## Rancang Bangun Wireless Charging Portable untuk Smartphone Menggunakan Panel Surya
1 Muhammad Abiyyu Raihan, 2 Endah Fitriani
1 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains Teknologi, Universitas Bina Darma
2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains Teknologi, Universitas Bina Darma Email 1 abiyyuray@gmail.com , 2 endahfitriani@binadarma.ac.id
Abstract  -  This  research  aims  to  develop  a  Wireless  Charging Portable  device  specifically  designed  for  smartphones,  utilizing Qi Wireless modules. This approach was chosen to simplify and save  manufacturing  costs.  The  device  is  designed  to  utilize  a battery  as  a  power  source,  which  can  be  charged  via  a  Solar Panel.  The  Qi  Wireless  module  used  in  wireless  charging  has  a magnetic induction of 0.000022857 m Tesla, significantly below the safe threshold for human body Magnetic Fields according to the  World  Health  Organization  (WHO),  which  is  0.3m  Tesla. Furthermore, the portable concept of this device is designed in a practical  toolbox  form.  By  employing  the  toolbox  principle,  this device  becomes  more  mobile  and  easy  to  transport  anywhere. This  portable  design  is  a  crucial  aspect  in  expanding  the potential  uses  of  this  device  in  various  environments,  including outdoor  or  travel  scenarios.  Thus,  this  Wireless  Charging Portable  device  not  only  provides  convenience  in  charging smartphones but also offers greater flexibility in its usage.
Keywords  —  Wireless  Charging  Portable,  Smartphone,  Solar Panel.
Abstrak—Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan alat Wireless  Charging  Portable  yang  dirancang  khusus  untuk handphone,  dengan  menggunakan  modul  Qi  Wireless. Pendekatan ini dipilih untuk mempermudah serta menghemat biaya pembuatan alat. Alat ini didesain dengan menggunakan baterai  sebagai  sumber  tegangan,  yang  dapat  diisi  dayanya melalui  Panel  Surya.  Modul  Qi  Wireless  yang  digunakan dalam  pengisian  daya  nirkabel  memiliki  induksi  magnet sebesar 0.000022857 m Tesla, yang  masih jauh di bawah  nilai ambang  batas  aman  Medan  Magnet  untuk  tubuh  manusia menurut  World  Health  Organization  (WHO),  yang  mencapai 0,3m Tesla. Selain itu, konsep portabel dari alat ini dirancang dalam  bentuk  toolbox  yang  praktis.  Dengan  menggunakan prinsip  toolbox,  perangkat  ini  menjadi  lebih  mobile  dan mudah  dipindahkan  serta  dibawa  ke  mana-mana.  Desain portabel  ini  menjadi  aspek  penting  dalam  memperluas kemungkinan  penggunaan  alat  ini  di  berbagai  lingkungan, termasuk  di  luar  ruangan  atau  saat  bepergian.  Dengan demikian,  alat  Wireless  Charging  Portable  ini  tidak  hanya memberikan  kemudahan  dalam  pengisian  daya  handphone, tetapi  juga  memberikan  fleksibilitas  yang  lebih  besar  dalam penggunaannya.
Kata  Kunci  —  Wireless  Charging  Portable,  Smartphone,  Panel Surya

## I. Pendahuluan
Pada  masa  ini,  ponsel  pintar  (smartphone)  menjadi bagian  dari  perkembangan  tekonologi  komunikasi  utama untuk  kehidupan  sehari-hari  manusia.  Pertumbuhan  pesat terjadi dalam perkembangan teknologi komunikasi. Smartphone,  sebagai  alat  komunikasi,  menjadi  salah  satu bentuk teknologi komunikasi  yang sangat penting. Saat ini, pentingnya teknologi komunikasi  menjadi sangat signifikan mengingat  meningkatnya  kebutuhan  akan  pertukaran informasi yang cepat dan akurat [1].
Pekerja  di  sektor  telekomunikasi  seperti  pekerja tower BTS (Base Transceiver statiton) merupakan salah satu pekerjaan  yang  seringkali  harus  bekerja  di  lokasi  terpencil yang  jauh  dari  infrastruktur  listrik  konvensional.  Padahal mereka  harus  selalu  terhubung  dengan  pusat  kendali  atau rekan kerja melalui ponsel pintar untuk selalu berkomunikasi.  Oleh  karena  itu,  kebutuhan  akan  pengisian daya  yang  handal  untuk  perangkat  elektronik,  terutama ponsel pintar, menjadi sangat penting.
