## Rancang Bangun Power Bank Bertenaga Surya Dan VAWT
Dimas Eka Wuri 1 ,M. Hamdani Santoso 2 , Juanda hakim Lubis 3
Prodi Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Medan Area 1,2,3 dimaseka181@gmail.com 1 , hamdanisantos123@gmail.com 2 , juandahakim@gmail.com 3

## Abstrak
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat  ini berkembang pesat seiring dengan kemajuan di berbagai bidang,  sehingga  membuat  manusia  selalu  untuk  berusaha  mengembangkan  dan  memanfaatkan  ilmu pengetahuan  dan  teknologi  tersebut  untuk  kemudahan  dalam  berbagai  hal.  Contohnya  yaitu handphone . Handphone (ponsel  genggam)  yang  sekarang  lebih  dikenal  dengan  s martphone telah  menjadi kebutuhan yang wajib dimiliki oleh setiap orang. Pada saat ini, fungsi smartphone tidak hanya sebatas digunakan untuk menelpon atau mengirim pesan singkat (SMS) , namun smartphone juga dapat digunakan untuk melakukan berbagai macam  hal diantaranya digunakan untuk  mengambil gambar dengan fasilitas kamera  yang terdapat di smartphone ,  memutar  lagu,  menonton  video,  menjelajah  internet  ( browsing )  dan  masih  banyak  lagi  kegunaan dari smartphone yang sangat membantu dalam kehidupan sehari-hari. Pada penelitian ini, solusi yang diberikan power bank ramah lingkungan yang tidak membutuhkan sumber daya PLN, yaitu dengan memanfaatkan tenaga surya  dan  tenaga  angin  sebagai  sumber  daya  utramanya  yang  dilengkapi  dengan  fitur  kompas  yang diperuntukkan bagi seseorang yang memiliki tingkat mobilitas yang tinggi.
Kata Kunci : Smartphone, Power Bank, TenagaSurya, VAWT
1. PENDAHULUAN
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat  ini berkembang pesat seiring dengan kemajuan  di  berbagai  bidang,  sehingga  membuat manusia  selalu  untuk  berusaha  mengembangkan dan memanfaatkan ilmu pengetahuan dan teknologi tersebut  untuk  kemudahan  dalam  berbagai  hal. Salah contoh di bidang elektronika dan instrumentasi dari penggunaan rangkaian elektronik,  baik  dari  rangkaian  elektronik  yang berbasis sistem analog maupun rangkaian elektronik  yang  berbasis  sistem  digital  yang  mana penggunaannya  dapat  diterapkan  di  berbagai  hal, misalnya  pendidikan,  industri,  rumah  tangga,  dan lain sebagainya.  Salah satunya perkembangan komunikasi yang sangat cepat di era globalisasi ini. Dengan  perkembangan  komunikasi  yang  begitu cepat  disertai  juga  dengan  perkembangan  alat-alat elektronik dengan sistem komputerisasinya.
Contohnya yaitu handphone . Handphone (ponsel  genggam)  yang  sekarang  lebih  dikenal dengan  s martphone telah  menjadi  kebutuhan  yang wajib  dimiliki  oleh  setiap  orang.  Pada  saat  ini, fungsi smartphone tidak  hanya  sebatas  digunakan untuk  menelpon  atau  mengirim  pesan  singkat (SMS) ,  namun smartphone juga  dapat  digunakan untuk  melakukan  berbagai  macam  hal  diantaranya digunakan  untuk  mengambil  gambar  dengan fasilitas  kamera  yang  terdapat  di smartphone , memutar lagu, menonton video, menjelajah internet ( browsing )  dan  masih  banyak  lagi  kegunaan  dari smartphone yang sangat membantu dalam kehidupan sehari-hari.
