1 Mahasiswa,  Jurusan Teknik Elektro Industri, Departemen Elektro, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya,  Jl Raya ITS, Sukolilo Surabaya 60111 (tlp: +62-85-630 70694; fax: +62-31-594 6114; e-mail: adityailham87@gmail.com)
2,3,4,5,6,7,8. Dosen,  Jurusan Teknik Elektro Industri, Departemen Elektro, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya,  Jl Raya ITS, Sukolilo Surabaya 60111 (tlp:  +62-31-594 7280; fax: +62-31-594 6114;e-mail:eka@pens.ac.id,ony@pens.ac.id, era@pens.ac.id, sutedjo@pens.ac.id, syechu@pens.ac.id, lucky@pens.ac.id, diahsepti@pens.ac.id)

## Manajemen dan Pemantauan Energi Motor BLDC pada Mobil Listrik Berbasis IoT
Aditya Ilham Pradana 1 , Eka Prasetyono 2 , Ony Asrarul Qudsi 3 , Era Purwanto 4 , Sutedjo 5 , Syechu Dwitya Nugroho 6 , Lucky Pradigta S.R. 7 , Diah Septi Y. 8
Abstract— This paper presents a system design as a management  and monitoring of energy consumption in BLDC motors that are applied to electric vehicle. Energy consumption settings are applied using the Pulse Amplitude Modulation principle by adjusting the input voltage on a BLDC motor. This setting uses a DC-DC converter with Buck Converter topology. This converter is designed with a maximum current capability of 20 A and an output voltage that varies from a range of 24 V - 56 V. To ensure the output voltage is always on  the set point, the duty cycle of Buck Converter is set using proportional controls. The regulated energy consumption is monitored with modern technology, namely by using low energy components and with the IoT Devices principle. Based on the results obtained, this method can reduce energy consumption up to 36%, as well as monitoring stable energy consumption at reading sensor .
Intisari—  Makalah  ini menyajikan sebuah desain sistem sebagai pengatur dan pemantau  konsumsi energi pada motor BLDC yang diterapkan pada mobil listrik. Pengaturan konsumsi energi yang diterapkan menggunakan prinsip Pulse Amplitude Modulation  dengan mengatur tegangan masukan  pada motor BLDC.  Pengaturan ini menggunakan konverter  DC-DC dengan topologi  Buck Converter.  Konverter ini didesain dengan kemampuan arus maksimum 20 A serta tegangan keluaran yang bervariasi dari 24 V hingga  56 V. Untuk memastikan tegangan keluaran  sesuai dengan set point,  duty cycle Buck Converter diatur menggunakan kontrol proportional. Konsumsi energi yang diatur dipantau dengan teknologi yang modern, yaitu dengan menggunakan komponen low energy  serta dengan prinsip IoT Devices. Berdasarkan hasil yang didapat, penggunaan metode ini dapat mengurangi konsumsi energi dengan baik mencapai 36%, serta dengan pembacaan sensor dalam pemantauan konsumsi energi yang stabil.
Kata Kunci— Pengaturan, Konsumsi Energi, Motor BLDC, IoT, Monitoring.

## I. P ENDAHULUAN
Dalam dunia globalisasi saat ini perkembangan teknologi semakin  meningkat dengan cepat, inovasi-inovasi terus bermunculan  di segala lini, salah satunya dalam dunia mobil
listrik. Perkembangan teknologi pada mobil listrik menyebab- kan persaingan dalam menciptakan mobil listrik.
Berbagai riset dilakukan guna menghasilkan mobil listrik yang unggul dalam performance , keandalan, spesifikasi, serta efisiensi energinya. Untuk menciptakan mobil listrik yang unggul,  beberapa hal yang perlu untuk diperhatikan adalah jenis dan kapasitas baterai, jenis motor BLDC, serta beberapa fitur pendukung untuk memudahkan pengemudi saat berkendara. Namun,  proses perubahan energi listrik  (baterai) menjadi energi gerak (motor BLDC) sering diabaikan, sehingga  rugi-rugi energi pada proses ini sangat banyak terbuang. Selain itu,  fitur pendukung seperti pemantauan (monitoring) konsumsi energi  [1]  pada mobil listrik masih kurang ter- update sehingga pengemudi sedikit kesulitan dalam memantau kapasitas baterai dan jumlah konsumsi energi yang telah terpakai.