Namun, di lingkungan hutan yang terpencil, akses ke sumber  listrik  adalah  tantangan  besar.  Maka  dari  itu penggunaan  energi  alternatif  seperti  energi  matahari  sangat di perlukan. Perangkat sel surya merupakan suatu Perangkat yang  mengkonversi  energi  dari  sinar  matahari  berubah menjadi  energi  listrik  melalui  efek  fotovoltaik.  Fotovoltaik adalah  teknologi  yang  memanfaatkan  sumber  energi matahari  dengan  mengonversikannya  menjadi  aliran  listrik searah  menggunakan  komponen  semikonduktor  yang dikenal sebagai panel surya (Solar Cell) [2].
Pengisian  daya  nirkabel,  sebagai  inovasi  terbaru, menjadi  solusi  yang  lebih  efisien  untuk  menggantikan penggunaan  charger  konvensional.  Teknologi  Wireless Charging,  atau  pengisian  daya  tanpa  kabel,  menggunakan elektromagnetik dalam sistemnya sehingga tidak memerlukan  penggunaan  kabel.  Keberadaan  teknologi  ini diharapkan  dapat  memberikan  kontribusi  yang  signifikan terhadap efisiensi pengisian daya, baik di rumah maupun di tempat  kerja.  Pengisian  daya  tanpa  kabel  ini  memberikan kemudahan  tambahan  dengan  mengurangi  kehilangan  daya melalui  tingkat  efisiensi  yang  tinggi,  dan  dianggap  aman karena tidak melibatkan secara langsung kontak logam [3].
Dalam  studi  yang  berjudul  "Rancang  Bangun Pemanfaatan  Panel  Surya  Sebagai  Charger  Handphone  di Tempat Umum"  yang dilakukan oleh Sugeng Haryadi pada tahun  2016,  panel  surya  berfungsi  sebagai  sumber  energi listrik  untuk  mengisi  baterai  aki,  yang  berperan  sebagai
Start Pengumpulan Data Merancang perangkat keras dan
Perangkat lunak sistem monitoring output dan pencatatan
Uji coba sistem monitoring output dan pencatatan data Selesai Apakah sistem bekerja Tidak
penyimpan energi listrik. Namun, temuan dari penelitian ini tidak melibatkan pengontrolan dalam penggunaan pengisian baterai  handphone.  Apabila  proses  pengisian  ini  terjadi secara  terus-menerus  dalam  jangka  waktu  yang  panjang, baterai  aki  sebagai  penyimpan  energi  listrik  dapat  habis dengan  cepat,  yang  berpotensi  mengurangi  masa  pakai baterai  aki.  Pada  penelitian  lain  [4]  telah  dilakukan pengembangan  charging  station  handphone.  Meskipun demikian,  perangkat  tersebut  tidak  dapat  dipindah  tempat kan,  sehingga  tidak  memberikan  kemudahan  bagi  pekerja yang berada di dalam hutan maupun pekerja yang berada di lapangan.
Oleh karena  itu, pada penelitan  ini akan dibuat suatu rancang  bangun  alat  pengisian  daya  menggunakan  tenaga surya dengan penambahan manfaat sistem portabel agar bisa digunakan  dimanapun  berada  ketika  tidak  ada  sumber listrik.  Dan  ditambah  dengan  teknologi  Wireless  agar  lebih mempermudah  dan  menghemat  barang  bawaan  ketika bekerja di hutan.
Berdasarkan latar belakang yang dibahas diatas, pada penelitian  ini  akan  di  bahas  tentang  “Rancang  Bangun Wireless Charging Portable untuk Smartphone menggunakan Panel Surya”.

## II. Metode Penelitian

## A. Kerangka Pikir
Galmbalr 1. Kerangka Pikir
Pada  bagian  ini,  akan  diuraikan  mengenai  tahapan perakitan,  uji  coba,  dan  evaluasi  kinerja  perangkat  yang telah  dirancang.  Subbab  yang  akan  dipaparkan  mencakup gambaran umum pengujian, hasil pengujian dari pembacaan PZEM-017,  sensor  DHT22,  serta  evaluasi  responsif terhadap  data  sensor.  Selain  itu,  akan  dilakukan  analisis menyeluruh  terkait  fungsi  dan  kinerja  keseluruhan.  Proses pengujian  ini  dilaksanakan  guna  menilai  sejauh  mana implementasi  perangkat  sesuai  dengan  perencanaan  yang telah disusun sebelumnya.
1. Tahapan Perakitan dan Instalasi Perangkat Keras
Perangkat  ini  akan  memiliki  beberapa  buah  komponen utama  yaitu  Mikrokontroler  ESP32,  Sensor  PZEM-017, Kipas, LCD I2C, dan Sensor DHT22 di dalam rangkaian utamanya.
