## Implementasi Teknik P&O  Pada Optimisasi Daya Pengisian Baterai Dari Sel Surya
Rianda 1) , Hendro Cahyono 2)
Magister Teknik Elektro Universitas Tanjungpura Pontianak,
1) Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Pontianak
2) Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Pontianak e-mail : rian2ty@yahoo.com 1) , h3ndrock@gmail.com 2)
Abstract– Pada  sistem  konversi  pembangkit  listrik tenaga surya, teknik MPPT merupakan suatu teori atau gagasan yang bertujuan   menemukan cara bagaimana mendapatkan nilai puncak energi, atau daya untuk kuat penyinaran  matahari  yang  berubah-ubah.  Pada  sistem pengisian  baterai dari  sel  surya yang diusulkan,  teknik P&O  (perturb  and  observation)  merupakan  salah  satu dari teknik MPPT, yang dipilih berdasarkan pertimbangan  bahwa  teknik  ini  memiliki  algoritma sederhana  dan  mampu    menjejak  potensi  daya maksimum  dari  sel  surya.  Bertitik  tolak  dari  algoritma P&O,  disusun  deskripsi  lanjut  untuk  mendapatkan bentuk implementasi yang tepat pada bidang elektronika.  Dari  hasil  deskripsi  dan    ketersediaan komponen lokal, dilakukan perancangan untuk memenuhi  tujuan  implementasi  yang  tepat.  Rancangan sistem  ini  terdiri  dari  bagian-  bagian  yang  saling mendukung  dan  bekerja  sesuai  dengan  prinsip  yang diinginkan.    Setelah  melalui  proses  perancangan dilanjutkan  dengan  pembuatan  prototipe  perangkat elektronika. Melalui percobaan berupa pengukuran dan pengujian diperoleh data, ketika dianalisa dapat dilihat pola dan karakter yang yang terlihat  memenuhi kriteria rancangan.  Realisasi  sistem  pengisian  baterai  dari  sel surya  ini  terwujud  tidak  terlepas  dari  kendala  dan proses  perbaikan,  meskipun  demikian  dapat  dikatakan sistem  memenuhi  kriteria  rancangan  seperti  biaya rendah,  rugi-rugi  konversi  daya  kurang  dari  30%  dan konverter  daya  bekerja  dengan  baik  pada  tiap  kuat penyinaran yang berbeda.
Keywords -  teknik  MPPT,  P&O,  implementasi  dan perangkat elektronika.

## 1. Pendahuluan
Pemanfaatan energi terbarukan oleh pemerintah yang diterima  masyarakat,    diantaranya  adalah  energi matahari,  mulai  dari  program  penyediaan  kelistrikan daerah terpencil yang menggunakan sel surya, sampai ke penerangan  jalan  umum  di  perkotaan.  Penggunaan teknologi  dalam  hubungannya  pemanfaatan  energi matahari  ini  kian  meluas,  produk  teknologi  yang digunakan  mulai  dari  sel  surya,  BCU  ( battery  control unit )  dan  baterai  merupakan sistem paket teknologi sel surya.  Fabrikasi  sel  surya  dilakukan  oleh  fabrik
semikonduktor,  dapat  dilakukan  oleh  beberapa  negara tertentu  saja  sedangkan  BCU  di  produksi  oleh  banyak negara produsen elektronik.
Penggunaan  baterai  pada  sistem  paket  energi  surya sebagai  penyimpan  energi  sementara,  dimana  diketahui energi  listrik  yang  dikonversi  oleh  sel  surya  sangat tergantung dari  fluktuasi kuat penyinaran  yang diterima dari  matahari.  Energi  yang  akan  disimpan  di    bateri  ini merupakan  nilai  rata-  rata    dari  jumlah  total  variasi penyinaran yang diterima.
Baterai  dengan  tegangan  kerja  sel  12V,  pada  saat muatan  baterai  masih    rendah  mempunyai  tegangan sekitar  10,8  volt  dapat  menarik  arus  pengisian  cukup tinggi  hingga  25%  dari  kapasitas  Ah  nominal [1] , kemudian  berangsur  turun  hingga  muatan  penuh,  jika muatan sudah penuh, arus yang mengalir ke baterai bisa mencapai 0 (nol) ampere.