## Gbr. 1 Diagram blok keseluruhan sistem.
Pada desain ini, dengan diagram blok seperti pada Gbr. 1, telah dilakukan pengujian pada mobil listrik, buck converter digunakan dalam proses perpindahan energi dari baterai ke motor BLDC  [2]. Pengaturan tegangan keluaran  pada baterai menggunakan prinsip Pulse Amplitude Modulation sehingga tegangan  masukan  motor akan bervariasi sesuai dengan set point yang ditentukan [3]. Perubahan tegangan masukan pada motor ini menghasilkan jumlah konsumsi energi yang bervariasi [4]. Metode inilah yang digunakan untuk mengatur konsumsi energi guna meningkatkan efisiensi mobil listrik. Selain pengaturan konsumsi energi, desain ini juga dilengkapi dengan  pemantauan  konsumsi energi.  Pemantauan dilakukan menggunakan beberapa sensor dan komponen low energy , dengan memanfaatkan komponen SMD serta low noise filter sehingga didapatkan pambacaan sensor yang akurat serta terintegrasi dengan IoT  devices [5]. Pengembangan IoT devices ini sangat membantu dalam proses riset, karena pemantauan kondisi mobil listrik dapat  diakses melalui web
sehingga tidak hanya pengemudi saja yang dapat menganalisis kondisi mobil listrik.  Selain digunakan dalam riset,  teknologi ini juga dapat diaplikasikan dalam perlombaan mobil listrik.

## II. D ESAIN M ANAJEMEN S ISTEM
Manajemen  sistem  didesain menggunakan konverter  DC- DC  dengan topologi buck converter atau topologi penurun tegangan. Buck converter memiliki karakteristik menurunkan tegangan  masukan  dengan mengatur duty cycle (D) pada proses switching semikonduktor. Rangkaian buck converter diperlihatkan pada Gbr. 2.
Gbr. 2 Rangkaian buck converter.

## A. Desain Buck Converter
Ketika switching pada  semikonduktor  berada pada kondisi open ,  keluaran mendapat energi dari kapasitor dan induktor sebagai penyimpan energi sementara.  Rangkaian buck converter saat switching dalam kondisi open diperlihatkan pada Gbr. 3(a).
𝑉 𝐿 = −𝑉 𝑂 (1) 𝑉 𝐿 = 𝐿 𝑑𝑖𝐿 𝑑𝑡 (2)
𝑑𝑖 𝐿 𝑑𝑡 = −𝑉𝑜 𝐿 (3)
diubah dalam bentuk arus induktor
𝑑𝑖 𝐿 𝑑𝑡 = 𝛥𝑖 𝐿 𝛥𝑡 (4)
𝑑𝑖 𝐿 𝑑𝑡 = 𝛥𝑖 𝐿 ( 1−𝐷 ) 𝑇 . (5)
Hasil dari ΔiL saat switching dalam kondisi open adalah
∆𝑖 𝐿 ( 𝑂𝑝𝑒𝑛 ) = ( −𝑉𝑜 )( 1−𝐷 ) 𝑇 𝐿 . (6)
Saat switching dalam kondisi close, maka diode  berada dalam kondisi reverse bias sehingga  masukan  langsung memberikan  energi pada induktor, kapasitor, serta keluaran seperti pada Gbr. 3(b).
Tegangan pada induktor adalah
𝑉 𝐿 = 𝑉 𝑠 − 𝑉 𝑜 (7)
𝑑𝑖 𝐿 𝑑𝑡 = 𝑉 𝑠 −𝑉 𝑜 𝐿 (8)
𝑑𝑖 𝐿 𝑑𝑡 = 𝛥𝑖 𝐿 𝐷 𝑇 . (9)
Penyelesaian untuk ΔiL saat switching dalam kondisi close adalah
∆𝑖 𝐿 ( 𝐶𝑙𝑜𝑠𝑒 ) = ( 𝑉 𝑠 −𝑉 𝑜 ) 𝐷 𝑇 𝐿 (10)
(a) (b)
Gbr. 3(a) Rangkaian buck converter saat switch open ,  (b) Rangkaian buck converter saat switch close.
Perhitungan buck converter ini harus sesuai dengan kondisi penggunaan motor BLDC.  Sinyal  keluaran  yang terlalu banyak  mengandung  derau (noise) akan mengurangi efisiensi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi gerak. Dari beberapa rumus turunan tersebut diperoleh beberapa data perhitungan yang digunakan pada buck converter yang disajikan pada Tabel I.
T ABEL I
D ATA P ARAMETER B UCK C ONVERTER No Parameter Nilai Unit 1 Tegangan sumber maks. 56 Volt 2 Arus keluaran 20 Ampere 3 Frekuensi 40 KHz 4 Duty Cycle 42,8 % 5 Resistor 1,2 Ohm 6 𝛥𝑖 𝐿 4 Ampere 7 Ripple Arus 0,2 % 8 Induktor 87,125 uH 9 Arus Maks. 22 Ampere 10 Ripple tegangan 0,1 % 11 Δv o 2,4 Volt 12 Arus puncak diode 46,728 Ampere 13 Arus rms diode 30,57 Ampere 14 Arus rms kapasitor 23,119 Ampere 15 kapasitor 5,129 uF