Seperti  kebanyakan  alat  elektronik  lainnya, smartphone juga membutuhkan energi listrik untuk
beroperasi.  Energi  listrik  tersebut  didapat  dari baterai  yang  digunakan  oleh smartphone dan bersifat  tidak  c ontinue ,  sehingga  harus  mengisi kembali  baterai  s martphone dengan  menggunakan charger yang  dilengkapi  kabel  penghubung  karena penggunaan  yang  berlebihan  dapat  mengurangi jangka pakai singkat atau umur baterai pun menjadi lebih pendek karena terlalu lama mengisi daya.
Namun, keberadaan pengguna yang kemungkinan  tidak  berada  atau  berdekatan  dengan sumber  tegangan  PLN,  maka  dapat  menghambat komunikasi  atau  kegiatan  yang  berhubungan dengan  ponsel  apabila  baterai  ponsel  tersebut melemah atau habis. Maka, diperlukan sumber daya cadangan  yaitu  power  bank  yang  dapat  digunakan dimana  saja  dan  kapan  saja,  power  bank  yang  saat ini  juga  membutuhkan  sumber  daya  PLN.  Pada kesempatan  ini  tim  pengusul  memberikan  solusi berupa  power  bank  ramah  lingkungan  yang  tidak membutuhkan  sumber  daya  PLN,  yaitu  dengan memanfaatkan  energi  surya  dan  energi  angina sebagai  sumber  daya  utramanya  yang  dilengkapi dengan  fitur  kompas  yang  diperuntukkan  bagi seseorang  yang  memiliki  tingkat  mobilitas  yang tinggi.

## 2. TINJAU PUSTAKA
a. Power Supplay Power  Supply ( DC/ arus  searah)  adalah  arus listrik  yang  mengalir  pada  suatuhantaran  yang tegangannya  berpotensial  tetap,  tidak  berubah- ubah.  Listrik  DC  adalah  listrik  yang  asli,  artinya listrik  yang  dapat  dihasilkan  dari  sumber-sumber susunan  material  alam.Muatan-muatan  listrik  yang terjadi  akibat  adanya  gesekan  pada  dua  jenis material adalah muatan listrik yang berbentuk DC.
DC  adalah  listrik  alami,  dimana  sumber kelistrikan DC yang telah dibuat :
1. Aki dan segala jenis baterai,
2. Spoel generator pada kendaraan mobil,
3. Solar cell,
4. Generator serta adaptor Baterai  merupakan  sekumpulan  sel–sel  kimia yang  masing–masing  berisi  dua  elektron  logam yang  dicelupkan  dalam  larutan  penghantar  yang disebut  elektrolit.Akibat  reaksi–reaksi  kimia  antara konduktor–konduktor  dan  elektrolit  satu  elektroda anoda  bermuatan  positif  dan  lainnya  katoda bermuatan  negatif.Secara  harfiah  baterai  berfungsi sebagai  media  penyimpan  dan  penyedia  energy listrik.
Gambar 1 . Baterai Sekunder

## b. Solar Cell
Pembangkit  listrik  tenaga  surya  adalah pembangkit  listrik  yang  memanfaatkan  sinar matahari sebagai sumber utama penghasil listrik.Untuk menangkap, merubah serta menghasilkan  energi  listrik  adalah  solar  cell  yang umumnya  dikenal  sebagai  panel  surya.  Dengan menggunakan  solar  cell  sinar  matahari  dirubah menjadi energi listrik melalui proses aliran elektron negatif  dan  positif  didalam  cell  modul  tersebut karena  perbedaan  elektron.  Hasil  dari  aliran elektron akan menjadi energi listrik DC yang dapat langsung  dapat  dimanfaatkan  untuk  kebutuhan. Berikut  merupakan  contoh  solar  cell  yang  akan digunakan dalam pembuatan power bank .Solar cell yang digunakan pada penelitian ini adalah solar cell 6v yang tampak pada gambar di bawah ini.
Gambar 2. Solar Cell 6v
c. VAWT
Turbin  angin  sumbu-vertikal  (VAWT)  adalah jenis turbin angin di mana poros rotor utama diatur melintang  ke  arah  angin  (tetapi  tidak  harus  secara vertikal)  sedangkan  komponen  utama  terletak  di dasar turbin.Pengaturan ini memungkinkan generator  dan  gearbox  berada  dekat  dengan  tanah,
memfasilitasi  layanan  dan  perbaikan.  VAWT  tidak perlu  diarahkan  ke  angin,  yang  menghilangkan kebutuhan akan  mekanisme pengindraan angin dan orientasi.
