JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa), Vol. 8, No. 2, Desember 2023, Hal. 305-314 Terakreditasi “ Peringkat 3” oleh Kemenristek/BRIN, Nomor SK: 85/M/KPT/2020 DOI: 10.31544/jtera.v8.i2.2023.305-314

## Sistem Manajemen Baterai Aktif pada Baterai Lithium-Ion Menggunakan Flying Capacitor
Nuryanti # , Suharyadi Pancono, Novalisar Rizky P Jurusan Teknik Otomasi Manufaktur dan Mekatronika, Politeknik Manufaktur Bandung Jalan Kanayakan No. 21, Dago, Coblong, Bandung, 40135, Indonesia
# nuryanti@polman-bandung.ac.id

## Abstrak
Baterai pak yang terdiri dari susunan seri paralel sel baterai membutuhkan battery management system (BMS) untuk mengatur saat pengisian dan pengosongan muatan. Dalam penelitian ini dikembangkan modul penyeimbang aktif flying capacitor dari  sel  ke  sel  yang  diimplementasikan  pada  baterai  Lithium  Ion  18650  3,6  V  2500  mAh.  Pada flying capacitor muatan  bergerak  dari  sel  baterai  yang memiliki  tegangan tinggi menuju  sel  baterai  tegangan rendah.  Proses kontrol  perpindahan  muatan  dilakukan  dengan  sakelar  elektronik  yang  dihubungkan  dengan  kapasitor  dan  diprogram agar  menyalurkan  muatan  dari  satu  sel  ke  sel  lainnya.  Tegangan  pada  baterai  dihubungkan  dengan  sensor  tegangan kemudian  data  dikirimkan  ke  ESP32  sebagai  mikrokontroler  yang  berperan  sebagai  pengambil  keputusan  untuk menyalakan  atau  mematikan  penyeimbang  ( balancer ). Balancer akan  menyeimbangkan  setiap  sel  baterai  yang  tidak seimbang . Flying  capacitor yang  ada  di  pasaran  memiliki  spesifikasi  untuk  4  sel  seri.  Oleh  karena  itu,  dilakukan modifikasi  untuk  menyeimbangkan  baterai  hingga  8  seri.  Dengan  melakukan  uji  coba  terhadap  baterai  pak  8  seri  4 paralel    dilihat  waktu  yang  diperlukan  sampai  seimbang.  Dari  proses charging dan discharging konfigurasi  yang dikembangkan menghasilkan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai keseimbangan 600 menit pada rentang tegangan 0,32  V . Setelah  dilakukan  penyeimbangan  maka  penggunaan  baterai  dengan  pembebanan  yang  sama  meningkat  dari semula hanya 480 menit menjadi 720 menit atau meningkat 50%.
Kata kunci: Lithium-Ion, flying capacitor , sel baterai, seri, paralel

## Abstract
A  battery  pack  consisting  of  a  parallel  series  arrangement of  battery  cells  requires  a  battery  management  system (BMS)  to  regulate  charging  and  discharging  times.  In  this  research,  a  cell-to-cell  flying  capacitor  active  balancing module was developed which was implemented on a 18650 3.6 V 2500  mAh Lithium Ion battery. In a flying capacitor the charge moves from the high voltage battery cell to the low voltage battery cell. The charge transfer control process is carried out with an electronic switch connected to a capacitor and programmed to transfer charge from one cell to another.  The  voltage  on  the  battery  is  connected  to  a  voltage  sensor  then  the  data  is  sent  to  the  ESP32  as  a microcontroller  which  acts  as  a  decision  maker  to  turn  the  balancer  on  or  off.  The  balancer  will  balance  any unbalanced  battery  cells.  Flying  capacitors  on  the  market  have  specifications  for  4  series  cells.  Therefore, modifications  were  made  to  balance  the  batteries  up  to  8  series.  By  conducting  tests  on  8  series  4  parallel  battery packs,  we  can  see  how  long  it  takes  to  balance.  From  the  charging  and  discharging  process,  the  configuration developed resulted in the time needed to reach balance of 600 minutes at a voltage range of 0.32 V. After balancing, battery usage with the same load increased from previously only 480 minutes to 720 minutes or an increase of 50%.
Keywords: Lithium-Ion, flying capacitor, battery cell, series, parallel