## B. Desain Perhitungan Rangkaian Snubber
Switching yang dihasilkan oleh komponen semikonduktor adalah 40 kHz sehingga dengan kecepatan tersebut dapat mengakibatkan tegangan snubber yang sangat tinggi. Tegangan ini dapat menyebabkan kerusakan pada rangkaian buck converter dan mengurangi  umur  rangkaian  sehingga perlu didesain rangkaian snubber untuk mengurangi tegangan snubber , seperti Gbr. 4. Pada penggunaan snubber diperlukan beberapa komponen tambahan  sebagai pemangkas spike tegangan snubber . Dari
Aditya Ilham Pradana: Manajemen dan Monitoring Energi ...
(11) dan (12) didapatkan beberapa parameter seperti pada Tabel II.
Gbr. 4 Rangkaian snubber.
𝐶 𝑠𝑛𝑢𝑏𝑏𝑒𝑟 > 𝐼 𝑜𝑛 𝑥 𝑇 𝑓𝑎𝑙𝑙 2 𝑥 𝑉 𝑜𝑓𝑓 (11) 𝑅 𝑠𝑛𝑢𝑏𝑏𝑒𝑟 < 𝐷 𝑥 𝑇 2 𝑥 𝐶 𝑠𝑛𝑢𝑏𝑏𝑒𝑟 (12)
T ABEL II D ATA P ARAMETER R ANGKAIAN S NUBBER No Parameter Nili Unit 1 I on 8,57 Ampere 2 V off 24 Volt 3 T 25 us 4 T fall 14,3 us 5 C snubber 2,55 uF 6 R snubber 2,37 Ohm

## C. Desain Induktor
Induktor sebenarnya terdiri atas  dua komponen yang dimodelkan, yaitu induktans Z L dan R seperti pada Gbr. 5. R adalah nilai resistans  dari kawat tembaga,  sehingga induktor memiliki hambatan berupa Z L dan R .  Semakin kecil nilai R pada induktor, maka kualitas dari induktor semakin baik.