Salah  satu  fungsi  yang  dilakukan  oleh  BCU  adalah pengisian  baterai,    merupakan  proses      yang  yang dilakukan  dengan  memperhatikan  beberapa  hal  yang berhubungan dengan  keamanan,  jenis penggunaan dan waktu  hidup  penggunaan  baterai.  Dengan  menerapkan pengisian  dengan  metode  tegangan  konstan,  penting untuk  mengetahui  jenis  baterai  dan  tegangan  set pengisian  agar  tidak  terjadi  pengisian  berlebih  yang dapat  merusak  sel  baterai.  Temperatur  sekitar  sangat mempengaruhi tegangan set pengisian, dimana temperatur  rendah  cenderung  memerlukan  tegangan pengisian  lebih  tinggi  dan  sebaliknya  jika  temperatur tinggi maka tegangan pengisian harus diturunkan.
Pada  temperatur  sekitar  sebesar  25°C  jenis  baterai SLA  ( sealed  lead  acid )    dapat  diisi  dengan  tegangan paling tinggi sebesar 14  volt, sedangkan  jenis  sel  basah sebesar  14,4  volt  [ 1 ].  Dengan  memperhatikan  besar tegangan  ini  maka  baterai dapat diisi  dengan  aman dari bahaya pengisian berlebih.
2. Teori Dasar
2.1 Sel Surya
Suatu  sel  surya  atau  sel photo  voltaic dapat mengubah  energi  surya  yang  diperoleh  dari  matahari menjadi energi listrik arus searah, hal ini dimungkinkan karena  sel  surya  merupakan  sambungan  P-N  material semikonduktor  seperti  sebuah  dioda  photo,  yang  dapat menghasilkan tegangan dan arus listrik jika terkena sinar matahari.  Sel  surya  yang  besar  merupakan  gabungan
rangkaian kombinasi seri dan paralel sel dasar. Sel surya dapat diwakili oleh model  listrik  yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Rangkaian  setara dari sel surya atau model listrik sebuah sel surya [2]
Sel  surya    dengan    tingkat  penyerapan  energi  surya tertentu  memiliki  karakteristik  yang  seperti  pada Gambar 2.
Gambar 2. Karakteristik sel surya. [2]
Karakteristik penting lain yang berpengaruh adalah pada Gambar  3,  yang  memberikan  gambaran    perubahan temperatur  sekitar  dan  kenaikan  temperatur    saat beroperasi  dapat  menurunkan  tegangan  kerja  pada  sel surya.

## Gambar  3. Karakteristik serapan daya pada sel surya [2]
Temperatur  yang  makin  tinggi  membuat  tegangan kerja sel surya makin rendah, hal ini membuat titik kerja U MPP berubah atau bergeser ke nilai yang lebih kecil.
Gambar 4. Karakteristik perubahan tegangan keluaran sel surya  sebagai akibat perubahan temperatur sekitar dan temperatur sel itu sendiri [5]

## 2.2 Konsep MPPT
Karakteristik arus - tegangan  dari panel surya adalah tidak  linier,  dan  daya  yang  dihasilkan  memiliki    pada titik operasi maksimum tertentu, yang disebut maximum power point ( MPP ), seperti ditunjukkan pada Gambar 3,  untuk  menghasilkan  energi  sebanyak  mungkin  pada kondisi  operasi  tertentu,  panel  surya  harus  beroperasi pada  MPP  (yang  tercirikan  dengan  besar  tegangan  sel surya  pada  titik  tersebut),  yaitu  energi  harus  dihasilkan tertinggi  pada  potensi  daya  yang  tersedia.  Karena  MPP berubah  dengan  radiasi  surya  dan  suhu  sekitar  ,  sebuah algoritma  yang  melakukan maximum  power  point tracking diperlukan.  Idealnya,  dengan  menggunakan sebuah  algoritma  MPPT,  keluaran    daya  panel  surya dimaksimalkan  terlepas  dari  radiasi  matahari,  suhu lingkungan,  dan  berbagai  kondisi  atmosfer.  sebagai akibatnya,  efisiensi  pembangkitan  listrik,  serta  jumlah energi  yang  dihasilkan  meningkat.  Dari  sekian  banyak metode  untuk  melacak  titik  daya  maksimum  ,  tetapi hanya  tiga  metode  berikut  ini  yang  paling  banyak digunakan  [2]  dan    akan  menjadi  referensi  dari penelitian, yaitu:
• Metoda tegangan konstan ( CV ) • Metoda mengusik dan amati ( P & O ) • Metoda konduktansi inkremental  ( INC )
Metode  CV  bergantung  hanya  pada  fakta  bahwa rasio  tegangan    pada  titik  MPP  (U MPP )  dan  tegangan beban kosong (U OC )  hampir konstan, yaitu U MPP /U OC ≈ k. Meskipun algoritma CV sangat sederhana, sulit untuk memilih  nilai  optimal  untuk  k  konstan.  Menurut  [3] nilai  optimal  k  adalah  dalam  kisaran  dari  73%  menjadi 80%.  Permasalahan  lain  dengan  metode  ini  adalah bahwa  k  sebenarnya  tergantung  pada  suhu  dan  radiasi, dan  dapat  bervariasi  sebanyak  8%  atas  seluruh  rentang kondisi operasi.
