e-ISSN : 2715-5064

## ANALISIS SISTEM HIBRIDA TEGANGAN PLN VS TEGANGAN PANEL SURYA 30 WP PADA OTOPED ELECTRIC VEHICLE (EV)
Yesi Oktaviani 1*) , Syamsyarief Baqaruzi 2 , Heriansyah 3
123 Program Studi Teknik Elektro, , Institut Teknologi Sumatera, Lampung Email: yesi.13117018@studen.itera.ac.id ¹, syamsyarief.baqaruzi@el.itera.ac.id ², heriansyah@el.itera.ac.id 3
Abstract  – The  rate  of  human  population  growth  is accompanied by increasing technology to facilitate human work, one of which is transportation. With the application of  environmentally  friendly  technology,  many  electric motor-based  transportation  tools  have  emerged.  Autoped Electric Vehicle (OTEV) is a means of transportation that uses a battery as  a power source to drive it. Intended for outdoor use so that it is considered effective by using solar energy as a backup source other than PLN. The charging source uses a hybrid system between PV and PLN which is regulated by relays and contacts on the gas handle. When the contact is in the on position, the source of charging can be  done  using  PLN.  And  when  the  contact  is  in  the  off position, the charging source will be connected to the solar panel. The test results have been successfully implemented as planned.
Abstrak – Tingkat pertumbuhan populasi manusia diiringi dengan  meningkatnya  teknologi  untuk  mempermudah pekerjaan  manusia  salah  satunya  adalah  transportasi. Dengan mulai diterapkannya teknologi ramah lingkungan, banyak  bermunculan  alat  transportasi  berbasis  motor listrik. Otoped Electric Vehicle (OTEV) adalah salah satu alat  transportasi  yang  menggunakan  aki  sebagai  sumber power  untuk menggerakkannya. Diperuntukkan untuk di luar ruangan sehingga dinilai efektif dengan menggunakan sumber energi cahaya matahari sebagai sumber cadangan selain dari PLN. Sumber pengecasan menggunakan sistem hibrid  antara  PV  dan  PLN  yang  diatur  oleh  relay  dan kontak  pada  handle  gas.  Ketika  kontak  pada  posisi  on, sumber  pengecasan  dapat  dilakukan  menggunakan  PLN. Dan  ketika  kontak  dalam  posisi  off,  sumber  pengecasan akan terhubung dengan panel surya. Pada hasil pengujian telah  berhasil  diterapkan  sesuai  dengan  yang  telah direncanakan.
Kata Kunci − Solar panels, PLN, Hybrid System, Charging, Discharging

## I. PENDAHULUAN
Sumber  daya  alam  Indonesia  yang  sangat  melimpah terutama  pada  hasil  bumi  dan  pertambangan  menjadikan kecenderungan  penggunaan  sumber  daya  fosil  sebagai sumber  energi  di  bidang  kelistrikan.  Penggunaan  sumber daya  fosil  secara  terus  menerus  dapat  menyebabkan
penipisan cadangan sehingga harus dialihkan pemanfaatannya  menuju  energi  baru  terbarukan.  Banyak sumber energi ramah lingkungan mulai digunakan saat ini seperti  energi  angin,  energi  panas  matahari,  energi biomassa  dan  sebagainya.  Penggunaan  energi  ramah lingkungan  memiliki  keuntungan  sendiri  karena  sumber yang tidak terbatas dan  bisa didapatkan secara  gratis atau cuma-cuma.
Perkembangan teknologi mengalami kenaikan yang sangat pesat  seiring  dengan  perkembangan  populasi  manusia. Teknologi mulai banyak digunakan dalam beberapa bidang seperti  transportasi,  komunikasi,  keilmuwan,  kedokteran dan  masih  banyak  lagi.  Perkembangan  pada  bidang transportasi  bukan  hanya  dalam  bentuk  adanya  alat transportasi  baru,  namun  juga  pada  bentuk  penggunaan sumber energinya. Kendaraan yang diproduksi pada waktu sebelumnya  banyak  menggunakan  bahan  bakar  minyak, namun saat ini telah banyak alat transportasi  yang beralih menjadi  kendaraan  listrik  untuk  mengatasi  permasalahan kekurangan bahan bakar.
Beberapa contoh alat transportasi yang menggunakan listrik seperti  sepeda  listrik,  motor  listrik,  skuter  listrik,  mobil listrik,  hingga  mulai  dikembangkannya  pesawat  listrik. Peralihan sumber energi tersebut yang meningkatkan daya saing  untuk  menciptakan  inovasi-inovasi  baru  dalam bidang  transportasi  yang  lebih  ramah  lingkungan.  Salah satunya  adalah  mulai  digunakannya  skuter  listrik  atau otoped  listrik  sebagai  alat  transportasi  yang  mudah digunakan  dan  lebih  ramah  lingkungan  karena  tidak menimbulkan polusi udara.
Skuter  listrik  biasanya  digunakan  di  luar  ruangan  yang berkontak  langsung  dengan  sinar  matahari.  Dengan  sumber daya  energi  matahari  yang  sangat  besar  di  Indonesia,  akan sangat disayangkan jika tidak dimanfaatkan secara maksimal. Penggunaan panel surya sebagai salah satu sumber energi pada otoped  listrik  juga  dapat  meminimalisir  pengeluaran  dalam penggunaan listrik PLN. Namun, penggunaan panel surya saja tidak  cukup  untuk  memenuhi  daya  yang  dibutuhkan  untuk menjalankan motor DC, sehingga diperlukan sumber lain yang lebih  stabil  untuk  proses  pengisian  baterai.  Untuk  itu, dilakukan  inovasi  dengan  sistem  hibrida  antara  panel  surya dengan PLN sebagai sumber energi untuk pengecasan baterai pada otoped EV.
e-ISSN : 2715-5064

## II. PENELITIAN YANG TERKAIT

## 2.1 Tinjauan Penelitian
Puloeng  Raharjo,  Bambang  Sujanarko,  Triwahju  Hardianto (2015) melakukan penelitian dengan merancang sistem hibrid solar cell – baterai – PLN menggunakan programmable logic controllers . Peneliti menggunakan panel surya sebesar 100Wp dan  menggunakan  sumber  PLN  untuk  mengisi  baterai  12V. Pengisian  menggunakan  panel  surya  mengalami  keadaan puncak  pada  pukul  13.00,  menghasilkan  tegangan  sebesar 20,03V  dan  arus  4,52A.  Baterai  terindikasi  100%  pada tegangan 12,7V dan akan mengisi  pada tegangan 11,8V atau 30-40%  dari  kapasitas  tegangan  aki.  Sistem  hibrid  diatur berdasarkan  tegangan  pada  panel  surya  yang  harus  melebihi 13V  untuk  dapat  melakukan  pengecasan  dan  baterai  dapat digunakan ketika tegangannya lebih dari 11,8V. Sistem yang dirancang  peneliti  mengalami  keberhasilan  dan  dapat dijalankan sesuai dengan perencanaan [1].
Muhammad  Ridhwan  Sufandi,  Wiwit  Indah  Rahayu  (2018) melakukan  penelitian  berupa  perancangan  sistem  pengisian baterai  dengan  kombinasi  sumber  listrik  dari  PLN  dan  panel surya. Peneliti menggunakan 10 unit panel surya dengan total daya  2,4  kW  dan  tegangan  kerjanya  sebesar  54,5V. Penggunaan kombinasi sumber pengisian ini untuk mengurangi  masa  pengisian  baterai.  Ketika  pada  kondisi pengisian hanya menggunakan panel surya dibutuhkan waktu selama 29 jam 49 menit. Pada kondisi pengisian menggunakan dua  sumber  dari  panel  surya  dan  PLN  akan  membutuhkan waktu 14 jam 53 menit untuk mengisi baterai sebesar 333,34 Ah.  Penelitian  ini  berhasil  mengoptimalkan  waktu  pengisian baterai sebesar 200% lebih cepat dari sebelumnya, dan sistem yang dirancang dinilai layak untuk diterapkan di lapangan [2].
Liem  Ek  Bien,  Ishak  Kasim  &  Wahyu  Wibowo  (2008) melakukan  penelitian  dengan  merancang  sistem  hibrid pembangkit  listrik  tenaga  surya  dengan  jala-jala  listrik  PLN untuk rumah perkotaan. Peneliti merancang prinsip kerja satu arah dengan mengatur salah satu sumber untuk dapat bekerja. Panel surya dirancang dapat memenuhi kebutuhan daya listrik rumah  tangga  sebesar  30%  dan  PLN  dapat  memenuhi kebutuhan  daya  sebesar  70%.  Daya  yang  dihasilkan  panel surya sangat dipengaruhi oleh cuaca pada lingkungan tersebut, sehingga  peneliti  menggunakan  data  insolasi  matahari terendah dalam satu tahun untuk menghitung beban yang dapat dipasok  oleh  panel  surya.  Perancangan  ini  menggunakan switch  controller untuk  mengatur  sumber  pemasok  beban listrik  rumah  tangga.  Sistem  hibrid  yang  dirancang  telah memenuhi  persyaratan  sesuai  dengan  kapasitas  beban  yang sudah diperhitungkan [3].