Turbin  angin  sumbu  vertikal  memiliki  sumbu tegak  lurus  terhadap  arus  angin  dan  vertikal  ke tanah.  Istilah  yang  lebih  umum  yang  mencakup opsi ini adalah "turbin angin sumbu melintang" atau "turbin angin lintas aliran”.

## d. Arduino UNO
Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroller yang didasarkan pada ATmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output  (6  di  antaranya  dapat  digunakan sebagai  output  PWM),  6  input  analog,  sebuah osilator  kristal  16  MHz,  sebuah  koneksi  USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol  reset.  Arduino  UNO  memuat  semua  yang dibutuhkan  untuk  menunjang  mikrokontroler, sehingga  mudah  dihubungkan  ke  sebuah  komputer dengan  sebuah  kabel  USB  atau  mensuplainya dengan  sebuah  adaptor  AC  ke  DC  atau menggunakan baterai untuk memulainya.
Gambar 4. Arduino UNO

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  proses  pembuatan  alat,  tahapan  yang dilakukan  yaitu  merancang  desain  arsitektur powerbank dan pemilihan bahan untuk  merancang, pembuatan alat, mengetahui manfaat yang dihasilkan oleh alat.
Kegiatan yang akan dilakukkan dalam rancang bangun    powerbankyang  dapat  menggunakan  solar cell untuk mendapatkan energi dari sinar matahari:
1. Mendesain  gambar  rancangan  yang  akan dibangun  nantinya  dengan  menggunakan software atau menggambar manual.
2. Merakit  satu  persatu  rangkaian  dengan  bahan yang sudah disediakan sehingga mendapatkan hasil  yang  sesuai  dengan  desain  yang  sudah dibuat sebelumnya.
3. Pemasangan  dynamo,  arduino  uno,  solar  cell, batterai, kompasdan bagianlainnya pada kotak box hitam yang sudah di sediakan.
4. Pemasangan    solar  cell  listrik  dan  batterai sebagai sumber daya untuk powerbank
5. Pemasangan  dan  perancangansistemkontroler (arduino  nano)  padapowerbank  yang  akan dibangun.
6. Perancangan  kodingan  untuk  dijalankan  pada arduino nano
Gambar 5. Prototype Powerbank
4. PENGUJIAN Hasil pengujian dengan menggunakan powerbank  yang  sudah  terisi  daya  17000MaH. Powerbank dipakai untuk mengisi daya smartphone 4000Mah  yang  mulanya  isi  daya  baterainya 10%.Setelah  45-60  menit  kemudian,  baterai smartphone  terisi  50%.Dengan  data  tersebut,  dapat di simpulkan dalam waktu 60-75 menit, smartphone tersebut terisi penuh.Sisa daya powebank 12000mah,  yang  artinya  dapat  mengisi  3-4  kali pengisian.  Belum  termasuk  alternative  daya  solar cell    dan  VAWT  yang  ada  pada  powerbank tersebut.
Power bank  ini dapat digunakan oleh  halayak umum.Namun  dikhususka  juga  untuk  seseorang yang meliki kegiatan dengan mobilitas tinggi.Seperti  halnya  para  traveler  yang  hobi menjelahi hutan dan naik gunung, dan dikhususkan juga untuk seorang nelayan.Yang dapat kita ketahui bahwa  nelayan  saat  ini  sangat  membutuhkan  alat yang  dapat  mengisi  daya  smartphone  nya  apabila smartphone yang dimiliki habis baterai.