Metoda mengusik dan mengamati (P&O) merupakan metode yang banyak digunakan, karena kesederhanaannya [3]. Dalam algoritma P&O, tegangan panel surya diganggu (diusik) secara berkala (meningkat atau menurun), dan  daya keluaran panel akan dipantau setelah  setiap  gangguan.  Jika  terjadi  peningkatan  daya output  setelah  adanya  gangguan,  berikutnya  gangguan harus  dilakukan  dalam  arah  yang  sama  dengan sebelumnya.    Jika  daya  menurun  ,    gangguan  tersebut harus  dibuat  dalam  arah  yang  berlawanan.  Algoritma akan  terus    melakukan  gangguan  ( perturb )  dan mengamati  ( observation )  tegangan  panel  surya  bahkan setelah  MPP  telah  tercapai.  Dengan  demikian,  setelah MPP  tercapai, tegangan panel surya  akan berosilasi di sekitar  titik  daya  maksimum.  Osilasi  ini    akan mengakibatkan  kerugian  daya  yang  tidak  diinginkan, dan  mengurangi  efisiensi  sistem  panel  surya.  Osilasi dapat diminimalisir dengan  mengurangi ukuran  langkah gangguan.  Namun,  pengurangan  ukuran  langkah  akan memperlambat MPPT.
Keterbatasan  lain  dari  algoritma  P&O    muncul selama  tingkat  penyinaran  surya  ( insolation )  rendah, ketika  kurva  daya  keluaran  panel  cenderung  datar.  Hal ini  membuat  sulit  untuk  algoritma  untuk  membedakan lokasi  MPP  ,  karena  perubahan  keluaran  daya  kecil
sehubungan  dengan  perubahan  tegangan.  Juga,  dalam kasus    kondisi  atmosfer  yang  berubah  dengan  cepat (misalnya awan berpindah  cepat), algoritma P&O  akan menyimpang  dari  MPP  sampai  perubahan    ke  bawah melambat. Hal ini karena algoritma P&O mengasumsikan bahwa perubahan daya PV adalah hasil dari hanya gangguan tegangan panel surya.
Gambar 5. Ilustrasi algoritma P&O pada saat perubahan kondisi atmosfer cepat [2]
Flow  chart /diagram  alir  dari  teknik  P&O  untuk konverter  daya  dengan  kendali  lebar  pulsa  (PWM  = pulse  width  modulation )  dapat  dilihat  pada  gambar  6. langkah  awal  dimulai  dengan  memberikan  beban (gangguan) pada sel surya, besar nilai tegangan dan arus yang  mengalir  dari  sel  surya  diamati  dan  diambil. Berikutnya    dilakukan  operasi  perkalian  pada  kedua besaran yang diamati yang merupakan daya sel surya.