Komponen  mikrokontroler  ESP32  pada  perangkat  ini memiliki fungsi sebagai mikrokontroler utama yang akan memproses  seluruh  data  yang  masuk  serta  mengolah data  tersebut  dan  memberikan  keluaran  berupa  kondisi yang  telah  ditentukan.  Dalam  hal  ini,  mikrokontroler akan  mengolah  data  hasil  pembacaan  sensor  untuk kemudian  diolah  datanya  dan  dikirimkan  datanya melalui koneksi Internet.
Selanjutnya,  komponen  sensor  PZEM-017  akan membaca nilai dari Listrik yang terpakai Sensor ini akan membaca  nilai  dari  variabel  Tegangan,  Arus  dan  Daya Listrik  DC  yang  berasal  dari  baterai  yang  dipakai. Nantinya,  nilai-nilai  tersebut  akan  ditampilkan  di  LCD dan  dapat  dilihat  langsung  oleh  pengguna.  Komponen terakhir  yang  dipakai  yaitu  sensor  DHT22  yang membaca  nilai  dari  lingkungan  sekitar.  Variabel  yang akan  dihitung  dari  komponen  ini  adalah  nilai  suhu  dan kelembapan  dari  udara  di  lingkungan  sekitar,  jadi perubahan  apapun  yang  terjadi  pada  suhu  dan kelembapan  udara  di  sekitar  sensor  dapat  dideteksi langsung oleh sensor DHT22.
Sistem skenario pada perangkat ini akan dijabarkan sebagai  perangkat  yang  dapat  melakukan  proses charging atau  pengisian  daya  terhadap  perangkat elektronik  yang  dipakai,  dalam  hal  ini  yaitu  perangkat smartphone dengan sistem Wireless Charging . Selain itu, perangkat ini juga dapat melakukan pembacaan terhadap ketiga nilai variabel yaitu Tegangan, Arus dan Daya dari baterai.  Sehingga  nantinya  dapat  diketahui  berapa  nilai tegangan,  nilai  arus  yang  terpakai  dan  total  daya  yang dipakai saat itu.
Gambar 2. Hasil Perakitan Perangkat Elektrik
Ya
Pada  gambar  2  dapat  dilihat  hasil  realisasi  elektrikal dari perangkat yang telah dibuat. Komponen mikrokontroler ESP32  dibuat  tersambung  dengan  sensor  PZEM-017,  LCD I2C dan sensor DHT22.
Gambar 3. Hasil Implementasi Mekanik ke Perangkat
Pada  gambar  3  di  atas  dapat  dilihat  hasil implementasi  dari  sensor  ke  mekanik  yang  telah  dibuat. Dapat  dilihat  bahwa  tiap-tiap  sensor  dan  komponen  telah diletakkan pada posisinya di dalam kotak yang telah dibuat.

## 2. Tahapan Pengujian
Dalam  pelaksanaannya,  akan  dilakukan  pengujian kinerja  dasar  perangkat  yang  mendukung  kinerja utamanya,  yaitu  pengujian  kemampuan  pembacaan  nilai variabel  Tegangan,  Arus  dan  Daya,  pembacaan  nilai Suhu  dan  Kelambapan  udara  dan  pengujian  fungsional keseluruhan serta fungsional dari sistem.
a. Uji Pengukuran Tegangan Kerja Perangkat
Uji  Pengukuran  terhadap  tegangan  kerja  perangkat keras dilakukan untuk melihat apakah tegangan yang dipakai untuk tiap-tiap komponen telah sesuai dengan tegangan kerja dari komponen tersebut atau tidak.
