso ngan  kemu di an dipe rcepat  oleh meda n listriknya.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930  ■     Alat Pengisi  Batray Sellul e r Berb asi s  E nergi M a ta Hari…… (Fa r id ah)  75 Pengu ran gan  dan  pe namb ahan  ele k tro n  pad a tiap -tia p kri s tal a k a n  memp eng aruhi  kuat  aru s  pa da kri s tal. Jika bed a poten sial m a sin g -m asi n g  ujung kri s tal dihub ung kan  deng an be ba n  di luar kri s tal aka n  terci p ta kala ng aliran  aru s .      3. METODE  PENELITIAN  Seca ra u m u m  pen elitian  dilakukan d a l a m 2 tah ap,  yaitu tahap p e ran c a nga n  alat dan  peng ujian  al at. Tahap  p e ran c a nga n  dimaksu d kan  untuk men e ntuka n  komp onen -komp o n e n   penyu s un al a t  dan diag ra m blok d a ri  alat. Studi  pusta ka da n studi literatur  diperl u kan d a lan  tahap ini  untu k  men dap atkan gam ba ran  umum tenta ng  alat yan g   aka n  diran c a ng. Da ri si ni j uga  didap atka n kompon en -ko m pone n yang  dapat dig una kan d a lam al at dan pri n si p  kerj anya. Ta hap  peng ujian ala t   dimaksu d ka n  untu k  meng etahui unju k  kerj a  d an ka rakteri s tik  alat   se hing ga da pat  diketa hui tin g k at  keb e rha s i l an h a sil  pe ra nca nga n al at. Dal a m ta hap  ini  dimun g ki nka n  dil a kukan  rekonfigu r a s i  alat ha sil  p e ran c a nga n  yang telah  d ilaku ka n unt uk m end apat kan  ko nfigu r asi  komp one n da ri alat yang m e mpunyai u n j u k kerja yan g  paling ba gu s.        Pa n e l   S u r ya  DC-DC  B oos t  Co n v erte r   Batera i   Te le po n   Selu lar   P e ny i m pa n   Se me n t ar a  P e nah a n  ca tu   ba l i k    Gamba r  4. Di agra m  blo k  al at pengi si bat erei telep on seluler b e rbasi s  ene rgi mata hari   hasil p e ra nca ngan.       Peran c a nga n  alat pen gisi  baterai tel e pon  selule r  berb a si s e n e r gi mata hari  menitik  berat kan  pa d a  upaya  pen cari an  altern atif pro s e s  isi  ulang  bate r a i  konve n si on al men ggun a k an   tenaga li stri k.  Alat ini  dira nca ng d eng a n  mema nfaat kan te kn ologi   swit chin g m ode p o wer  suply   (SMPS). Teknologi SMPS   telah lama dike nal da n dipa kai dala m  regul asi  catu daya. De ngan   mengg una ka n tekn ologi i n i bisa  dida p a tkan te gang an yang le bi h tinggi atau pun lebi h re n dah.  Efisiensi  da ri  regul asi  tega ngan  men g g una kan te kn o l ogi SMPS ini  bisa  lebi h tin ggi da ri m e to de   penai ka n teg anga n d enga n cara  konve n sio nal  (trafo )  karena  ru gi -ru gi d a ya p ada  kom pon en   diperke cil de ngan fre k u e n s i ke rja yang  tinggi [2].    Gamba r  4  m enunj ukkan   diagram bl ok alat  pen gisi  baterai tele pon  selul e r  berb a si s  energi m a tah a ri  ha sil d a ri  pe ran c a nga n. Alat ini  te rdiri  da ri  beb erap a  blo k  y ang  memp un yai  fungsi  sen d iri - se ndi ri. Masi ng-m a si ng bl ok bi sa dijela skan seba gai  berikut:    4.1.  Blok pan e l sur y a   Penggu naa n panel su rya  p ada sist em  in i  adala h   seb a gai sumb er e nergi   utama  sistem.  