Gambar 6. Flow chart MPPT  P&O [3]
Untuk  mengatasi  kelemahan  dari  algoritma  klasik P&O, kita akan mencoba mengenal algoritma konduktansi  inkremental  (INC).  Berbeda  dengan algoritma P&O, algoritma ini akan selalu membandingkan  tegangan  panel  PV  dengan  tegangan MPP dan tidak terombang-ambing di sekitar MPP. Oleh karena itu, lebih efisien daripada algoritma klasik  P&O [12]. Metode  konduktansi  inkremental    ini  didasarkan pada kenyataan  bahwa kemiringan kurva  keluaran daya dari  panel  surya  adalah  sama  nol  pada  titik  kekuatan maksimal, seperti ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7. Kurva daya maksimum sel surya [2]
𝑑𝑃 𝑃𝑉 𝑑𝑈 𝑃𝑉 =  0 Pada  titik daya maksimum,
𝑑𝑃 𝑃𝑉 𝑑𝑈 𝑃𝑉 >  0 Pada  titik kiri daya maksimum,
𝑑𝑃 𝑃𝑉
𝑑𝑈 𝑃𝑉 <  0 Pada  titik kanan daya maksimum...........(1)
Karena  daya  keluaran  panel  P V merupakan  hasil tegangan keluaran sel surya, U PV , dan arus keluaran, I PV , maka:
𝑑𝑃 𝑃𝑉 𝑑𝑈 𝑃𝑉 = 𝑑 𝑈 𝑃𝑉 𝐼 𝑃𝑉 𝑑𝑈 𝑃𝑉 =   𝐼 𝑃𝑉 + 𝑈 𝑃𝑉 𝑑𝐼 𝑃𝑉 𝑑𝑈 𝑃𝑉 ≅   𝐼 𝑃𝑉 𝑈 𝑃𝑉 ∆𝐼 𝑃𝑉 ∆𝑈 𝑃𝑉 ..(2)
Langkah  tetap  algoritma  MPPT  INC  dasar didasarkan  pada  persamaan  (2.4),  dan  flowchart  untuk algoritma ditunjukkan pada Gambar 2.9. Dalam Gambar 8.  U k dan  I k adalah  k-th  sampel  dari  tegangan  panel, U PV ,  dan  arus  panel,  I PV ,  masing-masing.  U r adalah setpoint tegangan  panel  surya,  dan  ΔUr  merupakan perubahan langkah setpoint (tetap).
Gambar 8. Flow chart konduktansi inkremental [3]

## 2.3 Konverter DC ke DC
Konverter  DC  ke  DC  merupakan  suatu  sistem  yang melakukan  pengubahan    tegangan  masukan  searah, menjadi tegangan keluaran searah dengan nilai tegangan yang lebih rendah, lebih tinggi atau mengubah polaritas tegangan.
Konverter  ini  melakukan  pengubahan  tegangan dengan  mode sakla r .  Salah  satu  jenis  konverter  DC  ke DC ini adalah konverter Buck, yang melakukan konversi dengan  hasil  tegangan  keluaran  lebih  rendah  dari
tegangan  masukan.  Bentuk  rangkaian  dasar  konverter Buck  dapat dilihat pada gambar 9.
Gambar 9. Rangkaian dasar konverter Buck [13] S W merupakan komponen elektronik utama (seperti; transistor)  yang  dapat  dikendalikan  sesuai  dengan kecepatan on/off yang diinginkan. D  adalah dioda yang juga  dapat  mengalirkan  arus  hanya  pada  satu  arah.  L (induktor)  dan    C  (kapasitor)  merupakan  komponen pasif  yang  melakukan  proses  filter  pada  keluaran  arus dan  tegangan  hasil    pensaklaran  S W ,  sehingga  dapat diperoleh tegangan dan  arus keluaran searah  yang  lebih rata.
Gambar 10. Bentuk gelombang pada rangkaian  dasar konverter Buck [13]
2.4 Diagram Blok Rancangan Sistem BCU Diagram blok rancangan sistem BCU berbasis sistem MPPT  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.21,  terdiri  dari empat  blok  utama.  Fokus  dari  penelitian  terletak  pada blok  konverter  DC  ke  DC  dan  kontrol  berbasis  MPPT. Tipe  konverter  yang  dipilih  adalah  Buck  konverter, dengan  pertimbangan  bahwa  tegangan  sel  surya  lebih tinggi dari tegangan baterai.

## Sumber:  Hasil  Rancangan

## Gambar 11.Diagram blok rancangan sistem BCU
Kendali    rasio  D  untuk  harus  memenuhi  kriteria MPPT, dengan demikian proses pengendalian konverter akan menghasilkan puncak daya maksimum untuk setiap potensi yang ada pada panel surya.