## 2.1 Tinjauan Komponen Penelitian

## 2.2.1 Panel Surya 30 Wp Pollycristalline
Panel  surya  atau  yang  biasa  disebut  dengan  sel  surya merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengubah energi matahari yang ditangkap dengan proses photovoltaic menjadi
energi listrik. Penggunaan panel surya sebagai sumber energi alternatif  dinilai  lebih  menguntungkan  dibandingkan  dengan energi  lainnya  di  Indonesia,  karena  potensi  cahaya  matahari yang  besar  dan  didapatkan  sepan  jang  hari.  Tegangan  listrik yang  dihasilkan  oleh  panel  surya  ini  menyesuaikan  dengan penggunaan sel surya sendiri. Pada sistem ini digunakan panel surya  dengan  kapasitas  30Wp  yang  mampu  menghasilkan tegangan sebesar 17,8 V dan arus sebesar 1,69 A.
Jenis panel surya yang digunakan pada sistem ini adalah panel surya poly-cristalline . Panel surya jenis ini memiliki susunan kristal  secara  acak  sehingga  membutuhkan  luas  permukaan yang lebih luas jika dibandingkan dengan jenis monokristalin untuk menghasilkan daya yang sama. Efisiensi dari jenis panel ini juga lebih rendah sehingga harga belinya pun lebih murah. Meskipun efisiensi dari jenis poly-cristalline ini lebih rendah namun  akan  tetap  stabil  diberbagai  cuaca  baik  ketika  sinar matahari  terik  maupun  mendung.  Jenis  panel  surya monokristalin  efisiensinya  akan  tinggi  hanya  jika  sinar mataharinya  terik,  dan  ketika  dalam  cuaca  berawan efisiensinya akan turun drastis. Untuk mengetahui bentuk dan spesifikasi dari panel surya ini dapat dilihat pada Gambar 3.1 dan Tabel 3.1. di bawah ini
Gambar 2. 1 Panel Surya Poly-cristalline 30Wp

## 2.2.2 Solar Charge Controller
Solar  charge  controller (SCC)  merupakan  suatu  peralatan elektronik  yang  digunakan  untuk  mengatur  arus  searah  yang diisi ke baterai dan mengambil dari baterai untuk dihubungkan ke  beban.  SCC  ini  juga  dapat  mengontrol  pengisian  aki  agar tidak  terjadi  pengisian  berlebih  atau overcharging ketika baterai telah terisi penuh. Penggunaan SCC ini sangat penting bagi aki karena tegangan yang dihasilkan panel surya bernilai fluktuatif  atau  berubah-ubah  bergantung  dengan  suhu  dan intensitas  cahayanya,  sehingga  aki  akan  menerima  tegangan yang tidak konstan dapat menyebabkan kerusakan pada aki itu sendiri.
Solar charge controller ini memiliki satu input yang tehubung ke  panel  surya  dan  memiliki  dua output yang  terhubung  ke baterai atau aki dan beban. SCC ini dilengkapi dengan proteksi dioda  yang  berfungsi  untuk  mencegah  kembalinya  tegangan DC  dari  aki  menuju  panel  surya  jika  terjadi  perbedaan tegangan, sehingga arus hanya dapat mengalir dari panel surya menuju  aki  saja  dan  tidak  berlaku  untuk  sebaliknya.  Untuk bentuk dan spesifikasi dari alat ini dapat dilihat pada Gambar 3.3 dan Tabel 3.3 di bawah ini
e-ISSN : 2715-5064
Gambar 2. 2 Solar Charge Controller

## 2.2.3 Accumulator
Accumulator atau  yang  biasa  disebut  aki  merupakan  suatu komponen  yang  digunakan  untuk  menyimpan  energi  listrik dalam bentuk energi kimia. Aki ini biasanya digunakan pada suatu  kendaraan  yang  tidak  terhubung  langsung  dengan sumber  listrik.  Dengan  penyimpanan  energi  listrik  pada  aki dapat  menghidupkan  beberapa  komponen  elektronik  yang terdapat pada kendaraan tersebut. Aki yang digunakan berjenis aki kering dengan kapasitas 12V/12Ah sebanyak 2 buah yang akan  disusun  secara  seri  untuk  menaikkan  tegangannya.  Aki kering  memiliki  keunggulan  yaitu  tidak  memerlukan perawatan khusus seperti aki basah. Aki basah harus diperiksa secara berkala volume air didalamnya untuk proses perawatan. Namun,  pada  aki  basah  hal  itu  tidak  diperlukan  karena  aki kering  menggunakan  gel  sebagai  cairannya  yang  memiliki tingkat penguapan yang sangat kecil dan tidak terbuang ke luar ruangan  sehingga  volumenya  tetap  terjaga.  Dengan  proses perawatan yang tidak sulit, harga aki kering juga lebih mahal jika  dibandingkan  aki  basah.  Untuk  mengetahui  bentuk  dan spesifikasinya dapat dilihat pada Gambar 2.2 dan Tabel 2.2 di bawah ini
Gambar 2.3 Accumulato

## 2.2.4 Relay 12V 5 Kaki
Relay memiliki  banyak  jenis  yang  sering  digunakan  dalam suatu rangkaian elektronika. Relay 5 kaki 12V merupakan jenis relay yang  digunakan  dalam  subsistem  ini. Relay berperan sebagai  saklar  yang  mengatur  sumber  pengecasan  dan hubungan  antar  kedua  aki. Relay 5  kaki  ini  memiliki  kode sesuai  dengan  fungsi  dari  setiap  kakinya  yang  berbeda-beda. Dari 5 kaki tersebut terdapat kaki VCC yang digunakan untuk menghubungkan  relay  dengan power  supply ,  dan  satu  kaki yang  lainnya  terdapat  GND.  Ketiga  kaki  yang  lain  mengatur hubungan  antar  kaki.  Posisi  yang  pertama  adalah  NO ( Normally  Open ),  posisi  dari relay yang  akan  mendapatkan tegangan.  Posisi  yang  kedua  adalah  NC  ( Normally  Close ),
posisi  awal  dimana relay tidak  mendapatkan  tegangan.  Dan posisi  ketiga  adalah  CO  ( Change  Over ),  posisi  yang  akan terhubung  dengan  NO  atau  NC  bergantung  dengan  ada  atau tidaknya tegangan yang terhubung dengan relay .
Gambar 2. 3 Relay 5 Kaki 12V