Energi mata hari yang di terima pa nel  surya  diu b ah menja d i energi listri k  yang besarnya  tergantu ng p ada ting kat radia s i matah a ri. Panel   su rya yang digu nakan pa da  sistem ini ad a  dua  jenis. Jeni s pertam a   me nggu na kan panel su rya   mini seb a n y ak  6   bua h.  Masi ng -ma s in g   mengh asil ka n teganga n 1  Vp dan arus  maksimum 4 00 mA. Untuk kebutuh an si stem ini kee n a m  buah  panel  surya  disusu n se ri sehin g ga men gha si lkan te gan ga n se be sar  6  Vp. Jeni s ya ng   ked ua,  yaitu panel su rya dari  I-S un.  M e mpuny ai  teg anga n 10,1 1   Vp dan  daya  maksimu m   2,2   watt pada teg anga n 7,5 V.    4.2.  Penahan c a tu balik  Blok  pena han  catu  b a lik be rfung si m enja ga ali r an  a r u s  aga r  sel a lu  menga ra h d a r i p anel   surya  ke be b an. Aliran aru s  ini tidak bol eh terbal i k . Ji ka arus b e rb alik arah da ri  beban ke pa nel  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                              ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 4, No. 2,  Agustus 2 006 :  73 - 80   76 surya  menye bab kan  ke ru saka n pad a pa nel surya.  Se suai  deng an f ung sinya seb agai pe nyea rah   aru s , maka p ada blo k  ini di letakkan  diod a  p-n jun c tion .     4.3.  Blok peny impan semen ta ra  Fung si  d a ri bl ok penyimp a n   sementa r a adal a h  me nyimpan  produ ksi mu atan  da ri pa nel  surya   jika  tid a k diump a n k an ke beba n .   Peny impan an mu atan i n i be ra rti se bagai  cadan gan   energi  siste m  sa at pa nel  surya tida k  ma mpu m e mb e r i k an  daya  unt uk  ke rja  alat.  Pada d e sain i n i  digunakan baterai GP j e nis  NiCad (Nikel Kadm i u m). Baterai  isi ulang jenis AA. Memiliki  kema mpu an  pelep asan a r us hi ngg a 70 0 mAh da n tegan gan  no minal termi n a l  baterai  se b e sa r  1,2 V.      4.4. Blok  boos t c onver ter   Unit  bo ost   co nve r t e r  m e ru pakan u n it p enai k da n pe ngatur te gan gan. Unit ini  menjag a   level tegan ga n kel uaran d a ri  sistem  ag ar  sela lu  pad a level yang  ditentukan. Rang kaia n uta m a   dari  bo ost co nve r ter  te rdiri  dari indu kto r  seba gai pe n y impan ene rgi, dioda seb agai pe nyearah,  dan  ka pa sitor se bag ai p e n y impan e n e r g i  akhir (G amb a r  5).   Dalam  alat p engi si  baterai  telep o n   selul e r be rba s is en ergi matahari,   boo st   c o nv er te r   yang digun akan sud ah be rupa  Integrat ed  Cir c uit  ( IC ) y a itu  IC   switchi ng regulator   LM 78S40.       Gamba r  5. Rang kaia n da sar  boo st co nverter  [8].      4.5. Blok  beb a n   Beban  untu k  siste m  ini  meru pa kan  bat erai pa da telep on  geng gam.  Rang kaia n  elektroni ka d a ri alat pen gi si baterai tele pon selule r b e rba s i s  ene rg i matahari  se cara ke sel u ru han   dapat dilihat  pada G a mba r  6.        Gamba r  6. Skema  ran g kai an alat.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930  ■     Alat Pengisi  Batray Sellul e r Berb asi s  E nergi M a ta Hari…… (Fa r id ah)  77 4.  