Gambar 4. Skematik Titik Pengukuran

## III. Hasil dan Pembahasan
Tegangan  kerja  yang  akan  diukur  meliputi  titik  pada Power Supply serta titik pada tegangan kerja mikrokontroler dan  sensor.  Berikut  ini  merupakan  hasil  pengujian  tersebut pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Uji Coba Penggunaan Komponen
No Titik Uji Acuan Keterangan Hasil Uji Rerata Akurasi 1 Baterai 12V Output VDC 13.8V
13.74V 85.5%
12V Output VDC 13.7V 12V Output VDC 13.8V 12V Output VDC 13.7V 12V Output VDC 13.7V
2 LM2596
DC to DC Converter
12V Input LM2596 13.8V
13.74V 85.5%
12V Input LM2596 13.7V 12V Input LM2596 13.8V 12V Input LM2596 13.7V 12V Input LM2596 13.7V 5V Output LM2596 5V
5.08V 98,4%
5V Output LM2596 5.1V 5V Output LM2596 5V 5V Output LM2596 5.2V 5V Output LM2596 5.1V 3 ESP32
5V  VIN ESP32 5V
5.02V 99,6% 5V  VIN ESP32 5.1V 5V  VIN ESP32 5V 5V  VIN ESP32 5V 5V  VIN ESP32 5V 4  LCD I2C 5V VIN LCD I2C 4.9V 5.02V 99,6% 5V VIN LCD
I2C 5V 5V VIN LCD I2C 5V 5V VIN LCD I2C 4.8V 5V VIN LCD I2C 4.9V 5  PZEM-017 5V VIN PZEM-017 5V 5.08V 98,4%
5V VIN
PZEM-017 5.1V 5V VIN PZEM-017 5.2V 5V VIN PZEM-017 5.1V 5V VIN 5V
PZEM-017
6 DHT22
5V VIN DHT22 5V 4.92V 98,4% 5V VIN DHT22
4.9V 5V VIN DHT22 4.8V 5V VIN DHT22 4.9V
5V VIN DHT22 5V 7 Kipas
5V Wire+ Kipas 4.9V
4.88V 97,6% 5V Wire+ Kipas 4.8V 5V Wire+ Kipas 4.8V 5V Wire+ Kipas 4.9V 5V Wire+ Kipas 5V
Pada  tabel  di  atas  dapat  dilihat  bahwa  tiap-tiap  titik uji  memiliki  hasil  pengujian  yang  berbeda.  Power  Supply Regulator  memiliki  tegangan  masukan  sebesar  220VAC karena  menggunakan  listrik  langsung  yang  biasanya  ada  di rumah,  sedangkan  keluarannya  bernilai  12VDC  karena sudah  melalui proses rektifikasi sehingga tegangan berubah dari  AC  ( Alternate  Current )  menjadi  DC  ( Direct  Current ). Tegangan  DC  12V  inilah  yang  akan  masuk  ke  dalam komponen  LM2596  DC  to  DC  Converter  untuk  kemudian diturunkan lagi nilainya menjadi 5V.
Alasan kenapa tegangan perlu diturunkan menjadi 5V adalah  karena  rata-rata  tegangan  kerja  dari  mikrokontroler dan  sensor  berada  di  rentang  3.3V  sampai  dengan  6V, sehingga  tegangan  5V  seringkali  dipilih  karena  menjadi nilai tengah rentang tersebut. Pada tabel di atas dapat dilihat bahwa  seluruh  komponen  baik  itu  mikrokontroler  ataupun sensor  memiliki  tegangan  kerja  di  nilai  5V,  hal  ini  untuk mencegah  terjadinya  kerusakan  komponen  oleh  terjadinya over voltage .
Bersamaan dengan dilakukannya pengukuran terhadap  tegangan  kerja  dari  tiap  komponen  yang  dipakai, pengguna  dapat  melakukan  estimasi  untuk  berapa  lama perangkat dapat hidup dan memberikan suplai baik itu untuk beban yang dipakai. Persamaan yang dapat digunakan untuk menghitung estimasi waktu pemakaian yaitu:
𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠𝑖 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑃𝑒𝑚𝑎𝑘𝑎𝑖𝑎𝑛
(1)
Untuk menentukan nilai-nilai di atas, perlu diketahui terlebih  dahulu  beberapa  variabel  seperti  tegangan  dari baterai  yang  dipakai,  kapasitas  total  dari  baterai  dan  beban yang  dipakai  meliputi  beban  yang  dipakai.  Beban  yang dimaksudkan  dalam  penelitian  ini  merupakan  beban  yang muncul  untuk  menghidupkan  komponen  utama  dan pendukung  seperti  mikrokontroler,  sensor  dan  aktuator berupa  kipas  pendingin  serta  modul wireless  charging . Beban  ini  bersifat  tidak  bisa  diabaikan  karena  memang harus  dihidupkan  agar  beban  dapat  berjalan.  Untuk  dapat menghitung  estimasi  menggunakan  beban  dapat  dilihat sebagai  berikut  dengan  beban  yaitu  5  Watt  menggunakan persamaan 1:
𝑉 = 12𝑉 𝐴 = 22𝐴ℎ 𝐼 = 5𝑊 12 = 0.41𝐴 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠𝑖 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑃𝑒𝑚𝑎𝑘𝑎𝑖𝑎𝑛
𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠𝑖 = 22𝐴ℎ

## 0.41𝐴 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠𝑖 = 53.65 𝑗𝑎𝑚
Dari  hasil  perhitungan  dengan  persamaan  di  atas dapat  diketahui  bahwa  perangkat  yang  telah  dibuat  ini memiliki  waktu  estimasi  pemakaian  perangkat  dengan beban 5Watt yaitu selama 53.65 Jam tanpa berhenti. Hal ini dapat  berbeda  dan  tidak  sama  hasilnya  saat  beban  yang dipakai  berkurang  ataupun  meningkat,  atau  juga  saat  nilai dari  kapasitas  baterai  yang  dipakai  berkurang  atau bertambah. Dengan kapasitas baterai yang sama, beban yang lebih besar akan membuat estimasi pemakaian menjadi lebih pendek  dan  dengan  kapasitas  yang  lebih  besar  maka estimasi  pemakaian  dapat  lebih  lama  dari  sebelumnya,  hal ini berlaku juga untuk sebaliknya.