## 2.2.5 Charger (Adaptor)
Charger sebagai  media  pengecasan  yang  berasal  dari  PLN berupa listrik AC untuk  mengisi daya pada aki berupa listrik DC.  Pada charger ini  dilengkapi  dengan  rangkaian  kontroler untuk  mengubah  tegangan  dan  arus  AC  menjadi  DC. Rangkaian  kontroler  tersebut  terdiri  dari  trafo  dan  dioda sebagai  penyearah  tegangan  AC  menjadi  DC  agar  dapat disimpan ke dalam aki (baterai). Pada charger yang digunakan merupakan charger yang  memiliki  output  12V  dan  24V dengan  arus  maksimal  10A. Charger ini  akan  otomatis mendeteksi  berapa  tegangan  aki  yang  terhubung  pada  sisi output, ketika terhubung 12V maka lampu pada indikator 12V akan  menyala  dan  ketika  tegangan  aki  24V  maka  lampu indikator  24V  akan  menyala.  Mode  pengisian  aki  juga  dapat diatur  menyesuaikan  dengan  kapasitas  aki  yang  digunakan. Untuk  aki kering  dengan  kapasitas  4-60Ah  dapat menggunakan  mode  normal  ketika  mengisi  daya  untuk menghindari overcurrent pada saat pengisian. Untuk aki basah dengan  kapasitas  >60Ah  dapat  menggunakan  mode fast charging untuk mempercepat waktu pengisian aki.
Gambar 2. 4 Charger (Adaptor)

## 2.2.6 Battery Equalizer Balancer
Battery  Equalizer  Balancer berfungsi  untuk  menyamakan pengisian  pada  kedua  baterai  atau  lebih  yang  dihubungkan secara seri. Ketika baterai dihubungkan secara seri, pada proses pengisian  baterai  terkadang  memiliki  beda  tegangan  antar kedua baterai yang menyebabkan ketidakseimbangan kapasitas baterai. Battery Equalizer Balancer ini akan membandingkan tegangan  pada  saat  kedua  baterai  terhubung  secara  seri  dan akan menyala ketika salah satu baterai memiliki tegangan yang lebih tinggi. Perbandingan ini dilakukan dengan membandingkan tegangan  tertinggi  yang dimiliki oleh kedua baterai, dan akan mengatur arus pengisian agar kedua baterai memiliki kondisi tegangan yang sama.
e-ISSN : 2715-5064
Gambar 2. 5 Battery Equalizer Balancer 2.2.7

## Step Down DC-DC Converter
Step  Down  DC-DC  Converter merupakan  suatu  rangkaian elektronika yang memiliki fungsi untuk menurunkan tegangan DC.  Pada  sistem  ini  menggunakan  regulator  LM2596  yang memiliki batas beban arus maksimum sebesar 3A. Modul ini memiliki  beberapa  komponen  penyusun  rangkaian buck converter seperti  komponen switching , control  drive ,  dioda, induktor,  kapasitor  dan  resistor  load.  Modul  ini  dapat beroperasi pada tegangan input sebesar 3-35V DC, dan untuk tegangan output dapat diatur dengan memutar var adjuster pada modul menyesuaikan dengan tegangan output yang diinginkan. Pada OTEV ini menggunakan tiga buah modul LM2596 untuk menyuplai tegangan pada modul GPS, GSM dan LCD sebesar 5V, dan menyuplai tegangan arduino sebesar 9V.
Gambar 2. 6 Step Down DC-DC Converter LM2596

## III. P ERANCANGAN

## 3.1 Metodologi Penelitian
Pada  penelitian  ini  dilakukan  perancangan  subsistem pembangkit  pada  OTEV  untuk  memenuhi  kebutuhan  daya pada  keseluruhan  sistem.  Pada  subsistem  pembangkit  ini menggunakan  dua  sumber  pengisian  daya  yang  berasal  dari PLN  sebagai  sumber  utama  dan  panel  surya  sebagai  sumber cadangan. Untuk melakukan penelitian ini dilakukan beberapa tahapan metodologi yang ditunjukkan pada Gambar 3.1.
Tahap  pertama  pada  penelitian  ini  yaitu  mencari  referensi  – referensi  penelitian  yang  sebelumnya  telah  dilakukan mengenai  sistem  pengecasan  hibrida  dengan  menggunakan PLN dan panel surya. Melalui referensi ini peneliti mengetahui tingkat  keberhasilan  dari  beberapa  penelitian  sebelumnya. Selain  itu,  peneliti  juga  meninjau  beberapa  komponen  yang akan digunakan pada tahap perancangan sistem.
Tahap  kedua  yaitu  perancangan  sistem,  peneliti  menentukan prinsip  kerja  sistem,  membuat  diagram  blok  sistem  dan flowchart sistem  yang  dirancang.  Pada  tahap  ini  juga  dibuat rangkaian skematik secara kasar untuk sistem yang dirancang.
Tahap selanjutnya yaitu implementasi alat, peneliti mengimplementasikan hasil dari perancangan berupa rangkaian hardware .  Pada  tahap  ini  dilakukan  penyusunan komponen  sesuai  dengan  rangkaian  skematik  yang  telah dibuat.
Pada  tahap  terakhir  yaitu  pengujian  alat,  peneliti  melakukan pengujian  rangkaian  skematik  dengan  menggunakan  metode pengujian  yang  telah  ditentukan.  Jika  sistem  telah  bekerja dengan baik, maka sistem akan siap digunakan oleh pengguna. Namun  jika  sistem  belum  bekerja  dengan  baik,  maka  akan dilakukan  analisis  mengenai  kesalahan  yang  mungkin  terjadi pada sistem. Setelah dilakukan analisis kesalahan, selanjutnya akan  mencari  solusi  dari  permasalahan  tersebut  hingga masalah  dapat  terselesaikan  dan  dapat  digunakan  oleh pengguna dengan nyaman.
Gambar 3. 1 Flowchart Metode Penelitian

## 3.2 Perancangan Sistem

## 3.2.1 Blok Diagram Sistem
Proses perancangan sistem sangat penting dilakukan sebelum dilakukannya  implementasi  alat.  Pada  tahap  ini,  dilakukan perancangan  prinsip  kerja  sistem  berupa  diagram  blok  yang ditunjukkan oleh Gambar 3.2.

## Gambar 3. 2 Diagram Blok Sistem
Pada  diagram  blok  di  atas  dapat  dilihat  bahwa  sistem  ini menggunakan  komponen relay sebagai  komponen  utama untuk mengatur hubungan antara aki 1 dengan aki 2. Hubungan antar  aki  tersebut  akan  menentukan  besarnya  tegangan  yang
e-ISSN : 2715-5064
dapat  digunakan  untuk  menyuplai  daya  pada  OTEV.  Selain mengatur hubungan antar aki, relay juga mengatur sumber dari pengecasan aki menggunakan input kontak yang terletak pada handle gas. Beberapa komponen yang digunakan pada sistem ini  diantaranya  adalah  aki  sebanya  2  buah  dengan  kapasitas 12V/12Ah, relay 12V,  SCC,  panel  surya,  adaptor  ( charger aki), kontak dan PLN untuk sumber pengecasan. Sistem kerja sistem ini ditunjukkan oleh flowchart pada Gambar 3.3.