2.5 Algoritma MPPT yang Diusulkan.
Mengacu  kepada  algoritma  P&O  yaitu  proses mengusik dan mengamati, maka dapat disusun deskripsi urutan kerja rangkaian elektronika  sebagai berikut;
1. Menghidupkan daya sistem
2. Mulai  mengusik pada nilai acuan  maksimum
3. Mengamati arus dan tegangan dari sel surya
4. Proses perkalian arus dan tegangan
5. Tahan pada titik maksimum
6. Berikan nilai ini sebagai acuan daya maksimum sementara tahan selama t X 7. Kembali ke langkah 1 s/d 6
Langkah  pengendalian  dari  1  sampai  6  dilakukan secara  periodik  seperti    pada  Gambar  12.  Reaksi    yang terjadi  pada  saat  proses  mengganggu    ( perturb )  akan mengikuti bentuk kurva seperti pada Gambar 12, dimana hasil  perkalian  arus  dan  tegangan  akan  menghasilkan titik  tertinggi  dan  ditahan  selama  langkah  6.  Langkah hasil  gangguan  ini  akan  digunakan  sebagai  nilai  acuan potensi daya pada sel surya.
Langkah  1  s/d  5  dilakukan  memerlukan  waktu tertentu  untuk  mendapatkan  nilai  cuplik  potensi  energi sel surya yang valid,  semakin cepat semakin baik tetapi dengan  kemampuan  mendeteteksi  daya  dengan  benar. Sedangkan langkah 6 dapat diatur secara praktis berdasarkan hasil  pengamatan  kecepatan perubahan kuat penyinaran surya.

## Gambar 12. Asumsi bentuk gelombang gangguan kontroler MPPT secara periodik [13]
2.6 Rancangan  Blok  Diagram  Sistem  Konverter  Daya Berbasis MPPT.
Rancangan  sistem  yang  dibangun  seperti  pada Gambar.13,  mempunyai  rangkaian  pengali  ( multiplier ) yang  akan  diterapkan  sebagai  pengolah  perkalian  arus dan  tegangan  yang  berasal  dari  sel  surya.  Saklar  SC1 dan  SC2  bekerja  untuk  menghubungkan  keluaran multiplier dan setpoint (nilai  mengusik  adalah  nilai sebesar daya maksimal suplai sel surya) ke blok Sample and  hold  circuit. Kedua saklar secara  periodik  bekerja bergantian  dan  diatur  oleh  sebuah  rangkaian timing circuit.
Asumsi  selama  proses  mengusik,  sel  surya  akan dihubungkan  ke  baterai  dengan  daya  beban  maksimal yang  lebih  besar  dari  daya  sel  surya,  hal  ini dimaksudkan untuk mendapatkan potensi daya sel surya maksimum,  informasi  daya  maksimal  ini  diperoleh  dari nilai setpoint. Selama proses ini daya tidak di transfer ke beban  tiruan        ( dummy  load ),  tetapi  di  salurkan  ke baterai  sehingga  secara  teori  tidak  ada  daya  hilang selama proses mengusik.
Rangkaian sample  and  hold bekerja  menyimpan data sampling selama proses mengamati akan dipulihkan kembali saat proses mengusik dilakukan. Blok rangkaian batas  tegangan  maksimal  berfungsi  sebagai  pengaman tegangan lebih keluaran yang akan membuat  rangkaian kendali  PWM  berhenti  bekerja  jika  tegangan  maksimal bateri sudah tercapai.
Sw
Sumber : Hasil Rancangan Gambar 13. Blok diagram rancangan rangkaian konverter berbasis MPPT
Sumber : Hasil Rancangan
Gambar 14. Rancangan rangkaian lengkap  konverter Buck, (multiplier digambarkan hanya blok pin saja)
3. Hasil Pengukuran dan Analisis
3.1 Pengamatan Karakteristik Kendali VO = [f(D)]
Hasil  pengamatan  dari  seksi  3.5,  dapat  dilihat  pada tabel.1,  pengukuran  diambil  dengan  mengatur  lebar pulsa  dengan  pengamatan  gambar  osiloskop  pada Gambar 16.
Pengamatan  dilakukan  dengan  bereferensi  kepada rangkaian pengukuran pada Gambar 14.
