ThesisOpen AccessMetadata saja
2026•Skripsi, Thesis, Disertasi, dan Tugas Akhir
A Thermoelectric Generator (TEG) is a renewable energy source that converts temperature differences into electrical energy via the Seebeck effect; however, it suffers from low efficiency and unstable power output due to fluctuations in operating temperature. Therefore, a Maximum Power Point Tracking (MPPT) method is required to ensure the TEG operates at optimal performance. This study aims to design and simulate an MPPT system using the Perturb and Observe (P&O) method integrated with a Buck converter within a TEG system. A quantitative research method was employed, utilizing MATLAB/Simulink software for simulation. The TEG system was modeled using ten TGM-199-1.4-0.8 modules connected in series, incorporating a look-up table for Seebeck coefficients and internal resistance values that vary dynamically with temperature. Testing was conducted across a hot-side temperature (Th) range of 100°C–200°C with a constant cold-side temperature (Tc) of 30°C, comparing a direct-coupled configuration (without a converter or MPPT) against a system utilizing a Buck converter and P&O-based MPPT. The results indicate that in the direct-coupled configuration, the maximum power output achieved was only 32.96 W at Th = 200°C—far below the TEG's maximum potential power of 114 W. Upon implementing the P&O MPPT with a Buck converter, the output power increased significantly to 113.77 W under the same temperature conditions, representing an increase of 80.81 W (245.2%). Across all tested temperature variations, the system employing P&O MPPT consistently generated significantly higher power than the direct-coupled system. Thus, it can be concluded that applying the Perturb and Observe MPPT algorithm to a TEG system equipped with a Buck converter effectively enhances power extraction efficiency and maintains system operation near the maximum power point.
ThesisOpen AccessMetadata saja
2026•Skripsi, Thesis, Disertasi, dan Tugas Akhir
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.
ThesisOpen AccessMetadata saja
2024•Skripsi, Thesis, Disertasi, dan Tugas Akhir
Penerapan DC-DC Converter pada perangkat elektronik dapat berfungsi dengan menggunakan sumber energi yang dimana tegangan keluarannya dapat diubah-ubah ke bentuk tegangan DC keluaran yang lebih tinggi atau lebih rendah. Buck Converter adalah Konverter yang berfungsi menurunkan tegangan keluaran dari tegangan masukannya sesuai kebutuhan pemakaian. Hasil pengujian Frekuensi yang di variasikan dari 20kHz hingga 160kHz dengan konfigurasi tegangan masukan sebesar 17 V dan tegangan keluaran 12 V, Ripple tegangan terbesar di hasilkan pada frekuensi 20kHz sebesar 2.42 V dan menurun hingga 0.05 V seiring nilai frekuensi dinaikkan mencapai 160kHz. Pada perubahan nilai Frekuensi tidak mengubah tegangan output yang dihasilkan. Hasil pengujian Duty Cycle 10% hingga 100%, Pada nilai Duty Cycle 10% menghasilkan Ripple Tegangan yang kecil yaitu 0.04 V dan tegangan keluaran sebesar 1.67 V. Ripple Tegangan terbesar di hasilkan pada nilai Duty Cycle 50% sebesar 0.11 V dan tegangan keluarannya 8.38 V, Ripple Tegangan menurun pada nilai 60% hingga 90% mencapai 0.04 V dan 0 V pada Duty Cycle 100%. Perubahan nilai Duty Cycle mempengaruhi nilai tegangan keluaran dari 1.67 V hingga 16.76 V pada tegangan masukan tetap yang digunakan.
ThesisOpen AccessMetadata saja
2022•
.Produksi energi listrik berbahan bakar fosil, telah menimbulkan dampak pemanasan global pada level yang sangat mengkhawatirkan, persoalan ini perlu mendapat perhatian serius oleh pemerintah dan pihak swasta untuk bersinergi mencari solusinya, seperti mengembangkan energi terbarukan, salah satunya tenaga surya. Pada sistem panel surya, selain mengkonversi energi surya ke energi listrik, energi surya juga mengakibatkan kenaikan suhu pada panel surya dan ini akan mengurangi efisiensi panel surya tersebut. Salah satu cara meningkatkan efisiensi panel surya adalah menggunakan MPPT (Maximum Power Point Tracking). Ada beberapa algoritma kendali MPPT yang dapat digunakan untuk mempertahankan panel surya pada titik daya maksimumnya, sebagai contoh, algoritma Perturb and Observe (P&O, Incremental Conductance (IC), Fuzzy Logic, dan lain-lain. Penggunaan fuzzy logic lebih sesuai untuk MPPT dibandingkan dengan algoritma konvensional seperti P&O dan IC dikarenakan dapat dapat langsung menghasilkan duty cycle yg sesuai dengan Pmax (daya maksimum) panel surya dibandingkan dengan MPPT konvensional yang harus melakukan iterasi terus menerus hingga mencapai Pmax. Penelitian ini melakukan implementasi berbasis fuzzy logic pada sistem modul surya 50 WP menggunakan buck converter. Hasil efisiensi tertinggi yang didapatkan pada sistem buck converter dengan MPPT sebesar 94% sedangkan tanpa MPPT dengan sistem open loop sebesar 61%.