## Gbr. 5 Pemodelan induktor.
Perhitungan jumlah lilitan induktor diperlihatkan pada (13).
𝑁 = 𝐿 𝑥 𝐼 𝑚𝑎𝑥 𝐵 𝑚𝑎𝑥 𝑥 𝐴 𝑐 (13)
dengan
N = jumlah lilitan Bmax = medan magnet (Tesla) A C = core Cross Section Area (mm 2 ).
Nilai arus rata rata dan arus maksimum pada induktor dapat dihitung menggunakan (14).
𝐼 𝐿 = 𝐼 𝑜 = 𝑉 𝑜 𝑅 (14) 𝐼 𝑚𝑎𝑥 = 𝐼 𝐿 + ∆𝐼 𝐿 2 (15)
dengan
I L (Average) = arus induktor rata rata (Ampere)
I o
= arus keluaran (Ampere) V o = tegangan keluaran (Volt) R = tahanan (Ohm) I max = arus maksimum induktor (Ampere) ΔI L = ripple arus induktor (Ampere) I L = arus induktor (Ampere).
Untuk menghitung panjang lilitan di  setiap split ,  dapat digunakan (16).
𝐴𝑊𝐺 = �𝐼𝑖𝑛 2 + ( ∆𝐼𝐿 2 � √3 ) 2 𝑛 (16)
𝑙 = � ( 𝑛 𝑥 𝑘 ) +  40% ( 𝑛 𝑥 𝑘 ) � 𝑥 𝑛 (17)
dengan 𝑙
= panjang lilitan (m/ split ) n = jumlah split k = keliling lingkaran bobbin (mm) AWG = standard wire gauge (Ampere).
Cross section area (qw) dan diameter kawat tembaga dapat dihitung menggunakan (18) dan (19).
𝑞𝑤 = 𝐼𝐿 𝐽 (18)
𝑑𝑤 = � 4 𝜋 𝑥 𝑞𝑤 (19)
dengan
J =  energi magnetik (A/mm 2 ) Qw = cross section area (mm 2 ) Dw = diameter kawat (mm).
Dari  desain  induktor didapat beberapa parameter yang digunakan dalam pembuatan induktor pada Tabel III.
T ABEL III D ATA P ARAMETER D ESAIN INDUKTOR No Parameter Nilai Unit 1 I L (Avg) 20 Ampere 2 V o 24 Volt 3 R 1,2 Ohm 4 L 87,125 uH 5 I max 22 Ampere 6 N 22 putaran 7 AWG 1,2717 ampere 8 L 1,95 m/split 9 Qw 0,2826 mm 2 10 Dw 0,6 mm 11 n 17 split

## III. D ESAIN P EMANTAUAN SISTEM
Dalam makalah  ini,  pemantauan  sistem digunakan sebagai sistem yang dapat memantau jumlah konsumsi energi secara real time dan akurat. Beberapa parameter yang diambil dalam pemantauan  konsumsi energi ini adalah tegangan dan arus dalam satuan waktu. Data ini diolah dan menghasilkan parameter-parameter baru, yaitu daya, P , dan energi dalam Wh . Untuk mendapatkan data parameter yang akurat dan stabil
digunakan komponen low energy berupa komponen SMD dan komponen low noise seperti AMC. Hasil dari pembacaan sensor dapat diakses melalui web seperti pada Gbr. 6.
(a) (b)
Gbr. 6 Tampilan Web (IoT), (a) Parameter arus, (b) Parameter tegangan.

## IV. H ASIL P ENGUJIAN
Pengujian dilakukan untuk mengevaluasi hasil riset yang direncanakan dan dibandingkan dengan hasil secara aktual sehingga  dapat menjadi evaluasi dan troubleshooting untuk mendapatkan hasil yang lebih baik. Pengujian dilakukan dengan dua metode,  yaitu pengujian parsial dan pengujian integrasi. Pengujian parsial meliputi pengujian sensor arus dan tegangan dan pengujian buck converter , sedangkan pengujian integrasi adalah pengujian keseluruhan sistem.