Sumber : Hasil Rancangan
Gambar . 15, Rangkaian pengujian kendali PWM IC SG 3524
Tabel.1  Pengukuran  V O = [f(D)]. D Vo keterangan 0 0 D = t ON / T 0.1 1.36 0.2 2.56 VO = D*V M 0.3 3.68 V M = 12.4 Volt 0.4 4.83 0.5 5.97 0.6 7.09 0.7 8.118 0.8 9.44 0.9 10.6
Pengaturan  lebar  pulsa  dilakukan  dengan  mengatur potensimeter  10K,  sehingga  tegangan    pada  pin  2  IC akan turun atau naik. Naiknya tegangan pada pin 2, akan menghasilkan  pulsa  keluaran  lebih  lebar,  demikian sebaliknya.  Dengan  menjaga  tegangan  tetap  akan diperoleh lebar pulsa yang tetap.
Hasil  pengukuran  tegangan  rata-rata  dicatat  dan gambar tampilan bentuk gelombang akan dicetak, sesuai dengan  tampilan  yang  nampak  pada  layar  osiloskop. Gambar  beberapa  bentuk  gelombang  yang  diamati berdasarkan  seksi  3.5,  sesuai  dengan  lebar  pulsa  yang diinginkan dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 16. Hasil pengamatan gelombang PWM
(a) D = 10%, (b) D = 20%, (c) D = 30%, (d) D = 50%,
(e) D = 60%,  dan (f) untuk D = 80%.
3.2   Pengujian Modul Sistem Pengisian baterai Berbeban  Resistansi  (Lampu)  dengan  Sumber  DC konstan.
Pengujian  prototipe  rangkaian  dari  percobaan  Gambar 17 dapat dilihat pada Tabel 2.
Gambar 17. Rangkaian pengukuran dan pengujian sistem pengisian bateri berbasis MPPT P&O yang direncanakan.
Tabel 2. Pengukuran modul pengisian baterai dalam keadaan berbeban
Data  arus  dan  tegangan  merupakan  catatan  hasil pengamatan,  sedangkan  daya  (P OUT dan P IN) )  dan efisiensi  (  )  merupakan  hasil  perhitungan  formulasi pada sub bahasan 2.5).
Pengaturan arus keluaran dilakukan dengan menggunakan kombinasi beban lampu halogen 12V/55W dengan dekade resistor, 20 ohm/20W. Sumber tegangan pengujian diperoleh dengan memparalel 3  buah  sumber arus searah   masing-masing dengan  kemampuan  arus  3  ampere.  Tegangan  sumber ditetapkan  dengan  besar  tegangan  18  volt.  Proses pengujian  dilakukan  dengan  mengatur  besar  arus  pada beban  secara  bertahap,  mulai  dari  1A  hingga  mencapai arus 6,5A.
Pengukuran  arus  dan  tegangan  menggunakan  alat  ukur digital,  sehingga  pembacaan  besaran  lebih  mudah hingga dua angka dibelakang nol.
3.3 Pengujian Sistem pada Kondisi Aktual di Lapangan.
Percobaan  pengujian  dilakukan  dengan  merakit sistem  lengkap    pada  kondisi  rancangan  yang diinginkan.  Rangkaian  percobaan  pengukuran  mengacu pada  Gambar  9,  dengan  mengganti  sumber  daya  DC dengan  panel  sel  surya.  Pengamatan  dilakukan  untuk melihat  unjuk  kerja  sistem  pada  kondisi  variasi  radiasi matahari  secara  langsung.  Hasil  pengamatan  ini dilakukan  dengan  mengambil  sample  selama  1  jam dengan selang waktu permenit.
Tabel 3 . Percobaan modul sistem pengisian bateri pada kondisi variasi radiasi matahari (1 Jam), (Tegangan awal bateri 12.28 Volt.)

## 4. Pembahasan
Bentuk  kurva  perolehan  dari  Tabel  1,  memberikan gambaran  bahwa  pengaturan  D,  memberikan  efek perubahan  nilai  rata-rata  pulsa  yang  linier  atau sebanding dengan perubahan D.

