Pengaruh Penurunan Tegangan Baterai terhadap Efisiensi Komponen Switching pada Penerapan Aplikasi BLDC Motor Controller

Anggraeni, Audrey Devi and Waru Djuriatno, S.T., M.T. and Dr. Ir. Muhammad Aswin, M.T. (2023) Pengaruh Penurunan Tegangan Baterai terhadap Efisiensi Komponen Switching pada Penerapan Aplikasi BLDC Motor Controller. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Mobil listrik adalah pengembangan teknologi dari pemanfaatan energi listrik yang sudah mulai memasuki pasaran dibeberapa bagian negara penjuru dunia. Motor DC konvensional menjadi salah satu komponen utama sebagai motor penggerak pada mobil listrik. Pada umumnya jenis motor Brushless Direct Current (BLDC) adalah jenis motor DC konvensional yang biasa digunakan pada pengaplikasian ini. Berbeda dengan jenis motor lainnya, motor BLDC tidak menggunakan sikat dan komutator melainkan menggunakan rangkaian elektronika sebagai kendali motor BLDC tersebut. Inverter 3 fasa merupakan salah satu jenis alat elektronika pengonversi sumber tegangan DC menjadi sumber tegangan AC 3 fasa, di mana terdapat 6 komponen pensaklaran (switching) yang bekerja secara bergantian yang digunakan sebagai masukan daya pada pengoperasian Motor BLDC. MOSFET merupakan salah satu jenis komponen switching yang kerap digunakan karena memiliki efisiensi tinggi pada level tegangan rendah dan memiliki kelebihan pada kecepatan switching yang tinggi. Pada umumnya komponen switching kerap kali terjadi overload dalam pemakaiannya, sehingga jika muatan yang melewatinya tidak sesuai dengan batas kemampuannya akan terjadi overheat yang dapat menurunkan efisiensi hingga terjadinya short. Wujud panas yang timbul merupakan disipasi atau rugi-rugi daya yang hilang pada saat komponen switching aktif bekerja. Maka pada penelitian ini akan dilakukan analisis terhadap disipasi daya yang timbul serta dapat berdampak pada efisiensi komponen switching. Pengujian dilakukan dengan membuat simulasi rangkaian untuk mengontrol kecepatan Motor BLDC dalam satu siklus pengosongan baterai menggunakan aplikasi MATLAB Simulink. Pada pengujian ini dilakukan pencatatan terhadap State of Charge (SoC) tegangan dan arus yang dihasilkan baterai, VDS dan ID yang mengalir pada MOSFET, beserta PIN dan POUT yang dihasilkan. Pencatatan dilakukan pada rentang nilai SoC sebesar 100%, 80%, 60%, 40% dan 20%. Pengendalian kecepatan pada Motor BLDC dirancang dengan menggunakan kontroler yang memiliki feedback dengan setpoint sebesar 200 RPM. Berdasarkan hasil pengujian penurunan tegangan akibat konsumsi daya pada pengoperasian Motor BLDC, didapatkan peningkatan losses pada komponen switching. Sehingga penurunan tegangan berbanding terbalik dengan losses komponen switching, dan semakin besar disipasi daya yang dihasilkan maka efisiensi komponen switching akan terjadi penurunan.

English Abstract

The electric car is a technological development of the utilization of electrical energy which has started to enter the market in several parts of the world. Conventional DC motors are one of the main components as a driving force in electric cars. In general, the type of Brushless Direct Current (BLDC) motor is a type of conventional DC motor that is commonly used in this application. Unlike other types of motors, BLDC motors do not use brushes and commutators but instead use electronic circuits to control the BLDC motor. 3-Phase Inverter is a type of electronic device that converts a DC voltage source into a 3-Phase AC voltage source, which there are 6 switching components works alternately are used as input power in the operation of a BLDC Motor. MOSFET is a type of switching components that is usually used because it has high efficiency at low voltage levels and has advantages at high switching speeds. In general, switching components often experience overload in their use, so that if the load that passes through them does not meet their limits, an overheat will occur which can reduce efficiency resulting in a short. The form of heat that arises is dissipation or power losses that are lost when the switching components are actively working. So in this study an analysis of the power dissipation that arises and can have an impact on the efficiency of the switching components will be carried out. The test was carried out by simulating a circuit to control the speed of BLDC Motor in one battery discharge cycle using the MATLAB Simulink application. In this test, the State of Chargae (SoC) is recorded, the voltage and current are generated by the battery, the VDS and IDS flowing through the MOSFET, also the results of PIN and POUT. Recording is done in a range of SoC values of 100%, 80%, 60%, 40%, and 20%. Speed control on BLDC Motors is designed using a controller that has feedback with a setpoint of 200 RPM. Based on the results of the testing the voltage drop due to power consumption in the operation of the BLDC Motor, obtained an increase in losses in the switching components. So that the voltage drop is inversely proportional to the losses of the switching components, and the greater the power dissipation generated, the efficiency of the switching components will decrease.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052307
Uncontrolled Keywords:	MOSFET, SoC, Disipasi Daya, Efisiensi, Motor BLDC
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 629 Other branches of engineering > 629.2 Motor land vehicles, cycles > 629.25 Engines > 629.254 Ignition, electrical, electronic systems of internal-combustion engines
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User:	Unnamed user with username tunjungsari
Date Deposited:	15 Jan 2024 03:10
Last Modified:	15 Jan 2024 03:10
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/209803

Text (DALAM MASA EMBARGO) Audrey Devi Anggraeni.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (3MB)

Actions (login required)

View Item