## Gambar 3. 3 Flowchart Sistem
Sistem  kerja  sistem  pembangkit  pada  OTEV  ini  sangatlah sederhana,  untuk  menghindari  adanya  pengecasan  dari  dua sumber  secara  bersamaan  maka  digunakan  sistem switcing menggunakan relay dan kontak. Ketika kontak dalam kondisi off ,  maka  kedua  aki  terhubung  secara  paralel  yang menghasilkan  tegangan  12V  dengan  kapasitas  24Ah.  Pada kondisi  ini  aki  akan  terhubung  dengan  SCC  sehingga  dapat dilakukan pengecasan menggunakan panel surya. Pada kondisi kontak on , kedua aki terhubung secara seri dan menghasilkan tegangan  24V  dengan  kapasitas  12Ah.  Pada  kondisi  ini  aki akan  terhubung  dengan  adaptor  agar  dapat  dilakukan pengecasan menggunakan PLN.
Hubungan antara kedua aki diatur agar dapat terhubung secara seri  dan  paralel  dirancang  untuk  dapat  memenuhi  tegangan pada spesifikasi motor yang digunakan pada OTEV. Tegangan yang  dibutuhkan  oleh  motor  sebesar  24V,  sedangkan  pada pengecasan  menggunakan  panel  surya  hanya  mendapatkan tegangan tidak lebih dari 22V sehingga tidak dapat melakukan pengecasan  aki  sebesar  24V.  Oleh  karena  itu  dilakukan perancangan yang mengatur aki akan terhubung paralel ketika sumber  pengecasan  menggunakan  panel  surya,  dan  tersusun seri ketika sumber pengecasan menggunakan listrik PLN.

## 3.2.2 Rangkaian Skematik Sistem
Peneliti  membuat  rangkaian  skematik  sistem  pembangkit seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.4 dan Gambar 3.5.
Gambar 3. 4 Rangkaian Skematik Sistem

## Gambar 3. 5 Komponen Penyusun Rangkaian
Pada rangkaian di atas terdapat tiga buah relay , tiga buah step down ,  indikator  baterai,  sensor  kecepatan  dan  beberapa komponen  kecil  lainnya. Relay 1  dan  2  digunakan  untuk mengatur  hubungan  antar  aki,  pada  kondisi off terhubung secara  paralel  dan  pada  kondisi on akan  terhubung  secara paralel. Relay 3 digunakan untuk mengatur sumber pengecasan yaitu  menggunakan  panel  surya  atau  PLN.  Pada  saat  aki terhubung  paralel,  aki  akan  dihubungkan  dengan  SCC  untuk dilakukan  pengisian.  Pada  saat  aki  terhubung  seri,  aki  akan dihubungkan dengan PLN untuk  dilakukan pengecasan. Tiga buah step  down memiliki  output  yang  berbeda  yaitu  5V sebanyak 2 buah untuk menyuplai daya pada sensor GSM, GPS dan LCD. Sedangkan satu step down dengan output tegangan 9V  digunakan  untuk  menyuplai  tegangan  pada  arduino. Indikator  baterai  digunakan  untuk  mengetahui  kapasitas  aki pada OTEV ketika digunakan.

## 3.3 Prosedur Pengujian
Pada  penelitian  ini  dilakukan  2  pengujian  yaitu  proses charging dan discharging aki  menggunakan  2  sumber  dari PLN dan panel surya.

## 3.3.1 Pengujian Kerja Relay
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  bahwa relay berfungsi dengan baik dalam mengatur hubungan antara kedua aki  dan  mengatur  sumber  pengecasan  pada  sistem  OTEV. Prosedur pengujian kerja relay ditunjukkan pada Tabel 3.1.
Ta bel 3. 1 Prosedur Pengujian Kerja Relay Pengujian Prosedur Parameter Keberhasilan Uji Kerja Relay 1. Menyiapkan multimeter  dan  PCB yang telah berisi rangkaian relay 1. Pada kondisi off semua
COM terhubung
dengan NO, tegangan terbaca  pada  aki  seri
e-ISSN : 2715-5064
2. Menonaktifkan kontak  dan  cek  COM relay dengan NC dan NO 3. Mengukur nilai  tegangan  pada  aki seri 4. Mengecek sambungan  pada  SCC dengan aki 5. Mengaktifkan kontak  dan  cek  COM relay dengan NC dan NO 6. Mengukur nilai tegangan aki seri 7. Mengecek sambungan pada adaptor 12V,  dan  sambungan pengisian aki terhubung dengan SCC 2. Pada kondisi on semua COM terhubung dengan NO, tegangan terbaca  pada  aki  seri 24V,  dan  sambungan pengisian  terhubung dengan adaptor.

## 3.3.2 Pengujian Charging
Pengujian  proses charging ini  dilakukan  untuk  mengetahui lama  pengecasan  menggunakan  PLN  dan  panel  surya,  dan untuk  mengetahui  arus  yang  masuk  pada  saat  pengecasan. Prosedur  pengujian  proses charging ditunjukkan  pada  Tabel 3.1.
Tabel 3. 2 Prosedur Pengujian Proses Charging Pengujian Prosedur Parameter Keberhasilan Charging Dengan Panel Surya 1. Menyia pkan 3 buah multimeter 2. Menya mbungkan multimeter 1 dengan kaki + dari SCC  menuju  ke aki  menggunakan kabel untuk mengukur arus yang mengalir 3. Memasa ngkan kaki multimeter  kedua pada output PV di SCC untuk mengukur tegangan  output panel surya 4. Memasa ngkan kaki multimeter  ketiga pada  kutub  aki untuk  mengukur tegangan aki 5. Menyia pkan luxmeter untuk  melakukan pengukuran 1. Aki mengalami  penaikan tegangan setelah dilakukan pengecasan 2. Mendapatk an  nilai  arus  yang mengalir  dari  panel surya menuju aki 3. Mendapatk an  nilai  tegangan yang  dihasilkan  dari panel surya dan tegangan pada aki 4. Mendapatk an  data  intensitas cahaya menggunakan luxmeter
intensitas  cahaya matahari yang didapatkan  panel surya 6. Mencata t hasil pengukuran arus, intensitas cahaya,  tegangan aki  dan  tegangan output panel surya beserta waktu pengisiannya Charging Dengan PLN 1. Menyia pkan  multimeter, sensor arus, arduino dan chatger aki 2. Menghu bungkan sensor arus dengan kutub +  adaptor  untuk mengukur arus yang mengalir saat proses pengisian 3. Menghu bungkan multimeter dengan kutub  aki  untuk mengukur tegangan aki 4. Mencata t hasil yang ditunjukkan  oleh multimeter dan pembacaan  sensor
arus.
1. Mendapatk an  nilai  arus  yang mengalir ke aki dengan menggunakan  sensor arus 2. Mendapatk an nilai tegangan aki melalui  pengukuran multimeter

## 3.3.3 Pengujian Discharging
Pengujian discharging ini  dilakukan  untuk  mengetahui seberapa jauh jarak yang dapat ditempuh oleh OTEV melalui dua  sumber  pengecasan  yang  berbeda.  Adapun  prosedur pengujian proses discharging ini ditunjukkan pada Tabel 3.2.
Tabel 3. 3 Prosedur Pengujian Proses Discharging
Pengujian Prosedur Parameter Keberhasilan Penggunaan aki setelah charging dengan panel surya 1. Melakuka n  pengecasan  aki menggunakan panel surya 2. Menentuk an medan yang akan dilewati oleh OTEV 3. Mencatat kapasitas baterai sebelum OTEV dioperasikan 1. Mendapa tkan  nilai  tegangan awal sebelum OTEV dioperasikan 2. Mendapa tkan  data  lintasan yang  telah  dilewati oleh OTEV 3. Mendapa tkan  nilai  tegangan
e-ISSN : 2715-5064
4. Mengope rasikan OTEV melewati medan yang telah ditentukan 5. Mencatat
banyaknya  lintasan
yang  bisa  dilewati
oleh OTEV
6. Mencatat
kapasitas  tegangan aki  saat  OTEV sudah  tidak  bisa dioperasikan akhir setelah OTEV selesai dioperasikan
Penggunaan aki setelah charging dengan PLN 1. Melakuka n  pengecasan  aki menggunakan PLN 2. Menentuk an medan yang akan dilewati oleh OTEV 3. Mencatat kapasitas baterai sebelum OTEV dioperasikan 4. Mengope rasikan OTEV melewati medan yang telah ditentukan 5. Mencatat banyaknya  lintasan yang  bisa  dilewati oleh OTEV
6. Mencatat
kapasitas  tegangan aki  saat  OTEV sudah  tidak  bisa dioperasikan 1. Mendapa tkan  nilai  tegangan awal sebelum OTEV dioperasikan 2. Mendapa tkan  data  lintasan yang  telah  dilewati oleh OTEV 3. Mendapa tkan  nilai  tegangan akhir setelah OTEV selesai dioperasikan