## Gambar 18. Karakteristik VO = [f(D)]
Dengan kata lain bahwa jika lebar pulsa membesar akan diikuti  dengan  kenaikan  tegangan  rata-rata  pulsa  itu sendiri,  perubahan  ini  secara  teoritis  akan  mengikuti formulasi yang diberikan oleh, persamaan sebelum nya.
Vo 0 2 4 6 8 10 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Vo
Gambar 19. Karakteristik Berbeban modul sistem pengisian bateri
Plot  data  dari  Tabel  2,  memberikan  pola  perubahan yang  spesifik  dari  tiap-tiap  parameter  yang  diamati. Dengan mengambil acuan perubahan arus keluaran yang semakin besar sebagai perubahan kenaikan beban, maka terlihat  bahwa  terjadi  perubahan  juga  pada  besaran  lain sebagai berikut:
 Tegangan keluaran menurun relatif stabil
 Arus masukan makin besar
 Daya  keluaran  dan  masukan  mempunyai  pola perubahan yang hampir sama
 Efisiensi makin turun
 Rugi daya semakin besar.
 Kerugian daya cukup besar  ζ  30%,
Pengujian  sistem  pada  kondisi  aktual  di  lapangan dapat diperoleh data seperti pada Tabel 3.  Kuat  radiasi matahari  sangat  menentukan  daya  yang  diserap  sel surya, dalam hal ini nampak pada kuat arus yang masuk pada  sistem.  Makin  tinggi  kuat  radiasi  sinar  matahari, terlihat arus yang keluar dari sel surya makin tinggi dan sebaliknya. Keterangan redup mewakili kondisi terburuk, yang terjadi pada saat awan tebal  menghalangi cahaya  matahari  yang  sampai  ke  permukaan  sel  surya, dimana  arus  keluaran  sel  surya  menjadi  sangat  rendah. Pada  saat  redup  terlihat  bahwa  antara  arus  masukan  I IN dan  arus  keluaran  I O ,  mempunyai  nilai  lebih  rendah, tidak  sesuai  perbandingan  seperti  saat  cerah,  dimana arus keluaran lebih besar dari arus masukan , dan sesuai dengan  prinsip  kerja  rangkaian  konverter.    Dengan mengacu  kepada  teori  superposisi  arus  searah,  maka arus  masuk  ke  bateri  dikurangi  oleh  arus  yang  di konsumsi oleh rangkaian (lihat arah arus I C dan I O pada rangkaian  gambar  9).    Nilai  arus  ke  rangkaian elektronika  kendali  MPPT    cenderung  konstan,  dengan posisi  pemasangan  alat  ukur  arus  ke  masukan  bateri akan  diperoleh  total  arus,  jika  arus  dari  sel  surya/ konverter  I O < I C , maka akan diperoleh nilai arus negatif dan  sebaliknya  jika  I O >  I C akan  diperoleh  nilai  arus positif.
Gambar  20. Karakteristik kuat arus dan besar tegangan yang bervariasi menurut intensitas radiasi matahari dalam pengujian

## selama 1 jam
Dari Tabel 3 bahwa arus yang masuk ke bateri akan semakin  tinggi  dengan  makin  tingginya  kuat  radiasi matahari.  Arus  yang  masuk  ke  baterai  sangat dipengaruhi  oleh  prosentase  muatan  yang  masih  tersisa dari bateri.
Gambaar  21. Besar daya yang terserap oleh sel surya. (Hasil perhitungan berdasarkan data pada Tabel 3)

## 5. Kesimpulan
- Teknik  MPPT  P&O  yang  diimplementasikan  pada prototipe  sistem  elektronika  konverter  daya,  yang bertujuan  memaksimalkan  perolehan    daya  dari  sel surya  ke beban /bateri, dapat bekerja dengan baik.
- Rangkaian  terintegrasi multiplier analog  MC  1495 sebagai  pengali  tegangan  dan  arus  dari  sel  surya, dapat  beroperasi  dengan  baik  sebagai  rangkaian utama  yang  dapat  mendeteksi  potensi  daya  yang berasal dari sel surya.
- Hasil  rancangan  sistem  pengisian  baterai    yang menggunakan komponen lokal dapat bekerja dengan cukup  baik.
- Pengunaan IC PWM SG 3524, memenuhi keperluan untk  mengendalikan  transistor  daya  pada  frekuensi operasi yang direncanakan.