HASIL D A N  PEMBA HAS AN   Pengujia n alat dimaksud kan untu k   mengeta hui  unju k  ke rja dan ka ra kteristik alat   sehi ngg a da pat diketahui  tingkat  ke b e rha s ila n h a s il pe ra ncan gan al at. Dal a m pe nelitia n ini  dilakukan b e bera pa  peng ujian u n tuk  menda patkan  unju k   kerj a  alat dan  mel a ku ka n pe rb aika n- perb a ikan  pa da al at ha sil  pera n cang an  yang tel ah  di laku ka n. Pen gujian  dila ku kan p ada  bate r ai  No kia N3350  dan Sieme n s  C45.     4.1.  Pengujian te rhadap p e ng gunaan b o o s t conv erter.   Unit  bo os t   converte r  di gu nakan  untu k  menj aga  lev e l tega nga n  kelu ara n  d a ri  si stem  agar selalu  p ada level  ya ng ditentu k a n . Tetapi, di satu si si, unit  ini memb utu h ka n catu d a y a ,   yang pa da  al at ini dip e rol eh da ri  sel  surya. S ehin g ga bi sa m e n gura ngi  efisie nsi e n e r gi ya ng  diha silkan  sel  su rya. Ol eh  karena  itu  dilaku ka n p eng ujian  pen ggu naan   bo ost   converte r . Dari s i ni  aka n  di ketah u i se be rapa   perlu  pem akaian  bo os t   converte r  pa d a  alat ini.  Un tuk pe nguji a n  ini  dibuat  alat p engi si b a tera i berba sis e nergi  mata ha ri  sede rh ana  tanpa  men g guna ka n  bo os t   c o nv er te r  me rupa ka n  sola r   si st em   yan g   san gat  sede rhana  se pe rti  pada  Gam b a r  7. Pa nel  su rya   mengg una ka n jenis p anel  surya mi ni. Hasil pe ngujia n  dapat dilihat  pada Ta bel 1  dan 2.   Vout   Gamba r  7.   Alat pengi si bat erai be rb asi s   energi matah a ri se de rha n a  tanpa  boo st   con v e r t e r .       Tabel 1. Ha sil  uji alat Gambar 7 (pan el surya mini) p a da No kia  N33 5 0   Penguji a n  ke-   V 0  hp   ( v o l t)  Indika tor  baterai  aw a l   Indika tor pr ose s   V’ hp   ( v o l t)  Indika tor b a tera i akhir   1  3,73  Satu  strip  Mengisi sesaa t  (5 detik)   kemudian berhe nti.  3,73 Satu  strip  2  3,6  kosong  Mengisi sesaat  (5 detik),  kemudian berhe nti  3,6 kosong  3  3,75  Satu  strip  Mengisi sesaat kemudian  berhenti.   3,6 kosong  4  3,75  Satu  strip  Mengisi sesaat kemudian  berhenti.   3,6  Satu strip sesaat (2 detik)  kemudian kosong.      Tabel 2. Ha sil  uji alat Gambar 7 (pan el surya mini)  pa da Siemen s  C45   Penguji a n  ke-   V 0  hp   ( v o l t)  Indika tor  baterai  aw a l   Indika tor pr ose s   V’ hp   ( v o l t)  Indika tor b a tera i akhir   1  3,7  Kosong  Pengisian berjalan selama 16  detik berulang-ul ang dengan  interval 1 detik.  3,5  Satu strip sesaat (2  detik), kemudian kosong  2  3,6  kosong  Pengisian berjalan selama 16  detik berulang-ul ang dengan  interval 1 detik.  3,5 kosong  3  3,8  Dua strip   Pengisian berjalan selama 16  detik berulang-ul ang dengan  interval 1 detik.  3,7 Satu  strip.  4  3,8  Dua strip   Pengisian berjalan selama 16  detik berulang-ul ang dengan  interval 1 detik.  3,5  Dua strip sesaat  kemudian kosong.  5  3,85  Dua strip   Pengisian berjalan selama 16  detik berulang-ul ang dengan  interval 1 detik.  3,6  Dua strip sesaat  kemudian kosong.  