## A. Pengujian Buck Converter
Pengujian buck converter ini bertujuan untuk mengetahui kinerja  dari buck converter yang telah didesain dan dibuat. Gbr.  7  menunjukkan  bentuk gelombang pada Drain-Source dengan duty cycle 70%. Tampilan gelombang memiliki ripple tegangan kecil karena penggunaan kapasitor. Pada Gbr. 7 juga dapat dilihat bahwa buck converter bekerja, dilihat dari osilasi pada Drain–Source sebelum menyentuh titik nol gelombang. Pengujian buck converter menggunakan masukan tegangan 55 VDC  dengan beban lampu pijar 100 watt dan menggunakan  PWM  digital  pada mikrokontroler  sebagai switching trigger pada rangkaian buck converter .
Gbr. 7 Gelombang pada Drain-Source Mosfet Buck Converter. T ABEL IV H ASIL P ENGUJIAN B UCK C ONVERTER V s (Volt) D
(%) V o Praktek (Volt) V o Teori (Volt) 55 30 13,12 16,5 55 35 16,7 19,25 55 40 19,18 22 55 45 23 24,75 55 50 25,6 27,5 55 55 28,4 30,25 55 60 31,8 33 55 65 37,7 35,75 55 70 46,2 38,5 55 75 54,1 41,25
Dari Tabel IV dapat dilihat bahwa buck converter bekerja dengan baik, tetapi  masih terdapat perbedaan antara perhitungan teori dengan kenyataan.

## B. Pengujian Sensor Tegangan
Sensor tegangan yang digunakan adalah pembagi tegangan dengan AMC1100.  Pembagi  tegangan dan AMC1100 ini digunakan untuk mendeteksi tegangan baterai  mobil  listrik agar  dapat  terbaca oleh mikrokontroler. Sensor tegangan didesain hingga tegangan 60 Volt. Pengujian sensor tegangan ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik dari sensor tersebut.  Pengujian sensor tegangan ini menggunakan catu daya maksimum 32 Volt yang disusun seri sehingga maksimal dapat mencapai 64 Volt.
T ABEL V D ATA P ENGUJIAN DAN K ALIBRASI S ENSOR T EGANGAN

## Sensor Tegangan
Nilai ADC V set (Volt) V read (Volt) Error (%) 1444,5 1 0,9 10,00 1524,5 5 4,91 1,80 1632 10 10,14 1,40 1732 15 15,07 0,47 1833 20 20,07 0,35 1928 25 24,8 0,80 2034 30 30,01 0,03 2138 35 35,2 0,57 2239 40 40,11 0,27 2339 45 45,05 0,11
Aditya Ilham Pradana: Manajemen dan Monitoring Energi ...
Gbr. 8 Grafik kalibrasi tegangan menggunakan gradien garis.
Gbr. 9 Pengujian sensor tegangan membandingkan dengan voltmeter.
Data pada Tabel V diubah ke  dalam bentuk grafik untuk mendapatkan rumus gradien garis yang akan dimasukkan ke dalam  program. Rangkaian diuji kembali dengan nilai sebenarnya sehingga didapatkan perbedaan antara pembacaan alat ukur dengan pembacaan rangkaian yang telah dibuat. Perbedaan ini dinamakan error % .
Dari  Gbr.  8  didapat rumus gradien garis untuk sensor tegangan .
Y = ( 0,0494 X ) – 70,423 (20)
dengan Y merupakan nilai pembacaan sebenarnya, sedangkan X merupakan nilai pembacaan ADC oleh mikrokontroler. Variabel R 2 merupakan variabel linearitas pembacaan sensor. Jika R 2 bernilai sama dengan 1 maka sensor dapat dikatakan linear,  sedangkan jika R 2 kurang dari  1,  maka terdapat ketidaklinearan pembacaan pada sensor.
Pengujian sensor tegangan dilakukan setelah kalibrasi sensor. Pengujian ini dilakukan dengan membandingkan nilai pembacaan alat ukur voltmeter dengan pembacaan rangkaian sensor tegangan, sehingga jika dibandingkan akan didapatkan nilai error%. Berdasarkan Gbr. 9, nilai error% yang didapat- kan  kurang dari 10%  pada tegangan rendah,  yaitu pada tegangan 1-5 V, sedangkan pada tegangan 6-60V didapatkan nilai error% kurang dari 2%, sehingga sensor tegangan  dapat dikatakan bekerja dengan baik dan stabil, karena pengoperasian mobil listrik berada pada kisaran 24-56V.