ThesisOpen AccessMetadata saja
2022•
Pengisian muatan batteray adalah dengan cara mengaliri arus listrik secara terus menerus. Pengisian dihentikan ketika tegangan battery telah sampai pada tegangan maksimumnya. Ketika battery telah mencapai tegangan maksimumnya tetapi pengisian tetap dilakukan maka akan terjadi overcharger, sehingga hal ini dapat memperpendek umur battery. Dari beberapa jenis converter arus searah, converter jenis buck menarik untuk ditelaah lebih lanjut, karena menghasilkan tegangan keluaran yang memiliki nilai maksimal sama dengan tegangan masukan. Pada penelitian ini dibahas mengenai perancangan menggunakan buck converter dengan pemutus tegangan otomatis untuk menghindari overcharger. Buck converter merupakan salah satu converter yang berfungsi untuk menurunkan tegangan DC dari yang lebih tinggi ke rendah. Penelitian ini merancang charger battery dengan rangkaian buck converter output tegangan DC diperoleh dengan cara mengatur lebar Pulse Width Modulation (PWM). Hasil penelitian diharapkan dapat mencharger battery 12 volt dengan menguunakan rangakain buck converter sebagai charger battery menggunakan controller. Penelitian ini menggunakan frekuensi 20 kHz, dengan sumber tegangan fotovoltaik yang bervariasi dengan menguji pengisian battrery 12 volt. Hasil penelitian ini menunjukkan charger battery dengan rangkaian buck converter dengan tegangan pengisian kisaran 13.7V hingga 13.9 V, arus 0.22 A hingga 1.64 A sesuai dengan perubahan intensitas cahaya dan suhu pada photovoltaik.
ThesisOpen AccessMetadata saja
2021•Skripsi, Thesis, Disertasi, dan Tugas Akhir
.Di Indonesia panel surya banyak digunakan untuk menyuplai kebutuhan listrik, dimana kebutuhan listrik bermacam-macam seperti penerangan lampu, pompa air dan lain-lain. Panel surya ini merupakan pembangkit listrik memanfaatkan energi terbarukan berupa cahaya matahari. Salah satunya di panel surya AZZAHRA HIDROPONIK dengan kapasitas 200 Wp yang juga mempunyai keluaran yang non-linear. Menurut Amri, (2015) hal ini disebabkan oleh kondisi matahari yang berubah-ubah. Untuk menyelesaikan masalah non-linear dari panel surya terdapat 2 jenis controller yaitu PWM dan MPPT.Pada penelitian ini menggunakana algoritma metode Perturb & Observe (P&O) di karenakan metode P&O lebih sederhana memiliki efisiensi yang tinggi dan memiliki tingkat akurasi yang tinggi dibandingkan metode lainnya (Kesler, 2016). Berdasarkan dari hasil simulasi yang dilakukan, maka dapat dikatakan bahwa desain simulasi maksimum power point tracking (MPPT) menggunakan metode perturb and observe (P&O) pada software PSIM berhasil dan MPPT dapat men-track daya maksimum pada panel surya. Pada saat pengaturan kondisi dengan intensitas S= 1000 dan suhu T = 40� didapatkan Pmax 201,5 W, Po 201,1 W dan waktu yang dibutuhkan MPPT untuk men-track adalah 0,003 detik, pada saat S=500 T=25 maka didapatkan Pmax= 97,7 W dan Po = 96,4 W dan waktu yang dibutuhkan adalah 0,006 detik. Dan pada kondisi S=100 T=10 didapatkan Pmax = 9,4 W,Po = 9,3 W dan waktu yang dibutuhkan MPPT untuk men-track adalah 0,04 detik.Setelah di dapatkan Hasil Desain Simulasi MPPT metode P&0 Pada Sel Surya Azzahra Hidroponik maka di dapatkan nilai tegangan,arus, dan daya yang di hasilkan oleh panel surya Azzahra Hidroponik dalam kondisi intensitas dan suhu yang berbeda.