Ke te ra ng an :  V 0  hp      = Tega nga n a w al baterai tel epon seluler sebelum pengujian ( v olt)  V’   hp   =  Tegang an  akhir baterai tele pon seluler setelah pengujian (vol t)  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                              ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 4, No. 2,  Agustus 2 006 :  73 - 80   78   Dari  ha sil pe ngujia n pad a  Tabel 1  dan  2 menu nju k kan  bah wa p r oses  pen gisi an tida k  dapat b e rla n g su ng d eng a n  bai k pa da  kedua  baterai , baterai  No ki a N3 350  dan  baterai  Siem ens  C45. Hasil a k hir pen gujia n setiap  selan g  waktu 3 0  me nit menunju k kan h a sil tida k memu aska n.  Pengu ku ran  tegan gan  pa d a  bate r ai  tele pon  gen gga m men unju kkan p enu run a n . Sehin gga   bisa  disimp ulkan p r oses ya ng te rjadi di  sini b u ka n se pen u hnya pen gisi an bate r ai, n a mun ju ga te rjadi  peng osonga n  muatan  pa d a  bate r ai. In dika si le bi h  mencolo k  te rlihat pad a in dikato r m uat an   baterai p ada t e lepo n selul e r.   Hal i n i bi sa  t e rjadi   ketika  panel  surya   dan  ka pa sito r ma mpu  me nyedia k an  te gang an   minimal ope rasio nal pen gi sian b a terai  dalam pe ran g kat telep on selul e r sebe sar 5 volt. Ketika   tegang an i n i t i dak tercap ai, diseba bkan  melema hny a intensita s  sin a r  m a taha ri, maka   pe ngi si an  tidak b e rl ang sun g . Oleh  karen a  itu p a da pe nguji a n  sela njutnya  digun akan  ra ngkaian  boo st  c o nv er te r  se bagai unit p enai k dan p engatu r  tega ngan. Dih a ra pka n  ran g kai an ini mam p u   mengata s i  ketidakte ratu ra n sumb er p a n e l surya a k ib at fluktuasi d a ri ra dia s i ca haya mataha ri.        4.2.  Pengujian te rhadap ala t   hasil peranc angan.     Pada b agia n  ini dil a kuka n pe ngu jian terhad a p  alat p e n g isi b a terai  deng an  mengg una ka n rang kai an  b oost con v erte r  dan pe nyimpan sementa r a, sepe rti hasil peran ca nga n   pada Ga mba r  4.  Boost   converte r  yang diguna ka n  dalam pene litian ini mampu menai kkan   tegang an de n gan bai k da ri 3 V hingga 4 0  V.  Pada  kondi si  penyina r an   ideal, matah a ri b e rsina r  cerah dan h anya  sedi kit  tertutup  awa n , tegan gan  kelu aran  panel  surya  mini me nca pai 3,01  V, sud ah  cu kup  untu k  tega n gan   operasi mini mal  boo st   co nve r t e r  yaitu  seb e sar  3 V. Tega ngan  keluaran d a ri  boo st   co nverter   diset hin gga  8 V. Namun, setela h dihub ung kan de ng an unit penyi m pan seme ntara mem pun yai  tegang an  di a t as teg ang an  panel  surya   maka  a r u s  d a r i p anel  surya  terh alang  un tuk m eng alir  ke   boo st   c o nv er te r . Dip e rlu k a n  kelu aran p anel surya ya ng lebih ting g i  dari tega ng an bate r ai pa da  unit penyimp an sem enta r a .         Tabel 3. Ha sil  uji alat gamb a r 4 (p anel  su rya I-Sun) p a da No kia  N 3 350   Penguji a n  ke-   V 0  hp   ( v o l t)  V 0  up   ( v o l t)  Indika tor pr ose s   V’ hp   ( v o l t)  V’ up  ( v o l t)  Keteran g an   1  3,8  3,94  Indikator pengisian berjalan  sebentar (5  detik), kemudian  berhenti. Muncul  indikasi  „sambung ulang  pengisi“.  3,73  3,80  Cuaca mendung,  baterai  unit pen y i mpan s e mentara  belum terisi optimal.  2  3,86  4,23  Pengisian berjalan dengan baik 3 , 88  3,98  Cuaca bera w an,  baterai unit  pen y i mpan te risi penuh.   