Abstrak
Kebutuhan energi listrik yang terus meningkat mendorong pengembangan sistem penyimpanan energi yang efisien dan andal. Salah satu komponen penting dalam sistem tersebut adalah Bidirectional Converter DC-DC, dimana converter yang mampu mengatur aliran daya dua arah untuk proses pengisian (charging) dan pengosongan (discharging)baterai. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mensimulasikan sistem bidirectional converter menggunakan perangkat lunak MATLAB/Simulink serta menganalisis kinerjanya dengan menerapkan kontrol Proportional Integral Derivative (PID) untuk menjaga kestabilan tegangan sistem. Spesifikasi baterai yang digunakan adalah jenis Lithium-Ion dengan Tegangan Nominal (Nominal Voltage) sebesar 24 V dan Kapasitas Rating (Rated Capacity) sebesar 50 Ah. Komponen konverter dirancang menggunakan nilai parameter masukan berupa tegangan sumber (Vi) sebesar 48 V, target tegangan keluaran (Vo) sebesar 24 V, frekuensi pensaklaran sebesar 10.000 Hz, serta hasil perhitungan nilai resistor (R) sebesar 5,76 Ohm, induktor (L) sebesar 0,2304 mH, dan kapasitor (C) sebesar 1 mF. Penetapan parameter kontroler PID pada penelitian ini menggunakan nilai konstanta Kp = 0,25, Ki = 50, dan Kd = 24. Pada pengujian mode pengosongan (discharging) tanpa kontroler, sistem mampu mempertahankan nilai nominal tegangan beban konstan sebesar 48 V dengan arus pengosongan rata-rata berada di kisaran 15 A setelah melewati fase transien. Sementara itu, pada pengujian mode pengisian (charging), pengisian berada pada titik tegangan terendah sekitar 25,82 V yang kemudian stabil di rata-rata 25,98 V dengan arus pengisian stabil di kisaran -16 A.Ketika sistem diintegrasikan penuh sebagai Bidirectional Converter close loop dengan kontrol PID, hasil simulasi selama 10 detik menunjukkan peningkatan kapasitas baterai (State of Charge) secara linear dan stabil dari 45% menjadi 45,09%. Kontroler PID berhasil meredam osilasi transien sepenuhnya dalam durasi 3 detik pertama, di mana arus mantap (steady-state) berhasil dikendalikan secara stabil pada nilai rata-rata sekitar -15 A, dan tegangan baterai mampu dipertahankan secara konstan pada nilai referensi aman sebesar 25,98 V. Hasil ini membuktikan bahwa penerapan kontrol PID pada Bidirectional Converter efektif dalam meningkatkan regulasi tegangan, menghilangkan steady-state error, serta mengoptimalkan manajemen pengisian daya pada sistem penyimpanan energi berbasis baterai.