Pada kesempatan kali ini saya Soegianto Soelistiono, selaku penulis dari paper ini berkeinginan untuk bisa mensharing kepada segenap anggota civitas akademik UNAIR terkait project penelitian yang telah kami lakukan untuk peneletian ini. Semoga dengan adanya paper ini bisa memberi sumbangsi terhadap kemajuan Pendidikan di Indonesia, khusunya di lingkungan UNAIR.

Judul: Comparative Energy Analysis of Static and Automated Switching Configurations in Lead-Acid Battery Systems Penulis: Soegianto Soelistiono, dkk. (Universitas Airlangga, Indonesia, dkk.) Publikasi: IEEE Access

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan membandingkan output energi antara konfigurasi baterai statis (seri dan paralel) dengan konfigurasi peralihan otomatis (automated switching) yang bersifat dinamis. Penelitian ini berupaya memberikan bukti empiris apakah penggunaan sistem kontrol berbasis mikrokontroler dapat meningkatkan efisiensi penggunaan energi pada baterai Valve Regulated Lead Acid (VRLA) dibandingkan dengan konfigurasi tradisional.

• Subjek Uji: Penelitian menggunakan paket baterai VRLA dengan kapasitas 5 Ah dan 20 Ah.
• Konfigurasi Sistem: * Statis: Baterai dihubungkan secara tetap dalam rangkaian seri atau paralel tanpa mekanisme peralihan.
  • Dinamis (Peralihan Otomatis): Menggunakan mikrokontroler Arduino Uno dan modul relai untuk menggilir penggunaan pasangan baterai pada lima interval waktu berbeda (15, 30, 60, 90, dan 120 menit).
• Kondisi Eksperimen: Pengosongan baterai dilakukan di bawah beban resistif konstan (lampu 5W) dalam lingkungan laboratorium terkendali (24°C) hingga mencapai tegangan cut-off 10,5 V.
• Validasi Data: Setiap konfigurasi diuji sebanyak empat kali untuk memastikan konsistensi, dengan tingkat variasi hasil di bawah 3,5%.
• Peningkatan Efisiensi Energi: Konfigurasi dinamis secara konsisten memberikan output energi yang lebih tinggi dibandingkan metode statis.
  • Baterai 5 Ah: Hasil terbaik dicapai pada interval 60 menit dengan total energi 318,39 Wh, meningkat sebesar 47% dibandingkan konfigurasi statis terbaik.
  • Baterai 20 Ah: Hasil terbaik dicapai pada interval 90 menit dengan 706,64 Wh, meningkat 42% dibandingkan konfigurasi paralel dan 59% dibandingkan rangkaian seri.
• Interval Optimal: Penelitian mengidentifikasi bahwa interval peralihan antara 60 hingga 90 menit adalah yang paling efisien. Hal ini disebabkan oleh keseimbangan antara pemulihan tegangan baterai selama masa istirahat (pemulihan difusi) dan minimalisasi kerugian Peukert selama penggunaan.
• Stabilitas Operasional: Penggunaan sistem peralihan otomatis terbukti mampu mendistribusikan beban secara merata antar sel baterai, mencegah penurunan tegangan prematur, dan memperpanjang durasi pengosongan energi.

Penelitian ini menyimpulkan bahwa strategi peralihan otomatis merupakan solusi berbiaya rendah dan efektif untuk memaksimalkan pemanfaatan energi baterai tanpa harus mengubah kapasitas atau kimia baterai tersebut. Hasil ini memberikan referensi praktis bagi pengembangan sistem penyimpanan energi yang lebih efisien untuk aplikasi seperti sistem energi terbarukan (PLTS/PLTB), kendaraan listrik, dan manajemen daya terdistribusi

Oleh: Dr. Soegianto Soeliostiono M.Si

Link dan Indeks    : Scopus Q1, https://ieeexplore.ieee.org/document/11272095t