3  3,88  3,98  Indikator pengisian berjalan  sebentar kemudi an mucul  indikasi „sambun g ulang  pengisi“.  3,82  3,76  Cuaca mendung,  baterai  unit pen y i mpan ti dak terisi  dengan optimal.   4  3,86  3,95  Indikator pengisian berjalan  lancar.  3,89  3,85  Cuaca cerah sed i kit  bera w an.   5  3,89  3,85  Pengisian berjalan lancar   3,91  3,78  Cuaca cerah sed i kit  bera w an       Tabel 4.   Ha sil  uji alat gamb a r 4 (p anel  su rya I-Sun) p a da Siemen s  C45   Penguji a n  ke-   V 0h p   ( v o l t)  V 0b at   ( v o l t)  Indika tor pr ose s   V 1h p   ( v o l t)  V 1b at   ( v o l t)  Keteran g an   1 3,75  3,90  Indikator pengisian berjalan  baik namun terka dang mati,  kemudian mengisi kembali.   3,70 3,85  Cuaca mendung,  baterai unit  pen y i mpan seme ntara  belum terisi optimal.  2 3,90  4,10  Indikator pengisian berjalan  baik namun terka dang mati,  kemudian mengisi kembali.   3,85 3,98  Cuaca bera w an,  baterai unit  pen y i mpan te risi penuh.   3 3,88  3,98  Indikator pengisian berjalan  baik namun terka dang mati,  kemudian mengisi kembali.   3,82 3,76  Cuaca mendung,  baterai unit  pen y i mpan tidak  terisi  dengan optimal.   Keteran gan:   V 0  up     = Tegangan a w al b a t erai unit pen yimpan se bel um peng ujian  (volt)  V’ up   = Tegan gan a k hir b a terai unit pe nyimpan setela h peng ujian (volt)  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930  ■     Alat Pengisi  Batray Sellul e r Berb asi s  E nergi M a ta Hari…… (Fa r id ah)  79   Penggu naa n modul surya  deng an daya  lebih be sar  diharap kan  mampu me m perb a iki   kine rja si ste m . Pengujian  selanjutnya  dilakuk an de ngan me ngg una kan pa nel  surya jeni s I-Sun.  Tegangan k e luaran  dari  modul  s u rya I-Sun menc apai 10,11  V pada kondis i  punc ak . Tegangan  ini lebih tingg i dari tega ng an unit penyi m pan  seme n t ara da n tega ngan b a terai  telepon  selul e r.  Ha sil pen guji an bisa dilihat  pada Tab e l 3  dan 4.  Tabel  3 men unju k kan b a h w a p ada  ko n d isi p enyina r an ide a l, mat ahari  be rsi n a r  cera h,  pro s e s  p engi sian  bate r ai t e lepo n selule r Noki a  N33 5 0  da pat be rja l an b a ik. Ke n a ika n  teg ang an  tertinggi p a d a  baterai tel epon  selul e r seb e sar 0, 0 3  volt untuk peng ujian  selama 3 0  m enit.    Proses p engi sian tida k be rjalan lan c a r  saat ko n d isi p enyinaran ya ng lemah  (cu a ca me ndu n g ).  Unit penyimp anan  seme ntara pa da ala t  ini y ang berfung si se ba gai sum b e r  daya ca dan g a n   untuk  bo os t   converte r  keti ka masu ka n d a ri pan el su rya tidak men c u k upi, kehil anga n se bagi an   muatan. Se hi ngga  sa at te gang an p ane l su rya le bih  tinggi da ri p a da teg anga n  unit penyim p a n   seme ntara, maka yan g  terjadi ad ala h  pro s e s  pe ngisi an muat an pada b a terainya. Hal  ini  menga kib a tkan aru s  yang  mengali r  ke b a terai telep o n  selule r menj adi ke cil.   Pengujia n p a da b a terai  S i emen s  C 4 5  men unju kkan h a sil  yan g  tida k m e m uaska n   diban ding kan  pada  bate r ai No kia  N3 350. Hal ini  bisa  di kare nakan  ran g kaian inte rn al  dari  telepon  selul e r, men g inga t pengujia n  dilakukan sa at telepon a k tif. Untuk m engata s i hal  ini   dilakukan pe rubah an konfi gura s i alat pe ngisi b a terai  untuk Siem en s C4 5.       