## C. Pengujian Sensor Arus
Pengujian sensor arus ACS712 bertujuan untuk mengetahui sensitivitas sensor dan hubungan antara masukan dan keluaran
sensor arus ACS712. Sensor arus digunakan untuk mengetahui arus yang mengalir pada mobil listrik.
T ABEL VI D ATA P ENGUJIAN DAN K ALIBRASI S ENSOR A RUS ADC1 Arus(A) I read (A) error(%) 1899 0,5 0,48 4,00 1925 1 1,01 1,00 1949 1,5 1,538 2,53 1975 2 2,058 2,90 2000 2,5 2,538 1,52 2025 3 3,038 1,27 2053 3,5 3,608 3,09 2081 4 4,148 3,70 2106 4,5 4,618 2,62 2130 5 5,128 2,56 2154 5,5 5,59 1,64 2179 6 6,108 1,80 2204 6,5 6,58 1,23 2227 7 7,08 1,14 2251 7,5 7,51 0,13 2274 8 8,02 0,25 2297 8,5 8,5 0,00 2320 9 8,99 0,11 2346 9,5 9,48 0,21 2367 10 9,97 0,30
Gbr. 10 Grafik kalibrasi arus  menggunakan gradien garis.
Pengujian rangkaian ACS712 dilakukan dua kali. Pengujian pertama untuk mengetahui nilai ADC dengan referensi nilai arus. Nilai ADC yang telah didapatkan digunakan untuk mendapatkan rumus gradien garis. Pengujian kedua bertujuan untuk membandingkan nilai arus yang  terbaca  pada sensor dengan nilai arus pada amperemeter.
Pengujian ini menggunakan catu daya maksimum 100 Volt dan  resistor sebagai bebannya. Penggunaan  catu daya dinaikkan dengan langkah 0,5 A.  Dengan mendeteksi nilai ADC yang terbaca pada mikrokontroler, didapatkan  20 data sensor arus.
Data pada Tabel VI  diubah ke  dalam bentuk grafik untuk mendapatkan rumus gradien garis yang akan dimasukkan pada program.  Rangkaian diuji kembali dengan nilai sebenarnya sehingga didapatkan perbedaan antara pembacaan alat ukur dengan pembacaan rangkaian yang telah dibuat. Perbedaan ini dinamakan error%.
Y = 0,0494x - 70,423 R² = 1 0 10 20 30 40 50 60 70 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 Vo lt ADC Sensor Tegangan 0 15 30 45 60 0 15 30 45 60 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 Voltage(Volt) Error(%) Vread 1(Volt) Error % Volt Y = 0,0194x - 36,28 R² = 1 0 2 4 6 8 10 12 1850 1950 2050 2150 2250 2350 Ar u s( Am p er e) ADC Sensor Arus
Dari  Gbr. 10  diperoleh  rumus gradien garis untuk sensor arus.
Y = ( 0,0088 X ) – 25,964 (21)
dengan  variabel Y merupakan nilai pembacaan sebenarnya, variabel X merupakan nilai pembacaan ADC oleh mikrokontroler, dan variabel R 2 merupakan variabel linearitas pembacaan sensor.  Jika R 2 bernilai sama dengan 1,  maka sensor dapat dikatakan linear,  sedangkan jika kurang dari 1, maka terdapat ketidaklinearan pembacaan pada sensor.
Gbr. 11 Pengujian sensor tegangan membandingkan dengan amperemeter.
T ABEL VII D ATA P ENGUJIAN I NTEGRASI PADA S ET P OINT 36 V
Time  V (V)  I (A)
J (Joule) Time V (V)  I (A)  J (Joule) 0:10 47,48 0,17 213 0:14 32,96 2,55 962,86 0:10 47,4 0,15 220,34 0:14 32,87 2,49 1.044,68 0:10 47,21 0,14 227,04 0:14 17,94 2,81 1.095,13 0:10 47,05 0,16 234,37 0:14 33,02 3 1.194,19 0:11 46,84 0,16 241,66 0:14 46,58 3,12 1.339,47 0:11 40,84 0,29 253,52 0:15 26,98 3,01 1.420,77 0:11 39,02 0,31 265,71 0:18 34,25 2,03 1.490,46 0:11 37,36 0,43 281,78 0:19 33,99 2,31 1.569 0:11 36,49 0,61 304,09 0:19 34,08 2,39 1.650,35 0:12 35,4 0,79 332,12 0:19 34,31 2,11 1.722,8 0:12 34,44 1,18 372,81 0:19 34,78 1,97 1.791,23 0:12 33,68 1,43 420,99 0:19 35,26 2,07 1.864,24 0:12 32,94 1,78 479,71 0:20 35,31 2,24 1.943,42 0:12 32,81 2,14 549,94 0:20 35,38 2,5 2.032,04 0:13 32,24 2,45 628,82 0:20 35,07 2,14 2.107,01 0:13 32,61 2,49 710,13 0:20 35,82 2,01 2.179,01 0:13 32,85 2,45 790,64 0:21 35,84 2,18 2.257,18 0:13 32,52 2,71 878,76 0:21 35,75 2,04 2.330,22
Pengujian sensor arus dilakukan setelah kalibrasi sensor. Pengujian ini dilakukan dengan membandingkan nilai pembacaan alat ukur  amperemeter  dengan pembacaan rangkaian sensor arus,  sehingga  didapatkan nilai error% . Berdasarkan  Gbr.  11, nilai error% yang didapatkan adalah kurang dari 4%.