Gambar 5. Pengukuran menggunakan multimeter pada baterai

## b. Pengujian Sensor DHT22
Uji  fungsional  pada  sensor  DHT22  dilakukan  untuk menguji  kemampuan  sensor  dalam  mendeteksi  nilai suhu lingkungan di dalam suatu area tertentu. Dalam skenarionya,  sensor  akan  membaca  nilai  suhu  dan kelembaban  udara  selama  periode  waktu  tertentu dengan tujuan untuk menguji hasil pembacaan dalam kondisi cuaca yang berbeda apakah akan mempengaruhi  hasil  akhir  pembacaannya.  Pada  uji coba  ini  variabel  suhu  dan  kelembaban  akan  diuji sebanyak  lima kali dengan  masing-masing pengujian akan  menyesuaikan  dengan  jam  pengamatannya masing-masing.  Hasil  pengujiannya  dapat  dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Hasil Uji Coba Penggunaan Sensor DHT22
No Kondisi sekitar area Kelembapan (H) Nilai Suhu ( º C) 1 Indoor 65% Humidity 32.00ºC 2 Indoor (Kamar Mandi) 68% Humidity 31.90ºC 3 Outdoor (Cerah) 58% Humidity 35.20ºC 4 Outdoor (Teduh) 49% Humidity 36.30ºC 5 Indoor 62% Humidity 33.40ºC
Gambar 6. Grafik Pengukuran Sensor DHT22
Berdasarkan hasil pengukuran di tabel 2. dapat dilihat untuk  data  suhu  mengalami  perubahan  saat  kondisi pengukuran  berubah  dari Indoor ke Outdoor ,  juga  saat kondisi  kelembapan  berubah  saat  berada  di  dalam  kamar mandi. Hasil pengukuran paling dominan terjadi saat sensor suhu  diletakkan  di  luar  ruangan  dengan  perhitungan  suhu mencapai  36.30ºC  dan  tingkat  kelembapan  sebesar  49%. Hasil  pengukuran  ini  menunjukkan  bahwa  sensor  suhu  dan kelembapan  ini  bekerja  dengan  baik  dalam  mengukur keadaan disekitarnya dan tidak ada komponen penyusunnya yang mengalami kerusakan.
Gambar 7. Pengukuran menggunakan multimeter pada DHT22

## c. Pengujian Sensor PZEM-017
Uji  fungsional  pada  sensor  PZEM-017  dilakukan untuk menguji kemampuan sensor dalam membaca nilai Tegangan,  Arus  dan  Daya  Listrik.  Sensor  PZEM  yang dipakai  adalah  tipe  PZEM-017  yang  dapat  membaca nilai  Listrik  DC  ( Direct  Current ).  Uji  skenario  pada sensor  ini  akan  dilakukan  dengan  menguji  seberapa sensitif  sensor  dalam  merespon  pembacaan  terhadap nilai  Tegangan,  Arus  dan  Daya.  Pada  uji  coba  ini  akan dilakukan  pengujian  sebanyak  10  kali  uji  coba  dengan rentang  waktu  pemakaian  yaitu  selama  10  menit  dan interval uji cobanya selama 1 menit. Hasil pengujiannya dapat dilihat pada tabel 3 berikut:
Tabel 3. Hasil Uji Coba Penggunaan Sensor PZEM-017
No Pengujian Menit Ke- Respon Output Voltase Arus Daya 1 1 13.1 0.4 5.24 2 2 13.1 0.4 5.24 3 3 13.1 0.4 5.24 4 4 13.1 0.39 5.1 5 5 13.1 0.4 5.24 6 6 13.1 0.39 5.1 7 7 13.1 0.41 5.37 8 8 13.1 0.41 5.37 9 9 13.1 0.4 5.24 10 10 13.1 0.4 5.24
Pada  pengujian  tabel  3  di  atas  telah  dilakukan pengamatan  terhadap  beban  yang  muncul  dari  perangkat yang telah dibuat. Data nilai didapatkan dari sensor PZEM- 017  yang  terhubung  langsung  ke  baterai  sehingga  seluruh variabelnya  yang  dihitung  merupakan  dari  baterai  selaku sumber  daya  utama.  Dari  percobaan  dapat  dilihat  bahwa selama pengujian, tegangan bernilai konstan di 13.1V, tetapi nilai arus memiliki beberapa perubahan baik itu peningkatan maupun penuruan besaran  nilainya. Nilai arus paling tinggi tercatat  yaitu  0.41A  dan  yang  paling  rendah  yaitu  0.39A, dikarenakan  perubahan  nilai  arus  tersebut  maka  nilai  daya juga  mengalami  perubahan.  Dimana,  daya  paling  tinggi tercatat  yaitu  5.37Watt  saat  nilai  arus  bernilai  0.41A  dan daya terendah didapatkan pada nilai 5.24Watt saat nilai arus diketahui yaitu 0.39A.