4.3.  Pengujian te rhadap ala t   pengisi bate rai Siemens C45 ha sil rekonfigur asi.  Untu k  alat pe ngisi bate r ai Siemen s  C45   dila kukan re konfig ura s i alat  hasil   pe ran c an gan   seb e lumnya,  sep e rti pad a Gamba r  8.        Pa n e l   Surya   DC -DC  Boos t  Con v erte r  Bat er ai  Te le po n  Se lula r   P e nyi m pan  Sem e nt ara    Gamba r  8. Di agra m  blo k  al at pengi si bat erei telep on seluler b e rbasi s  ene rgi mata hari untu k   Siemen s C4 5 ,  hasil re konfi gura s i.       Harga a r u s  dan teg a n gan p anel  surya  y ang  berflu k tua s i  menyeba bkan si stem   mempe r ole h   supl ai ene rgi  yang be rvari a si p u la. Teg anga n kelua r an si stem dij aga tetap  pa da  nilai  setpoi nt  pada teg ang an masukan  panel  surya y ang be rfluktu a si. Kelua r an   boost con v erter   kemu dian di hubu ng kan ke baterai. Baterai pa da  peng ujian ini  berla ku seb agai penyim pan   seme ntara. P ada  pen gujia n ini  digu na kan 6  bu ah  ba terai  NiCad  d enga n teg a n gan  nomin al  1,2   V yang disu sun se ri se hin gga men gha s ilkan teg ang a n  teoritis 7,2  V.        Tabel 5. Ha sil  uji alat deng an ko nfi gurasi Gamba r  8 p ada Sieme n s  C 45   Penguji a n ke -   Indika tor p e n g i s ian   Hasil   1  Pengisian berjalan lanc ar. Tidak terjadi  gejala sambung- putus.  Pengisian selam a  2 jam menghas ilkan  kenaikan tegang an baterai da ri 4  V  manjadi 4,1 V.  2  Pengisian berjalan lanc ar. Tidak terjadi  gejala sambung- putus.  Pengisian sela ma 2 jam me nghasilkan  kenaikan tegangan baterai da ri 3,8 V  manjadi 3,9 V.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                              ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 4, No. 2,  Agustus 2 006 :  73 - 80   80 Tabel 6. Ha sil  uji alat deng an ko nfigurasi Gamba r  8 p ada Noki a N3 350   Penguji a n ke -   Indika tor p e n g i s ian   Hasil   1  Terjadi pengisian terus me nerus saat   pen y i nar an Mata hari tidak terhala ng.  Terjadi gejala  sambung p u tus saat  pen y i nar an tidak stabil.   2  Terjadi pengisian terus me nerus saat   pen y i nar an Mata hari tidak terhala ng.  Terjadi gejala  sambung p u tus saat  pen y i nar an tidak stabil.       Ha sil pe nguji an pa da  Tabl e 5 d an  6 m enunj ukkan  b ahwa pe ngi si an be rjal an b a ik  untu k   baterai  Siem ens  C4 5. Pa da Noki a  N3 350 p engi sia n  bisa b e rjal an terus  men e ru s tetapi te rjadi   gejala  samb u ng putu s  sa at penyinaran tidak  stabil.       5. SIMPU L AN    Telah b e rh asil dibuat alat  pengi si bat erai tele pon  selul e r b e rb a s is  ene rgi m a tahari.   Kompon en al at ini terdiri  dari  pan el  su rya,  boo st   co nve r t e r , dan unit  penyim p an seme ntara.  Bo o s t c o nv erte r  men gen d a lika n  tega ng an kelua r an   sistem  pa da  8 volt dari te gang an ma su kan  panel  surya  yang b e rflu ktuasi  da ri 3  volt hing ga  10 ,11 volt. Berd asa r kan  pen gujian  yang t e la h   dilakukan dip e role h unju k   kerj a alat se b agai be rikut:  1.  