Dengan  adanya  power  bank  ini  diharapkan dapat  membantu  seorang  traveler  dan  nelayan dalam berkomunikasi tanpa khawatir daya smartphone  habis.  System  kerja  power  ini  adalah ketika  intensitas  cahaya  tinggi  maka  dapat digunakan  solar  sel  sebagai  media  pengisian  batrai yang  ada  pada  power  bank  ini.  Dan  apa  bila intensitas  caya  rendah  atau  dalam  keadaan mendung  namun  angin  sedang  kencang  dapat mengunakan  system  VAWT  yang  nantinya  akan merubah tenaga angin menjadi tenaga listrik.
Vawt  disini  bersifat  portable  yang  dapat dilipat dikarena bahan pembuatan hanya menggunakan  selembar  plastic  terpal  yang  anti  air dan  tidak  mudah  rusak.Penggunaan  terpal  sendiri sebagai  system  vawt  dikarena  bahan  ini  mudah dilipat dan ringan.
Vawt sendiri nantinya akan dipasang ke power bank  dan  ujung  vawt  akan  dikaitkan  diranting pohon  atau  di  layar  kapal  vawt  sendiri  akan diberikan dudukan agar stabil.
Keunggulan  yang  didapat  dari  system  vawt adalah  system  ini  akan  selalu  dapat  tenaga  angina dari  segala  arah  karena  system  pemasangannya yang fleksibel.
Gambar 6 . Desain Sistem VAWT.
5. KESIMPULAN
 Pengisian  daya  smartphone  dipengaruhi dengan  kompas,  voltmeter,  turbin,  dan solar  cell  yang  digunakan.  Bila  fitur tersebut  aktif,  pengisian  daya  akan membutuhkan waktu yang lebih lama
 Waktu  pengisian  daya  smartphone  akan lebih cepat jika fitur lainnya di nonaktifkan  dan  dibantu  dengan  energi alternative solar cell.
 Kecepatan proses pengisian daya alternative solar cell, akan lebih cepat jika sinar  matahari  memadai/memungkinkan atau tidak dalam keadaan mendung.

## DAFTAR PUSTAKA
Amin, Ahmadil. 2018. Monitoring Water Level  Control  Berbasis  Arduino  Uno Menggunakan  LCD  LM016L.  Electric Electronic  Instrumentation  Control  and Telecommunication.Vol 1, No 1.
Dixit, Rucha., Chaudhari, Harshali., Jadhav, Shital., dan  Jagtap,  Komal.  2017.  Water  Level and  Leakage  Detection  System  with  its Quality  Analysis  Based  on  Sensor  for Home
Application. International
Research  Journal  of  Engineering  and Technology  (IRJET).  Vol  04,  Issue:  11,
Nov-2017. 2395-0056.
Hendrayudi  (2009),  “VB  2008  untuk  Berbagai Keperluan  Pemrograman”,  Elex  Media,
Jakarta.
Parashar, Mohita., Patil, Roopa., Singh, Siddharth., VedMohan.,  dan  Rekha,  KS.  2018.
Water  Level  Monitoring  System  in Water Dispensers Using IoT. International Research Journal of Engineeing  and  Technology  (IRJET). Vol 05, Issue: 04, Apr-2018. 2395-0056. Odli, Mohd Zaity Syazwani., Izhar, Tengku., Razak Abdul., Yusuf, Yasina., Zakarya, Azura., Saad,  Mohd.,  dan  Nor,  Mohd.  2016. Development  of  Portable  Water  Level Sensor  for  Flood  Management  System. ARPN  Journal  of  Engineering  and
Applied  Sciences.  Vol  11,  No  8,  April. 1819-6608. Shrivastava,A.K., Verma, A., dan Singh, SP. 2010. Distance  Measurement  of  an  Object  or Obstacle  by  Ultrasound  Sensors  using P89C51RD2.  International  Journal  of Computer  Theory  and  Engineering.  Vol 2 No 1 February. 1793 – 8201. Skiena,  Steven  S  (2013),  “The  Algorithm  Design Manual”, Springer
T.  Sutojo,  Edy  Mulyanto,  Vincent  Suhartono
(2011),  “Kecerdasan  Buatan”,  Andi Offset, Yogyakarta.