## D. Pengujian Integrasi
Pengujian integrasi merupakan pengujian keseluruhan sistem yang diintegrasikan. Pengujian ini dilakukan untuk menguji bahwa sistem ini bekerja sesuai perhitungan.
Pengujian ini dilakukan selama kurang lebih 2 menit dan data pengujian direkam menggunakan data logger .
Data pada Tabel VII diolah menjadi bentuk grafik sehingga kinerja sistem ini dapat disajikan dan mudah dipahami.  Data yang diolah adalah kinerja dari kontrol P yang digunakan serta jumlah konsumsi energi pada tiap pengujian dengan set point berbeda.
Gbr. 12 Keluaran respons kontrol P pada sistem. T ABEL VIII D ATA P ENGUJIAN K ONSUMSI E NERGI Set Point Konsumsi Energi (J) Open Loop 51.036,91 Close Loop 45 V 42.152,37 Close Loop 40 V 36.271,77 Close Loop 36 V 32.701,81
Dari Gbr. 12 terlihat bentuk keluaran respons kontrol pada sistem mengalami ketidakstabilan di awal,  saat kontrol mulai bekerja. Hal ini dikarenakan terdapat overshoot starting motor yang mengakibatkan tegangan juga terkena dampak derau yang dihasilkan. Setelah itu,  tegangan  keluaran  terlihat stabil dengan  sedikit fluktuasi. Hal ini dapat  diabaikan mengingat nilai error% pada pembacaan sensor tegangan.
Pengujian integrasi dilakukan dengan mencoba beberapa set point . Dari pengujian diperoleh hasil beberapa data seperti pada Tabel VIII.
𝜂 = ( 𝐽 𝑎𝑤𝑎𝑙 −𝐽 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 ) 𝐽 𝑎𝑤𝑎𝑙 𝑥 100 % (22)
𝜂 = ( 51036 , 9−31701 , 81 ) 51036 , 91 𝑥 100 % (23)
𝜂 =  35,92 % (24) dengan 𝜂 = Efisiensi energi (%) J awal = Jumlah energi saat open loop (Joule) J akhir = Jumlah energi saat close loop set point 36 V (Joule).
Dari hasil pengujian ini didapatkan kemampuan alat dengan membandingkan jumlah konsumsi energi saat open loop dengan jumlah konsumsi energi saat close loop 36 V.  Dari perhitungan  menggunakan  (22) didapat hasil penurunan jumlah konsumsi energi mencapai 36 %.
0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 I read1(A) error(%) Arus(A) Error % Volt Data (unit) 0 10 20 30 40 50 60 00.10 00.26 00.41 00.56 01.12 01.27 01.42 01.58 T ega nga n( V o lt ) Time
Gbr. 13 Grafik perbandingan jumlah konsumsi energi pada beberapa set point .
Dari  Gbr.  13  dapat dilihat bahwa set  point yang paling rendah,  yaitu 36 V,  menghasilkan jumlah konsumsi energi paling sedikit,  diikuti jumlah konsumsi energi pada set  point 40 V, set  point 45 V,  dan saat open loop . Penggunaan buck converter untuk mengatur jumlah konsumsi energi tergantung dari set  point yang diinginkan.  Semakin rendah set  point , maka konsumsi energi semakin rendah,  tetapi  semakin mengurangi kinerja mobil listrik.