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1

## Implementasi Sistem
4.1.1 Implementasi Skematik Rangkaian Sistem
Implementasi dilakukan sesuai dengan perancangan yang telah dilakukan sebelumnya. Pada rangkaian kontrol pada sistem ini relay memiliki  peran  yang  sangat  penting.  Menggunakan  3 relay yang  memiliki  peran  masing  masing  dan  dikendalikan oleh kontak pada handle gas  OTEV. Pada relay pertama NC terhubung  dengan  kutub  negatif  (-)  aki  2,  NO  terhubung dengan  adaptor  positif  (+)  dan  kutub  positif  (+)  aki  2,  COM terhubung  dengan  kutub  positif  (+)  aki  1. Relay kedua  NO terhubung dengan kutub negatif (-) aki dan adaptor, dan COM terhubung  dengan  NC relay 1. Relay ketiga  NO  terhubung dengan pin aki seri kutub positif (+), NC terhubung dengan pin SCC positif, dan COM terhubung dengan input (+) regulator ( step down ). VCC pada ketiga relay dihubungkan dengan aki
1  menggunakan  kontak  untuk  mengatur  mode  sesuai  dengan yang diinginkan pengguna. Implementasi rangkaian pada PCB ditunjukkan pada Gambar 4.1.
Gambar 4. 1 Implementasi Rangkaian Sistem

## 4.1.2 Implementasi Penggunaan PLN
PLN  sebagai  sumber  pengecasan  utama  pada  sistem  OTEV sangat efektif digunakan, karena di lingkungan kampus ITERA telah  disediakan  terminal  listrik  yang  dapat  digunakan  oleh civitas  akademika  ITERA.  Pada  proses  pengecasan  aki  yang diletakkan didalam control box , aki akan dihubungkan melalui socket untuk mempermudah proses pengisian dan tidak perlu membuka control box ketika akan melakukan pengecasan aki. Socket yang digunakan berupa socket tiga pin, dengan pin yang digunakan hanya 2 pin untuk kutub positif dan negatif. Untuk implementasi  penggunaan  PLN  sebagai  sumber  pengecasan ditunjukkan pada Gambar 4.2.
Gambar 4. 2 Socket Pengecasan menggunakan PLN

## 4.1.3 Implementasi Penggunaan Panel Surya
Panel  surya  memiliki  peran  sebagai  sumber  pengecasan cadangan, dengan memanfaatkan sumber energi matahari yang melimpah di lingkungan kampus. Panel surya yang digunakan berukuran  30Wp  mampu  menghasilkan  tegangan  sebesar 17,8V  dan  arus  maksimal  1,8A.  Sebagai  sumber  pengecasan cadangan, panel surya hanya dapat melakukan pengecasan aki pada  siang  hari.  Daya  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya bergantung  dengan  radiasi  yang  dapat  ditangkan  oleh  PV, untuk itu perlu diperhatikan peletakkan panel surya agar dapat menangkap  cahaya  dengan  maksimal.  Pada  sistem  ini  panel surya  memiliki  dua  posisi  berbeda  yang  dapat  diatur  oleh pengguna. Ketika OTEV sedang dioperasikan, pengguna harus menurunkan  panel  surya  menggunakan  kunci  yang  sudah disesuaikan.  Ketika  pengguna  telah  selesai  mengoperasikan
e-ISSN : 2715-5064
OTEV  dan  akan  diparkirkan,  panel  surya  dinaikkan  kembali agar dapat menangkap cahaya matahari dengan maksimal saat mode pengecasan. Implementasi penggunaan panel surya pada sistem ini ditunjukkan pada Gambar 4.3 dan 4.4.
Gambar 4. 3 Panel Surya Kondisi Terbuka
Gambar 4. 4 Panel Surya Kondisi Tertutup

## 4.2 Data Pengujian dan Pembahasan

## 4.2.1 Data Pengujian Relay
Pengaturan  hubungan  dan  sumber  pengecasan  diatur menggunakan relay 5 kaki 12V. Pada sistem ini menggunakan tiga relay , 2 diantaranya digunakan untuk mengatur hubungan antar  aki  dan  1 relay digunakan  untuk  mengatur  sumber pengecasan. Relay diatur  menggunakan  kontak handle gas sebagai  penghubungnya  dengan  sumber  tegangan.  Pada kondisi kontak off relay tidak mendapatkan tegangan sehingga COM  ketiga relay akan  terhubung  dengan  NC.  Pada  kondisi kontak on relay akan mendapatkan tegangan dari aki 1 sebesar 12V  dan  COM  akan  terhubung  dengan  NO.  Hasil  pengujian relay ini ditunjukkan pada Tabel 4.1.
Tabel 4. 1 Hasil Pengujian Relay Kondisi Kontak Off On COM Relay 1 NC NO COM Relay 2 NC NO COM Relay 3 NC NO Tegangan Aki 12 V 24 V Kapasitas Aki 24 Ah 12 Ah Sumber Charging SCC PLN
Pada  koneksi  di  atas relay 1  NC  terhubung  dengan  kutub negatif aki 2, NO terhubung dengan adaptor positif (+) dan aki
2 (+), COM terhubung dengan aki (+). Pada relay 2 NC tidak terhubung,  NO  terhubung  dengan  kutub  negatif  aki  1  dan adaptor (+), COM terhubung dengan aki 2 (-). Pada relay 3 NC terhubung dengan SCC (+), NO terhubung dengan aki seri (+), dan COM terhubung dengan input regulator.

## 4.2.2 Data  Pengujian  Charging  Menggunakan  Panel Surya
Pada  pengujian  ini  diukur  nilai  tegangan  output  panel  surya, tegangan  aki,  arus  yang  mengalir  menuju  aki  mengunakan multimeter  dan  intensitas  cahaya  menggunakan  luxmeter seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  4.5.  Dilakukan pengujian  selama  3  hari  dengan  kondisi  cuaca  cerah,  sedikit berawan  dan  berawah  abu-abu.  Hasil  yang  didapatkan  pada pengujian ini memiliki nilai yang berbeda sesuai dengan cuaca pada  saat  pengujian.  Hasil  pengujian  proses charging menggunakan panel ditunjukkan oleh Tabel 4.2 sampai Tabel 4.4.
Gambar 4. 5 Proses Pengambilan Data Menggunakan Multimeter
Tabel 4. 2 Data Pengujian Charging Panel Surya Hari Pertama
Tabel 4. 3 Data Pengujian Charging Panel Surya Hari Kedua
e-ISSN : 2715-5064
Tabel 4. 4 Data Pengujian Charging Panel Surya Hari Ketiga
Pada  pengujian  di  hari  pertama  dengan  cuaca  yang  cerah mendapatkan  tegangan  tertinggi  pada  pukul  12.25  senilai 17,27V dan arus sebesar 1,48. Pengujian di hari kedua dengan cuaca  yang  cerah  didapatkan  tegangan  output  tertinggi  pada pukul  12.32  senilai  13,65V  dan  arus  sebesar  1,3A.  pada pengujian hari ketiga dengan cuaca yang berawan didapatkan tegangan  output  terbesar  pada  pukul  10.04  senilai  13,44 dengan arusnya sebesar 0,82A.