Selanjutnya,  pengguna  dapat  juga  mencari  nilai  dari induksi  magnetik  yang  dihasilkan  dari  perangkat  ini.  Nilai induksi  magnetik  tersebut  dapat  dicari  dengan  persamaan (2) di bawah ini:
𝐵 = 𝜇𝑜𝑙 /2 𝜋𝑎 (2) Dimana: 𝐵 = 𝐼𝑛𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑀𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑖𝑘 𝑑𝑖𝑠𝑢𝑎𝑡𝑢 𝑇𝑖𝑡𝑖𝑘 ( 𝑇𝑒𝑠𝑙𝑎 ) 𝑙 = 𝐾𝑢𝑎𝑡 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐿𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 ( 𝐴 ) 𝑎 = 𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 𝑘𝑒 𝑘𝑎𝑤𝑎𝑡 𝑝𝑒𝑛𝑔 ℎ 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟 ( 𝑚 ) 𝜇𝑜 = 𝑃𝑒𝑟𝑚𝑒𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑅𝑢𝑎𝑛𝑔 𝐻𝑎𝑚𝑝𝑎 (4 𝜋 𝑥 10 −7
𝑊𝑏 / 𝐴𝑚 )
Sehingga, jika diketahui nilai Kuat Arus Listrik (I) = 0.4A  dengan  perkiraan  jarak  titik  dari  kawat (a) =  7  mm  = 0,007 m, maka dapat dicari menggunakan persamaan di atas sebagai berikut.
𝐵  = 𝜇𝑜𝑙/2𝜋𝑎
(4𝜋 𝑥 10 −7 𝑊𝑏 )(0.4) 𝐵  = 𝐴𝑚 2𝜋(0.005) 𝐵  =  1.6 𝑥 10 −7 /0.007 𝐵  =  1.6 𝑥 10 −7 /0.007 𝐵  =  228,57 𝑥 10 −7 𝑇𝑒𝑠𝑙𝑎
Dari  hasil  perhitungan  dengan  persamaan  di  atas, maka dapat diketahui bahwa besaran nilai induksi magnetik yang  dihasilkan  dari  perangkat  ini  yaitu  sebesar  320 𝑥
10 −7 𝑇𝑒𝑠𝑙𝑎 .  Sedangkan  menurut  WHO  ( World  Heart Organization ) ambang batas yang tidak mebahayakan tubuh manusia adalah 0,3 m Tesla untuk medan magnet. Sehingga hasil perangkat ini aman untuk tubuh manusia, yaitu 228,57 𝑥 10 −7 𝑇𝑒𝑠𝑙𝑎 atau 0.000022857 m Tesla.
Selanjutnya,  pengguna  dapat  juga  mencari  estimasi waktu  dari  pengisian  daya  selama  menggunakan  perangkat Wireless  Charging.  Dengan  sebelumnya  perlu  diketahui berapa nilai daya  yang dikeluarkan saat pengisian daya dan berapa  kapasitas  baterai  yang  diisi  maka  dapat  dicari estimasi  waktunya.  Berdasarkan  informasi,  perangkat pengisian daya wireless charging ini memiliki arus keluaran sebesar  1A  dengan  tegangan  5V  dan  perangkat  yang  diuji coba  adalah  sebuah  smartphone  dengan  kapasitas  baterai sebesar 5000mAh atau 5Ah. Dari keterangan tersebut, nilai estimasi waktu dapat dicari dengan persamaan berikut:

## 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠𝑖 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑂𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝐴𝑟𝑢𝑠
𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠𝑖 = 5𝐴ℎ 1𝐴
"𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠𝑖 = 5 𝑗𝑎𝑚"
Sehingga,  diperlukan  waktu  setidaknya  5  jam  untuk melakukan  pengisian  daya  baterai  smartphone  dengan kapasitas  baterai  5000mAh  dengan  keluaran  arus  pengisian daya sebesar 1A.