## V. K ESIMPULAN
Pemantauan  konsumsi energi dengan menggunakan sensor tegangan dan sensor arus mendapatkan pembacaan sensor yang  cukup baik.  Sensor tegangan hanya mempunyai  nilai error% kurang dari 2%,  sedangkan sensor arus mempunyai nilai error% kurang dari 4%. Berdasarkan nilai error% yang rendah, pemantauan konsumsi energi dapat dikatakan stabil.
Manajemen konsumsi energi dengan menggunakan metode Pulse Amplitude Modulation dapat bekerja dengan baik ketika diimplementasikan pada mobil listrik.  Pemilihan converter
sebagai pengatur tegangan masukan harus disesuaikan dengan kondisi baterai yang ada.  Selain Buck converter, buck boost dan boost  converter juga dapat digunakan dalam riset ini. Manajemen sistem bekerja sesuai harapan, yaitu  bahwa semakin rendah tegangan yang dimasukkan  pada  motor BLDC, semakin rendah pula jumlah konsumsi energi. Namun, hal ini juga membatasi kinerja  motor BLDC seperti menurunnya kecepatan putaran motor. Penggunaan IoT pada pemantauan  sistem sangat berguna dalam beberapa hal,  yaitu saat melakukan penelitian dengan kondisi mobil listrik harus berada pada lintasan, peneliti dapat menganalisis  dan memantau kinerja dari mobil listrik melalui web.  Selain itu, sistem ini dapat digunakan untuk kebutuhan perlombaan, sehingga selain pengemudi, para kru juga dapat memantau kinerja mobil listrik  melalui  web  dengan IoT Devices pada sistem .

## R EFERENSI
[1] K. Ersan, A. Gorgun, dan Y. Kabalci, "Design and Implementation of a Renewable Energy Monitoring System", Fourth International Conference  on  Power Engineering,  Energy,  and Electrical Drives (POWERENG) , 2013, hal. 1071-1075.
[2] Sutedjo, O.A Qudsi, A. Ardianto. D.S. Yanarartri, Suhariningsih, dan M. Darwis,”Design and Implementation Buck Converter for 540WP Solar Charger Using Fuzzy Logic Control”, 2018 E3S Web of Conference, 2018, Vol. 3, hal. 1-7.
[3] H.K. Samitha Ranshara,  U.K.  Madawala,  dan  T.H. Liu, “Buck Converter Based Model for a Brushless DC Motor Drive without a DC Link Capacitor,” IET Power Electronics ,  Vol. 8, No.4,  hal. 628-635, 2015.
[4] E. Guerro, J. Linares, E. Guzman, H. Sira, G. Guerro, dan A. Martinez, ”DC Motor Speed Control Through Parallel DC/DC Buck Converter,” IEEE Latin America Transactions , Vol. 15, No. 5, hal. 819- 826, May 2017.
[5] Z.K.A. Mohammed  dan  E.S.A. Ahmed, “Internet of Things Applications, Challenges,  and Related Future Technologies,” World Scientific News , Vol. 67, No. 2, hal. 126-148, 2017. 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 00.10 00.25 00.40 00.56 01.11 01.26 01.43 01.58 Open Close 45 V Close 40 V Close 36 V (Joule) Time