## a) Perbandingan Nilai Tegangan Output Panel Surya Dengan Tegangan Aki
Nilai  tegangan  output  dari  panel  surya  memiliki  nilai  yang berbeda dengan tegangan pada aki saat melakukan pengecasan. Tegangan keluaran dari panel surya memiliki nilai yang lebih fluktuatif dan lebih tidak stabil jika dibandingkan dengan nilai tegangan pada aki. Perbedaan nilai antara tegangan aki dengan
tegangan  keluaran  PV  memiliki  selisih  rentang  0,06V-0.11V dengan nilai tegangan PV lebih besar dibandingkan tegangan aki.  Dengan  adanya  perbedaan  tegangan  tersebut  maka terjadilah  proses chargingi dari  panel  surya  menuju  ke  aki. Tegangan yang masuk dari panel surya menuju aki akan diatur oleh SCC agar tidak terjadi overcharging dan ketidakstabilan tegangan  [4].  Perbedaan  nilai  tegangan  aki  dengan  tegangan PV ditunjukkan oleh grafik pada Gambar 4.5 sampai 4.7.
Gambar 4. 6 Grafik Perbandingan Tegangan Aki dan Tegangan PV Hari Pertama
Gambar 4. 7 Grafik Perbandingan Tegangan Aki dan Tegangan PV Hari Kedua
Gambar 4. 8 Grafik Perbandingan Tegangan Aki dan Tegangan PV Hari Ketiga
Dengan Arus
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 11 :40 11 :45 11 :50 11 :55 12 :00 12 :05 12 :10 12 :15 12 :20 12 :25 12 :30 12 :35 12 :40 12 :45 12 :50 12 :55 13 :00 13 :05 13 :10 13 :15 13 :20 13 :25 13 :30 Tegangan Aki (V) Tegangan PV (V) 11.8 12 12.2 12.4 12.6 12.8 13 13.2 13.4 13.6 13.8 10 :57 11 :02 11 :07 11 :12 11 :17 11 :22 11 :27 11 :32 11 :3 7 11 :42 11 :47 11 :52 11 :57 12 :02 12 :07 12 :12 12 :17 12 :22 12 :27 12 :3 2 12 :37 12 :42 Tegangan Aki (V) Tegangan PV (V) 12.5 12.6 12.7 12.8 12.9 13 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 9:54 9:59 10 :04 10 :09 10 :14 10 :19 10 :24 10 :29 10 :34 10 :39 10 :44 10 :4 9 10 :54 10 :59 11 :04 11 :09 11 :14 11 :19 11 :24 11 :29 Tegangan Aki (V) Tegangan PV (V)
e-ISSN : 2715-5064
Pada pengujian pengecasann menggunakan PV yang dilakukan selama  tiga  hari,  didapatkan  data  perbandingan  tegangan output PV dengan arus yang mengalir menuju aki seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.8 sampai 4.10. Dapat dilihat pada grafik  bahwa  arus  yang  mengalir  pada  saat  pengecasan memiliki  nilai  yang  berbanding  lurus  dengan  nilai  tegangan PV. Ketika tegangan PV mengalami kenaikan, maka arus yang mengalir  pun  akan  semakin  besar.  Begitupun  sebaliknya, ketika  nilai  tegangan  PV  menurun  maka  nilai  arus  yang mengalir akan lebih kecil. Besarnya nilai arus yang masuk ke aki memiliki hubungan dengan lama pengecasan aki. Pada saat arus  yang  mengalir  bernilai  kecil,  maka  pengisian  aki  akan membutuhkan waktu  yang lebih lama. Namun jika arus yang mengalir  bernilai  semakin  besar,  maka  waktu  pengisian  aki pun akan semakin cepat [5]. Karena nilai arus mempengaruhi lama waktu pengisian baterai dan tegangan PV memiliki nilai yang berbanding lurus dengan nilai arus, maka nilai tegangan PV juga mempengaruhi lama pengecasan aki.
Gambar 4. 9 Grafik Perbandingan Tegangan PV dan Arus Input Hari Pertama
Gambar 4. 10 Grafik Perbandingan Tegangan PV dan Arus Input Hari Kedua
Gambar 4. 11 Grafik Perbandingan Tegangan PV dan Arus Input Hari Ketiga

## c) Perbandingan  Tegangan  Output  Panel  Surya Dengan Intensitas Cahaya Matahari
Dari  data  yang  didapatkan  intensitas  cahaya  matahari  sangat mempengaruhi  besarnya  nilai  tegangan  dan  arus  yang dihasilkan  oleh  panel  surya,  semakin  besar  intensitas cahayanya  akan  menghasilkan  tegangan  dan  arus  yang  lebih besar,  begitu  juga  sebaliknya  [6].  Grafik  perbandingan tegangan PV dengan intensitas cahaya matahari  dapat  dilihat pada  Gambar  4.12  sampai  4.13.  Intensitas  cahaya  maksimal didapatkan  pada  hari  kedua  dengan  nilai  1035,69  W/m 2 menghasilkan tegangan dan arus sebesar 13,4V 1,49A. Kondisi cuaca pada ketiga waktu pengujian ini pun berbeda-beda. Pada hari  pertama  cuaca  cerah,  hari  kedua  cuaca  cerah  sedikit berawan  dan  pada  hari  ketiga  cuaca  berawan  tebal.  Kondisi cuaca ini  mempengaruhi besarnya intensitas cahaya matahari yang  dapat  ditangkap  oleh  panel  surya,  semakin  cerah  maka akan menghasilkan tegangan dan arus yang besar, begitu juga sebaliknya.
Gambar 4. 12 Grafik Perbandingan Tegangan PV dengan Intensitas Cahaya Matahari Hari Pertama 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 11 :40 11 :45 11 :50 11 :5 5 12 :00 12 :05 12 :10 12 :1 5 12 :20 12 :25 12 :30 12 :35 12 :40 12 :45 12 :50 12 :55 13 :00 13 :05 13 :10 13 :15 13 :20 13 :25 13 :30 Tegangan PV (V) Arus Input (A) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 10 :57 11 :02 11 :07 11 :12 11 :17 11 :22 11 :27 11 :32 11 :37 11 :42 11 :47 11 :52 11 :57 12 :02 12 :07 12 :12 12 :17 12 :22 12 :27 12 :32 12 :37 12 :42 Tegangan PV (V) Arus Input (A)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 9:54 9:59 10 :04 10 :09 10 :14 10 :1 9 10 :24 10 :29 10 :34 10 :39 10 :44 10 :49 10 :54 10 :59 11 :04 11 :09 11 :14 11 :19 11 :24 11 :29 Tegangan PV (V) Arus Input (A)
0 200 400 600 800 1000 1200 11 :40 11 :45 11 :50 11 :55 12 :00 12 :05 12 :10 12 :15 12 :20 12 :25 12 :3 0 12 :35 12 :40 12 :45 12 :50 12 :55 13 :00 13 :05 13 :10 13 :15 13 :20 13 :25 13 :30 Tegangan PV (V)
Intensitas Cahaya (W/m2)
e-ISSN : 2715-5064
Gambar 4. 13 Grafik Perbandingan Tegangan PV dengan Intensitas Cahaya
Matahari Hari Kedua
Gambar 4. 14 Grafik Perbandingan Tegangan PV dengan Intensitas Cahaya
Matahari Hari Ketiga