Kemudian,  pengguna  juga  dapat  menghitung  lama waktu  estimasi  pengisian  daya  baterai  yang  dipakai menggunakan  panel  surya  sebagai  sumber  daya  untuk pengisian  ulang  baterai.  Panel  surya  yang  dipakai  memiliki kapasitas watt  maksimal  sebesar 85Watt  dengan arus  yang dihasilkan  yaitu 4.72A,  jika   ingin  mencari estimasi waktu pengisian  daya  baterai  maka  dapat  diselesaikan  dengan rumus di bawah ini:
𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠𝑖 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐵𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑂𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝐴𝑟𝑢𝑠
𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠𝑖 = 22𝐴ℎ
4,27𝐴

## 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝐸𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑠𝑖 = 4,6 𝑗𝑎𝑚
Jadi,  untuk  panel  surya  yang  dipakai  dapat  mengisi ulang  kapasitas  baterai  sampai  penuh  dibutuhkan  waktu selama 4.6 Jam dengan catatan bahwa nilai output dari panel surya bernilai stabil dan tidak berubah.
Dilakukan  juga  pengukuran  terhadap  keluaran tegangan dari panel surya yang dipakai, pengujian dilakukan sebanyak  10  kali  dengan  masing-masing  interval  pengujian selama 1  menit. Pengujian dilakukan pada siang  hari untuk mendapat cahaya matahari yang maksimal, tabel 4.4 berikut merupakan hasil pengukuran nilai tegangan yang dihasilkan oleh panel surya yang dipakai.
Tabel 4. Hasil Uji Coba pengukuran Panel Surya
No Pengujian Menit     Ke- Respon Output Voltase 1 1 17.1 2 2 16.5 3 3 14.1 4 4 15.9 5 5 17.4 6 6 17.1 7 7 16.8 8 8 13.2 9 9 13.1 10 10 13.8

## Gambar 7. Grafik Pengukuran Voltase Panel Surya
Pada  tabel  pengujian  4  dan  gambar  7  dapat  dilihat bahwa  dalam  rentang  waktu  10  menit,  nilai  keluaran tegangan  dapat  berubah-ubah  secara  fluktuatif  tergantung dengan  kondisi  dari  cuaca  yang  sedang  terjadi.  Tegangan keluaran dari panel  surya  yang paling tinggi  bernilai 17.4V pada  menit  kelima  uji  coba  dan  yang  terendah  didapatkan pada pengukuran di menit kesembilan dengan nilai tegangan keluarannya bernilai 13.1V.

## IV. Kesimpulan
1. Hasil alat Wireless Charging Portable untuk handphone menggunakan  modul  Qi  Wireless  agar  mempermudah dan  menghemat  biaya  pembuatan.  Baterai  menjadi sumber tegangan  pada  perangkat  ini,  dengan  pengisian daya nya dilakukan menggunakan Panel Surya
2. Modul  Qi  Wireless  yang  digunakan  pada  pengisian daya  Nirkabel  memiliki  induksi  magnet  sebesar 0.000022857  m  Tesla  sedangkan  menurut  WHO (World  Heart  Organization)  nilai  ambang  batas  aman Medan Magnet untuk tubuh manusia adalah 0,3m Tesla
3. Konsep  Portabel  yang  digunakan  dan  di  rancang berbentuk  toolbox.  Karena  dengan  menggunakan prinsip  toolbox  ini,  perangkat  dapat  lebih  mobile  dan gampang  untuk  dipindah  tempatkan  dan  dibawa kemana-mana.

## V. Daftar Pustaka
[1]  M.  Y.  Eka,  E.  Adiptya,  and  H.  Wibawanto,  “Sistem Pengamatan  Suhu  dan  Kelembaban  Pada  Rumah Berbasis  Mikrokontroller  ATmega8,” J.  Tek.  Elektro , vol. 5, no. 1, pp. 15–17, 2013.
[2]  A. Siswanto, R. Sitepu, D. Lestariningsih, L. Agustine, A.  Gunadhi,  and  W.  Andyardja,  “MEJA  TULIS ADJUSTABLE DENGAN KONSEP SMART FURNITURE,” Sci.  J.  Widya  Tek. ,  vol.  19,  no.  2, 2020, doi: https://doi.org/10.33508/wt.v19i2.2670.
