Desain Konverter SEPIC untuk Metode Pengereman Regeneratif Eksitasi Mandiri pada Motor Induksi 3 Fasa sebagai Pengisian Baterai

Wadi, Muhammad Alman and Waru Djuriatno,, ST., MT., and Dr. Rini Nur Hasanah,, S.T., M.Sc. IPU. ASEAN Eng. (2023) Desain Konverter SEPIC untuk Metode Pengereman Regeneratif Eksitasi Mandiri pada Motor Induksi 3 Fasa sebagai Pengisian Baterai. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Dewasa ini perkembangan kendaraan listrik mulai banyak digunakan dibandingkam kendaraan berbahan bakar fosil, salah satu contohnya adalah kereta listrik. Kereta listrik merupakan kereta yang sistem penggeraknya berupa motor listrik. Salah satu aspek penting pada kendaraan adalah pengereman. Metode pengereman regeneratif digunakan dalam penelitian ini dimana rotor dari motor induksi berputar lebih cepat dari medan putar stator sehingga terjadi slip negatif dan mesin menyuplai energi. Sehingga, dibutuhkan suatu alat yang dapat menaikkan dan menurunkan tegangan dari energi tersebut agar dapat disimpan pada media penyimpanan yaitu baterai dengan tegangan 14V. Maka dari itu, dalam penelitian ini akan digunakanlah konverter topologi SEPIC dengan hipotesis bahwa baik masukan maupun keluaran dari konverter SEPIC memiliki nilai yang bervariasi pada setiap kondisi variabel bebas yang digunakan. SEPIC (Single Ended Primary Inductor Converter) adalah jenis konverter yang dapat bekerja step up maupun step down dengan mengatur duty cyle pada gate switch mempertimbangkan kelebihannya yang non inverting, menghasilkan tegangan diatas maupun dibawah dari tegangan masukan, dan efisiensi yang mencapai 90% (Hanafi, 2017). Sistem kontrol yang digunakan dalam konverter SEPIC ini adalah kontrol PID yang memiliki fungsi agar sistem mencapai respon yang diinginkan. Penelitian ini menggunakan metode kuantitatif eksperimental menggunakan simulasi. Software Simulink/MATLAB 2022b digunakan selama merancang keseluruhan sistem beserta parameter-parameter yang dibutuhkan untuk melakukan analisis data masukan dan keluaran konverter SEPIC dengan frekuensi jala-jala rentang 10 Hz – 100 Hz sebagai variabel bebas. Data masukan dan keluaran dari konverter SEPIC akan dilakukan analisis pada setiap kondisi frekuensi jala-jala seperti tegangan, arus, daya, State of Charge (SoC) baterai, dan error tegangan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa masukan dari konverter SEPIC memiliki dua data yaitu saat tegangan diatas 14V (konverter akan beroperasi dalam mode buck) dan tegangan dibawah 14V (konverter akan beroperasi dalam mode boost). Tegangan dibawah 14V ini akan dihasilkan 0,5 detik setelah pengereman regeneratif terjadi. Data keluaran konverter SEPIC seperti State of Charge (SoC), arus, dan daya memiliki nilai tertinggi pada frekuensi 70 Hz serta error tertinggi pada 10 Hz. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, bahwasannya sesuai dengan hipotesa awal yaitu masukan dari konverter SEPIC memiliki nilai yang bervariasi seperti tegangan saat diatas maupun dibawah 14V. Data keluaran konverter SEPIC seperti daya, arus, State of Charge (SoC), dan error tegangan juga memiliki nilai yang bervariasi pada setiap kondisi frekuensi jala-jala.

English Abstract

Today the development of electric vehicles is starting to be widely used compared to fossil fuel vehicles, one example is the electric train. An electric train is a train whose propulsion system is an electric motor. One important aspect of the vehicle is braking. The regenerative braking method was used in this study where the rotor of the induction motor rotates faster than the stator rotating field resulting in negative slip and the machine is energized. So we need a tool that can increase and decrease the voltage of this energy so that it can be stored on a storage medium, namely a battery with a voltage of 14V. Therefore, in this study the SEPIC converter topology will be used with the hypothesis that both the input and output of the SEPIC converter have varying values in each condition of the independent variables used. SEPIC (Single Ended Primary Inductor Converter) is a type of converter that can work step up or step down by adjusting the duty cycle at the gate switch taking into account its non-inverting advantages, producing a voltage above or below the input voltage, and an efficiency that reaches 90% (Hanafi , 2017). The control system used in this SEPIC converter is PID control which has a function so that the system achieves the desired response. This study uses a quantitative experimental method using simulation. The Simulink/MATLAB 2022b software is used when designing the entire system along with the parameters needed to analyze the data input and output of the SEPIC converter with a grid frequency in the range of 10 Hz – 100 Hz as the independent variable. Data input and output from the SEPIC converter will be analyzed for each grid frequency condition such as voltage, current, power, battery State of Charge (SoC), and error voltage. The test results show that the input from the SEPIC converter has two data, namely when the voltage is above 14V (the converter will operate in buck mode) and the voltage is below 14V (the converter will operate in boost mode). This voltage below 14V will be generated 0.5 seconds after regenerative braking occurs. SEPIC converter output data such as State of Charge (SoC), current, and power has the highest value at a frequency of 70 Hz and the highest error at 10 Hz. Based on the research that has been done, it is in accordance with the initial hypothesis that the input from the SEPIC converter has varying values such as the current voltage above or below 14V. SEPIC converter output data such as power, current, State of Charge (SoC), and voltage error also have varying values at each grid frequency condition.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0523070079
Uncontrolled Keywords:	Pengereman Regeneratif, Konverter SEPIC, Kontrol PID, State of Charge (SoC), Simulink/MATLAB .- Regenerative Braking, SEPIC Converter, PID Control, State of Charge (SoC), Simulink/MATLAB
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.38 Electronics, communications engineering > 621.381 Electronics
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User:	PKN 02 UB
Date Deposited:	09 Jun 2023 06:15
Last Modified:	09 Jun 2023 06:15
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/201321

Text (DALAM MASA EMBARGO) Muhammad Alman Wadi.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (2MB)

Actions (login required)

View Item