## d) Perbandingan  Tegangan  Output  Panel  Surya Dengan Suhu
Pada  Gambar  4.15  sampai  4.17  ditunjukkan  grafik perbandingan antara suhu lingkungan dengan tegangan output PV.  Pada  grafik  tersebut  suhu  lingkungan  mengalami  nilai yang fluktuatif yang diikuti dengan nilai tegangan output dari PV.  Suhu  maksimum  yang  didapatkan  pada  pengujian  ini sebesar 46,3 0 C dan menghasilkan tegangan output PV sebesar 13,36V.  Perbandingan  antara  nilai  tegangan  dan  suhu lingkungan  saling  berbanding  lurus,  semakin  tinggi  suhu lingkungan  maka  nilai  tegangan  pun  akan  semakin  besar, begitu juga sebaliknya. Seperti yang dijelaskan pada [4] bahwa suhu  lingkungan  secara  tidak  langsung  akan  mempengaruhi kinerja panel surya untuk menangkap radiasi matahari.
Gambar 4. 15 Grafik Perbandingan Tegangan PV dengan Suhu Hari Pertama
Gambar 4. 16 Grafik Perbandingan Tegangan PV dengan Suhu Hari Kedua
Gambar 4. 17 Grafik Perbandingan Tegangan PV dengan Suhu Hari Ketiga

## 4.2.3 Data Pengujian Charging Menggunakan PLN
Pada  pengujian charging menggunakan  PLN  dilakukan pengukuran  arus  yang  mengalir  menuju  aki  menggunakan sensor  arus  dan  mengukur  tegangan  pada  aki  menggunakan multimeter  seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  4.18. Pengujian  ini  dilakukan  dengan  durasi  waktu  yang  berbeda, pengujian pertama dilakukan pengecasan selama 1 jam dapat mengisi  tegangan  aki  sebanyak  90%.  Pada  pengujian  kedua dilakukan  pengecasan  selama  1  jam  45  menit  dan  mengisi tegangan aki sebanyak 100%. Data pengecasan menggunakan PLN ditunjukkan pada Tabel 4.4 dan Tabel 4.5.
0 200 400 600 800 1000 1200 10 :57 11 :02 11 :07 11 :12 11 :1 7 11 :2 2 11 :2 7 11 :3 2 11 :3 7 11 :4 2 11 :47 11 :52 11 :57 12 :02 12 :07 12 :12 12 :17 12 :22 12 :27 12 :32 12 :37 12 :42 Tegangan PV (V) Intensitas Cahaya (W/m2) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 9:54 9:59 10 :04 10 :09 10 :14 10 :19 10 :24 10 :2 9 10 :34 10 :39 10 :44 10 :49 10 :54 10 :59 11 :04 11 :09 11 :14 11 :19 11 :24 11 :29 Tegangan PV (V) Intensitas Cahaya (W/m2) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 11 :40 11 :45 11 :50 11 :55 12 :00 12 :05 12 :10 12 :15 12 :20 12 :25 12 :30 12 :35 12 :40 12 :45 12 :5 0 12 :55 13 :00 13 :05 13 :1 0 13 :15 13 :20 13 :25 13 :30 Tegangan PV (V) Suhu (°C) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 10 :57 11 :02 11 :07 11 :12 11 :17 11 :22 11 :27 11 :32 11 :37 11 :42 11 :47 11 :52 11 :57 12 :02 12 :07 12 :12 12 :17 12 :22 12 :27 12 :32 12 :37 12 :42 Tegangan PV (V) Suhu (°C) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 9:54 9:59 10 :04 10 :09 10 :14 10 :19 10 :24 10 :2 9 10 :34 10 :39 10 :44 10 :49 10 :54 10 :59 11 :04 11 :09 11 :14 11 :19 11 :2 4 11 :29
Tegangan PV (V) Suhu (°C)
e-ISSN : 2715-5064
Gambar 4. 18 Proses pengambilan data pengecasan menggunakan PLN
Tabel 4.5 Data Pengujian Charging menggunakan PLN 100%
Tabel 4.6 Data Pengujian Charging menggunakan PLN 90%
Pada  kedua  pengujian  pengecasan  aki  menggunakan  sumber PLN  ini  memiliki  grafik  kenaikan  nilai  tegangan  aki  seiring dengan berjalannya waktu. Charger yang digunakan memiliki output  24  V  menyesuaikan  dengan  tegangan  aki  yang digunakan.  Pada  satu  aki  12V,  tegangan  pengecasan  yang disarankan bernilai 13,8-14,7V [7] sehingga ketika terdapat 2 aki 12V diserikan menjadi 24V tegangan pada saat pengecasan bisa  mencapai  29,40V  pada  saat  kondisi  penuh  100%.  Nilai tegangan  pada charger harus  lebih  tinggi  dari  tegangan  aki agar dapat dilakukan pengecasan. Ketika nilai tegangan masuk ke  aki  lebih  rendah  daripada  tegangan  aki,  maka  tidak  akan bisa dilakukan pengecasan. Dapat dilihat pada hasil pengujian, hasil  tegangan  terukur  memiliki  nilai  yang  lebih  besar  dari 24V.  Perbandingan  nilai  arus  dan  tegangan  pada  saat  proses pengecasan aki ditunjukkan pada Gambar 4.19 dan 4.20. Nilai tegangan pada proses pengecasan mengalami kenaikan hingga menuju 29,4V.
Gambar 4. 19 Grafik perbandingan arus dan tegangan pengujian pertama
0 5 10 15 20 25 30 35 15:2615:3115:3615:4115:4615:5115:5616:0116:0616:1116:1616:2116:25 Tegangan Aki (V) Arus Input (A)
e-ISSN : 2715-5064
Gambar 4. 20 Grafik perbandingan arus dan tegangan pada pengujian kedua

## 4.2.4 Data Pengujian Discharging Menggunakan PLN
Pengujian discharging dilakukan untuk mengetahui jarak yang dapat  ditempuh  OTEV  dengan  kapasitas  tegangan  aki  terisi penuh  100%  menggunakan  PLN.  Jarak  dan  medan  yang dilewati  telah  ditentukan  menyesuaikan  dengan  media  yang berada  di  lingkungan  kampus.  Pada  pengujian  ini menggunakan  media  berupa  lantai  di  lorong  laboratorium teknik 3, jalan conblok menuju GKU, dan jalan aspal menuju gedung  C.  Data  yang  dihasilkan  dalam  pengujian  ini ditunjukkan pada Tabel 4.6.
Tabel 4. 5 Data Pengujian Discharging Menggunakan PLN
Hasil  pengujian  pada  tabel  di  atas  memiliki  berbagai  medan yang  berbeda,  dengan  beban  yang  sama.  Dari  tabel  di  atas dapat  diketahui  bahwa  medan  yang  dilewati  OTEV mempengaruhi  besar  tegangan  yang  dibutuhkan  untuk menggerakkan motor. Pada medan lantai halus di lorong labtek dilakukan sebanyak 20 putaran yang memiliki jarak 66 meter membutuhkan tegangan sebesar 1,3V. Pada media luar labtek hingga GKU dengan jalan conblok membutuhkan 0,3V. Pada jalan  aspal  sedikit  menurun  dari  GKU  menuju  Gedung  C membutuhkan  tegangan  sebanyak  0,1V.  Pada  jalan  aspal sedikit menanjak dari gedung C menuju GKU membutuhkan tegangan  yang lebih besar  yaitu 0,7V. Dan pada media akhir melewati  jalan  conblok  dari  GKU  menuju  Labtek  3 membutuhkan  0,5V.  Kondisi  dan  kemiringan  mempengaruhi besar tegangan yang dibutuhkan untuk menggerakkan OTEV. Semakin  besar  sudut  kemiringan  jalan  maka  tegangan  yang dibutuhkan  akan  semakin  besar  dan  menyebabkan  aki  akan cepat habis. Selain kondisi kemiringan jalan juga dipengaruhi kondisi kerataan jalan (kasar atau halus), semakin kasar media yang  dilewati  dan  memiliki  gaya  gesek  yang  besar  maka tegangan yang dibutuhkan pun akan semakin tinggi.
Pada pengujian ini kapasitas baterai minimal dapat digunakan yaitu  sebesar  50%  dengan  nilai  tegangan  23,6V.  Jika  baterai
kurang dari 23,6V ketika handle  gas ditarik motor tidak bisa berputar  dan  tidak  bisa  menggerakkan  OTEV.  Hal  itu dikarenakan spesifikasi dari motor yang digunakan membutuhkan  tegangan  sebesar  24V  untuk  dapat  bergerak. Ketika tegangan kurang dari 24V maka tidak memenuhi batas tegangan  minimum  untuk  menggerakkan  motor  sehingga OTEV  pun  tidak  bisa  bergerak.  Dari  hasil  pengujian  ini didapatkan  bahwa  OTEV  dapat  menempuh  jarak  sepanjang 2,572 Km dengan kapasitas aki yang penuh hingga tidak dapat dijalankan kembali.