[3]  A. Satriady, W. Alamsyah, H. I. Saad, and S. Hidayat, “Pengaruh  Luas  Elektroda  Terhadap  Karakteristik Baterai Lifepo  4,” J. Mater. dan Energi  Indones. , vol. 06, no. 02, pp. 43–48, 2016.
[4]  Z. Lubis et al. , “Kontrol Mesin Air Otomatis Berbasis Arduino  Dengan  Smartphone,” Cetak)  Bul.  Utama
Tek. , vol. 14, no. 3, pp. 1410–4520, 2019.
[5]  M. Habib Khozini, “Rancang Bangun Sistem Charging Station  Handphone  Berbasis  Plts  Di  Laboratorium Teknik Elektro Universitas
Muhammadiyah
Palembang,”  UNIVERSITAS  MUHAMMADIYAH PALEMBANG, 2022.
[6]  Y.  A.  Rezeki,  A.  Zahra,  A.  A.  Kamilla,  and  F. Ramadhani, “Mini Review: Wireless Charging Sebagai Inovasi  Pengembangan  Teknologi  Elektromagnetik Dalam  Menuju  Era  Society  5.0,” EduFisika  J. Pendidik.  Fis. ,  vol.  7,  no.  2,  pp.  138–146,  2022,  doi: 10.59052/edufisika.v7i2.21484.
[7]  P.  Putu,  T.  Winata,  I.  W.  A.  Wijaya,  and  I.  M. Suartika, “Rancang Bangun Sistem Monitoring Output dan  Pencatatan  Data  pada  Panel  Surya  Berbasis Mikrokontroler Arduino,” J. Ilm. Spektrum , vol. 3, no. 1, pp. 1–6, 2016.
[8]  A.  Mubarak  ’aafi,  J.  Jamaaluddin,  I.  Anshory,  and  U. M.  Sidoarjo,  “SNESTIK  Seminar  Nasional  Teknik Elektro,  Sistem  Informasi,  dan  Teknik  Informatika Implementasi  Sensor  Pzem-017  Untuk  Monitoring
Arus,  Tegangan  dan  Daya  Pada  Instalasi  Panel  Surya dengan  Sistem  Data  Logger  Menggunakan  Google Spreadsheet dan Smartphone,” Snestik Ii , p. 191, 2022, [Online]. Available:
https://ejurnal.itats.ac.id/snestikdanhttps://snestik.itats. ac.id
[9]  L. A. Gunawan, A. I. Agung, M. Widyartono, and S. I. Haryudo,  “Rancang  bangun  Pembangkit  Listrik Tenaga Surya portable,” J. Tek. Elektro , vol. 10, no. 1, pp. 65–71, 2021.
[10]  S. Haryadi and G. R. F. Syahrillah, “Rancang Bangun Pemanfaatan Panel Surya Sebagai Charger Handphone Di Tempat Umum,” Tek.  mesin  UNISKA ,  vol.  02,  no.
02, pp. 114–120, 2016.
[11]  A.  Basit et  al. ,  “Teknologi  Komunikasi  Smartphone Pada Interaksi Sosial,” LONTAR  J.  Ilmu  Komun. ,  vol.
10, no. 1, pp. 1–12,
2022,
doi:
10.30656/lontar.v10i1.3254.
[12]  P. Gunoto, A. Rahmadi, and E. Susanti, “Perancangan
Alat  Sistem  Monitoring  Daya  Panel  Surya  Berbasis Internet of Things,” Sigma Tek. , vol. 5, no. 2, pp. 285– 294, 2022, doi: 10.33373/sigmateknika.v5i2.4555.
[13]  A.  H.  Saptadi,  “Perbandingan  Akurasi  Pengukuran Suhu  dan  Kelembaban  Antara  Sensor  DHT11  dan DHT22,” J. INFOTEL - Inform. Telekomun. Elektron. , vol. 6, no. 2, p. 49, 2014, doi: 10.20895/infotel.v6i2.16.
[14]  H.  Irawansyah,  “Mesin  Konversi  Energi,”  Diktat Kuliah. Penerbit ANDI, Surabaya, pp. 1–45, 2017.
[15]  G.  A.  Septyana,  “Energi  Alternatif  Biogas,”  Scribd. Ghalia  Indonesia,  Jakarta,  p.  Accessed  9th  August 2022,
2015. [Online]. Available: https://www.scribd.com/document/260712261/ENER GI-ALTERNATIF-BIOGAS