Pengujia n al at menu nju k kan  keb e rh asil an p engi sian  baterai   telep on selul e r No kia N 335 0.   Kinerja p engi sian  siste m  ditunju k kan  deng an  kena ikan teg ang a n  tertinggi p ada bate r ai   telepon selul e r se be sar 0, 03 volt untuk peng ujian sel a ma 30 menit  pada cu aca cerah (p anel   surya m a mpu  mengali r kan  aru s  hub ung  sing kat lebi h dari  200 mA ).      2.  Pengujia n si stem pada  pe rang kat Sieme n s  C 45 tid a k  menunj ukka n  keb e rh asil an  pengi sian.  Untu k pen gisian baterai telepo n selul e r mere k ini p e rlu dila ku ka n peru bah an  konfigu r a s i  alat. Baterai cad ang an pa da de sain a w al dipi nda h  letaknya setelah  bo ost   converte r  da n   tegang an kel uara nnya diti ngkatka n hin gga  7,2 volt  deng an pen a m baha n bate r ai. Den gan  peru bah an  konfigurasi  ini  didap atka n  ken a ikan  teg anga n bate r a i  tertinggi  0,2 volt untu k   peng ujian sel a ma 2 jam pa da cu aca ce rah.      DAF TA R PU STAK A   [1].  Ang,  S.,  “Po w e r  S w i t chin g Conv erter“,  New York: Marcel De kke r  Inc., 1995.    [2].  Erick s on,  “ D C- DC Po w e r  Conv erter“ ,  Univers i ty of Colorado  [3].  Fridianto,  T ., “Instr umen  Optimum Po w e r Tra ck  Con t rol untuk Pengisia n  Baterai  pada Solar Home Sistem“,  Skripsi T e kn ik Fisi ka UG M. Yogyakart a , 2005.   [4].  Hariyadi,  “Se l  Sur y a Menggunak a n Bahan Org a ni k“,  Elektro Indone sia e d isi  12, 1998.    [5].  J a ns en  Ted,  “Rekay asa Energi Sur y a“,  (Terjem aha n oleh: Ari s m unan dar,  W),  Pradnya  Paramitha, Jaka rta, 1995.   [6]. Neville,  Ri chard,  “Solar Energ y   Conv ersion“,  Elsevier S c ienti f ic Publishi ng  Compa n y,  Ne w York, 19 78.  [7].  Preus s ,   “T he Photo e lectric Effect“ , http:// ac ept.as u .edu/P iN/rdg/p h o t oelectri c /  photoel ectri c . s html, 2004.   [8].  Roger  E.,  “Under s tandi ng Boo s t P o w e r Stages  in S w i t chm ode Po w e r  Supplies“ ,  Texas In stru ment Application Re port s , 1999.   [9].  Wen a s, WW.  1996.  “Te k n o logi Sel Su r y a: Perkembangan d e w asa ini dan y a ng aka n   data ng“,  Ele k tro Ind one si a edisi 4, 19 9 6 .  [10]. ………,  “AN 71 1:   L M 78S40  V o ltage  S w i t ching Reg u lator App lications “ ,  www.natio nal .com, 2000.   [11]. ………,  “B at ter y  C h arging“ , www.n a tional.com, 20 05.  [12]. ………,  “Cho osing Re cha r geable  Batter y “,  www.ja ycar. c om.au,  2005.   [13]. ………,  http://gcep.stanford.edu/pdf s/en ergy_workshops_04_04/ wind_erickson. pdf, Mei  2005.   [14]. ………,  “Ind uctor  Desig n  in S w i t ching Regula t o r s“ , T e chni cal Bulletin.  www.mag- inc.com, 200 0.  [15]. ………,  “ S ol ar Cell“ , http://en.wikip edia . org/wi ki/Sola r _cell, 2005.   [16]. ………,  “T he photo  Electric  Effec t “ ,  U.S. Departm ent of Energy,  http://www1.e ere.en er gy.gov/solar/p rint able_v e r si on s/photo e le ctri c_effe ct.html , 2005.  [17]. ………,  “Und esta nding of S w i t c h  Mod e  Po w e r Sup l y “ ,  www.sen s core. c om, 2 005.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.