## 4.2.5 Data Pengujian Discharging Menggunakan PLN
Pada pengujian ini sebelumnya telah dilakukan pengisian aki menggunakan  panel  surya  sebesar  78%  dari  tegangan  aki. Telah  disiapkan  media  lintasan  yang  sama  seperti  pengujian sebelumnya  yaitu  berupa  lantai  lorong  LABTEK  3  dan  akan dilanjutkan  ke  luar  ruangan  menyesuaikan  dengan  pengujian sebelumnya.  Didapatkan  data  hasil  pengujian  seperti  yang ditunjukkan oleh Tabel 4.7.
Tabel 4. 6 Data Pengujian Discharging Menggunakan PV
Pada pengujian kali ini menggunakan tegangan  aki  sebanyak 78% dan akan digunakan hingga 50% sebagai batas minimal tegangan  untuk dapat menggerakkan OTEV. Dari hasil yang didapatkan  dengan  media  lantai  halus  di  lorong  Labtek  3, OTEV hanya mampu melakukan 15 putaran dengan jarak 66 meter. Yang jika dijumlahkan dengan total jarak tempuh 990m OTEV membutuhkan tegangan sebesar 1,5V. Pada kondisi aki 50%  dengan  tegangan  23,6V,  OTEV  sudah  tidak  dapat dioperasikan  lagi  karena  tidak  mencukupi  tegangan  yang dibutuhkan oleh motor.

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## 5.1 Kesimpulan
Dari  penelitian  di  atas  dapat  diambil  kesimpulan  sebagai berikut:
1) Pengaturan sistem pengisian aki dan hubungan aki diatur menggunakan  kontak  pada handle gas  dan relay .  Ketika kontak  berada  pada  kondisi on maka  aki  akan  terhubung seri  dan  sumber  pengecasan  menggunakan  PLN.  Ketika kontak dalam kondisi off maka aki akan terhubung paralel dan sumber pengecasan berasal dari PV.
2) Tegangan output PV dipengaruhi dengan banyaknya radiasi yang dapat diterima oleh PV dan dipengaruhi secara tidak langsung  oleh  suhu  lingkungan.  Pada  hasil  pengujian didapatkan  nilai  tegangan  tertinggi  pada  tengah  hari berkisar pada pukul 11.30 hingga 13.00.
3) Tegangan charger pada saat pengisian harus bernilai lebih besar  daripada  tegangan  aki.  Pada  aki  dengan  kapasitas 12V tegangan maksimal pengisian aki dapat mencapai nilai 14,7V,  sehingga  pada  tegangan  aki  24V  akan  mencapai
0 5 10 15 20 25 30 35 13 :30 13 :35 13 :40 13 :45 13 :50 13 :55 14 :00 14 :05 14 :10 14 :15 14 :2 0 14 :25 14 :30 14 :35 14 :40 14 :45 14 :50 14 :55 15 :00 15 :05 15 :10 15 :15 Tegangan Aki (V)
Arus Input (A)
e-ISSN : 2715-5064
tegangan  maksimum  sebesar  29,4V  pada  saat  proses pengisian aki.
4) Pada kapasitas baterai 100% OTEV dapat menempuh jarak 2,571  km,  dan  untuk  kapasitas  baterai  78%  hanya  dapat menempuh jarakk 0,99 km. Batas minimal kapasitas baterai untuk  dapat  dioperasikan  adalah  50%  dengan  nilai tegangan  23,6V.  Jika  tegangan  kurang  dari  sama  dengan 23,6V  maka  OTEV  tidak  dapat  dioperasikan  dan  perlu dilakukan pengecasan ulang aki.
5) Jarak tempuh OTEV dipengaruhi oleh beban pengguna dan media  jalan  yang  dilewati.  Ketika  beban  pengguna  besar dan media jalan menghasilkan gaya gesek yang besar maka jarak tempuh akan semakin pendek karena tegangan yang dibutuhkan akan besar, begitu juga sebaliknya

## 5.2 Saran
1) Pada pengembangan selanjutnya sebaiknya ditambahkan kapasitas  aki  agar  dapat  menambah  jarak  tempuh  pada OTEV
2) Jenis  PV  sebaiknya  menggunakan  monokristalin  yang memiliki efisiensi lebih tinggi
3) Sudut  peletakkan  PV  sebaiknya  dibuat  lebih  bervariasi untuk  memaksimalkan  penangkapan  sinar  matahari  oleh PV
4) Ukuran  PV  pada  penelitian  ini  dinilai  terlalu  kecil,  jika dilakukan pengembangan sebaiknya menggunakan ukuran PV yang lebih besar dari 30Wp.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Syamsyarief Baqaruzi  dan  Bapak  Heriansyah  selaku  dosen  pembimbing yang  telah  memberikan  banyak  bantuan  baik  dari  segi pengetahuan,  penyusunan  laporan  hingga  pendanaan  dalam penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  P.  Raharjo,  B.  Sujanarko  and  T.  Hardianto,
"Perancangan Sistem Hibrid Solar Cell - Baterai - PLN Menggunakan  Programmable  Logic  Controllers,"
BERKALA SAINTEK, vol. IV, no. 5, p. 4, 2015.
[2]  M.  R.  Sufandi  and  W.  I.  Rahayu,  "Pengembangan Sistem Pengisian Baterai dengan Kombinasi dari PLN dan Energi Surya," Jurnal Elkha, vol. 10, p. 22, 2018.
[3]  L.  E.  Bien,  I.  Kasim  and  W.  Wibowo,  "Perancangan Sistem  Hibrid  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya dengan  Jala-Jala Listrik PLN  untuk Rumah Perkotaan," JETri, p. 37, 2008.
[4]  H.  Suryawinata,  D.  Purwanti  and  S.  Sunardiyo, "Sistem  Monitoring  pada  Panel  Surya  Menggunakan Data  Logger  Berbasis  ATmega  238  dan  Real  Time Clock DS1307," Jurnal Teknik Elektro, vol. IV, p. 34,
2017.
[5]  S.  Hidayat,  "Pengisi  Baterai  Portable  dengan Menggunakan  Sel  Surya," Jurnal  Energi  dan Kelistrikan, vol. V, p. 143, 2015.
[6]  S.  M.  Rachman  ,  M.  B.  Nappu  and  A.  Arief,
"Penempatan Photovoltaic yang Optimal Menggunakan  Metode  Continuation  Power  Flow," Jurnal JPE, vol. V, p. 73, 2017. [7]  I.  Susanti,  Rumiasih,  C.  RS  and  A.  Firmansyah,
"Analisa Penentuan Kapasitas Baterai dan
Pengisiannya pada Mobil Listrik," Elektra, vol. IV, p. 37, 2019.
[8]  Z. Rahmawan, "Estimasi State of Charge (SOC) pada Baterai  Lead-Acid  dengan  Menggunakan  Metode Coulomb  Counting  pada  PV  Hybrid,"  Departemen Teknik  Elektro,  Fakultas  Teknologi  Elektro,  ITS, Surabaya, 2018.