- Penggunaan heatsink pada transisitor daya konverter, sangat  diperlukan  untuk  menjaga  agar  tetap beroperasi  pada  temperatur  kerja  yang    aman  untuk menghindari    bahaya  panas  yang  berlebihan,  yang dapat menyebabkan kerusakan sekunder transistor.
0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 Io VO(Volt) IIN(A) VIN(Volt) POUT PIN z 0 5 10 15 20 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 VI(volt) IIN(amper) VO(volt) IO(amper)

## Referensi
[1] An Introduction to Charge Controllers
https://www.whole  sale  solar.com  /solar-    information /charge - controller-article
[2] Joe-Air Jiang,Tsong-Liang Huang,Ying-Tung Hsiao and Chia-Hong  Chen,  “Maximum  Power  Tracking  for Photovoltaic  Power  Systems”,  Tamkang  Journal  of Science  and  Engineering,  Vol.  8,  No  2,  pp.  147_153 (2005)
[3] Srdjan Srdic,  Zoran Radakovic  dan  Vojinovic Vladimir ,”  Implementation  of  the  Incremental  Conductance MPPT  Algorithm  for  Photovoltaic  Systems”,  IX Simposium  Industrial  Elektronics  INDEL  2012,  Banja Luka page.34-39,November 2012.
[4] Yen-Jung  Mark  Tung,  Dr.  Aiguo  Patrick  Hu,  Dr. Nirmal-Kumar  Nair,  “Evaluation  of  Micro  Controller Based  Maximum  Power  Point  Tracking  Methods  Using dSPACE  Platform”,  Australian  University  Power Engineering Conference 2006 .
[5] Surawdhaniwar Sonali  and Diwan Ritesh. Mr, “Study of Maximum  Power  Point  Tracking  Using  Perturb  and Observe  Method  “,International  Journal  of  Advanced Research  in  Computer  Engineering  &  Technology ISSN: 2278 – 1323,Volume 1, Issue 5, July 2012
[6] Wideband  Linear  Four_Quadrant  Multiplier  MC  1495, ON semiconductor Website: http://onsemi.com,
[7] LM2524D/LM3524D Regulating Pulse Width
Modulator,  National  semiconductor  corporation,  May 2008, http://www.national.com.
[8] [8] AN604 Application note Calculation of conduction losses  in  a  power  rectifier,  Doc  ID  3607  Rev  3,  August 2011,
http://www.st.com/resource/en/application_note/cd0000
3894.pdf
[9] D r .  D u š a n G r a o v a  c , M a r  c o P ü r s  c h  e  l ,Andreas  Kiep,  MOSFET  Power  Losses  Calculation Using the Data- Sheet Parameters, Application  Note,  V 1. 1 , July 2006,
[10] Robert  W.  Erickson,    Fundamentals  of    Power Electronics  ,  Chapter    4.Switch  Realization,    University of
Colorado, Boulder , http://ecee.colorado.edu/copec/book/slides/Ch4slide.pdf [11] BU-403: Charging Lead Acid http: //battery university.com /learn/ article/ charging_the_lead_acid_battery
[12] D.  P.  Hohm  and  M.  E.  Ropp,  "Comparative  Study  of Maximum  Power  Point  Tracking  Algorithms,"  Progress in  Photovoltaics:  Research  and  Applications,  vol.  11, issue 1, pp.47–62, Jan. 2003
[13] Rashid  H  Muhammad,  Ph.D.  Power  Electronics Handbook, Academic Press,   2001,
[14] IRF  9540,RF  19540SM  Rev.  B,  Data  sheet,  Fairchild Semiconductor Corporation, 2002.
[15] http://www.electronics- tutorials.ws/ transistor/ tran_2.html

## Biografi
Rianda , dilahirkan di  Ketapang, Indonesia, pada  tahun 1965. Menyelesaikan pendidikan D-3 Teknik Elektro di Politeknik  ITB  tahun  1988,  S-1  Teknik  elektro  di Fakultas  Teknik  Universitas  Tanjungpura  pontianak tahun  2000  dan  S-2  teknik  Elektro  di  Universitas Tanjungpura di pontianak tahun 2017. Sejak  tahun 1990 hingga  sekarang  sebagai  tenaga  Pengajar  di  Politeknik Negeri Pontianak.