## I. P ENDAHULUAN
Baterai  Lithium-Ion  dengan  kepadatan  energi yang  tinggi  menjadi  baterai  yang  sering  digunakan pada  peralatan  elektronik  hingga  kendaraan  listrik [1].  Untuk  mendapatkan  tegangan  dan  kapasitas
arus  yang  diinginkan  maka  baterai  Lithium-Ion disusun  menjadi  rangkaian  seri  parallel.  Dalam  hal pengisian  dan  pengosongan  baterai  diperlukan pengaturan  agar  semua  baterai  dapat  dialiri  muatan listrik secara merata, begitu pula saat pengosongannya.  Oleh  karena  itu,  baterai  Lithium-
Ion  dalam  bentuk  pak  memerlukan battery management  system (BMS)  baik  dalam  hal monitoring kondisi  sel maupun dalam hal pengaturan  saat  pengisian  dan  pengosongan.  BMS sendiri  terdiri  dari  BMS  pasif  dan  BMS aktif.  Pada BMS pasif kesetimbangan baterai dilakukan dengan membuang kapasitas yang berlebih berupa panas ke dalam  rangkaian  resistor.  Cara  ini  merupakan  cara yang paling sederhana namun dalam implementasinya    pada    penggunaan  baterai  pak Lithium-Ion yang  terdiri  dari  banyak  sel  baterai meski  telah  dipasang  BMS  pasif  masih  sering ditemukan  masalah  pada  ketidakseimbangan  sel baterai [2], [3]. Ketidakseimbangan ini dapat diatasi oleh  sebuah  modul  atau  sistem  penyeimbang  sel baterai  dengan  menggunakan  BMS  Aktif  yang terdiri  dari  rangkaian  kapasitor.  Studi  kasus  pada produk  penyeimbang  sel  baterai  yang  terdapat  di pasaran, sering kali memiliki konfigurasi yang tidak sesuai  dengan  konfigurasi  baterai  pak  yang digunakan.  Produk  yang  ada  di  pasaran  memiliki konfigurasi  yang  tetap  sehingga  sulit  untuk disesuaikan  dengan  kebutuhan.  Hal  ini  sendiri menjadi  kendala  untuk  bisa  terus  memaksimalkan produk yang sudah ada agar tetap bisa menyeimbangkan baterai pak.
Penelitian terkait yang pernah dilakukan menjelaskan  mengenai  topologi cell  to  cell dengan metode three  resonant  state  switched  capacitor converter [4].  Penelitian  ini  menggunakan  baterai Lithium-Ion  dengan  susunan  seri  tanpa  paralel. Dalam  penelitian  ini, switching menggunakan MOSFET  STP220N6F7  sebagai switch karena memiliki  keunggulan  frekuensi  peralihan  yang tinggi  sehingga  mengurangi  kemungkinan energy losses .  Hasilnya,  skema  penyeimbang  sel  yang dilakukan  menghasilkan measured  peak  convertion efficiency sebesar  89,1%  [4]. Sedangkan  untuk penyeimbang  yang  digunakan  dapat  seperti  metode penyeimbang  aktif  dan  penyeimbang  pasif  [5],  [6]. Salah  satu  metode  yang  sering  digunakan  pada industri  otomotif  dan  terdapat  banyak  di  pasaran adalah metode Flying Capacitor yang menggunakan topologi cell to cell [7]-[10].  Topologi ini memiliki keunggulan  yaitu  dapat  memaksimalkan  kapasitas setiap  sel  yang  tersedia  untuk  menyeimbangkan  sel [11]. Pada penelitian sebelumnya, cell to cell hanya berfokus pada rangkaian baterai seri [12], [13]. Pada penelitian  ini  fokus  pada  pembuatan  prototipe  sel baterai  yang  seimbang  dengan  topologi  sel menggunakan  produk  yang  sudah  ada  di  pasaran dan  melakukan  modifikasi  pada  produk flying capacitor di  pasaran  untuk  topologi  baterai  pak
yang  berbeda.  Topologi  dari  sistem  penyeimbang aktif  ini  menggunakan  topologi  penyeimbang  dari sel  ke  sel.  Topologi  ini  menjelaskan  teknis penyeimbangan  sel  hanya  dapat  dilakukan  antar  sel yang berdekatan. Hal ini menjadi sebuah permasalahan  khusus  dalam  menyeimbangkan  sel baterai yang terpisah jauh. Maka dari itu, penelitian ini  menggunakan  teknik  kombinasi  dari  dua  buah penyeimbang  aktif  dalam  menghadapi  banyak  sel baterai  hanya  dengan  model  penyeimbang  aktif  sel baterai  yang  memiliki  kapasistas  terbatas  yaitu hanya 4 seri.
Sebuah  teknik  yang  dilakukan  dalam  penelitian ini mengkombinasikan dari 3 buah penyeimbang sel baterai  aktif  dengan  pengaturan  saklar  penyalaan modul  penyeimbang  dikontrol  oleh  ESP32  sebagai pusat  data  dan  kontrol  penyeimbangSehingga  dapat diperoleh  suatu  algoritma  pengaturan  active balancing  untuk  baterai  pak  8  seri  4  Paralel  (8S4P) dari  modul flying  capacitor 4S  yang  disusun  serial namun tetap membutuhkan 1 modul tambahan yang menyeimbangkan  kedua  modul flying  capacitor . Menggunakan  ESP32  sebagai  pengontrol  utama maupun akuisisi data sehingga parameter-parameter tegangan  setiap  sel  dapat  dimonitor  dengan menggunakan  IoT.  Kemudian  akan  dibandingkan sistem  yang  menggunakan  sistem active  balancing dan  sistem  yang  tidak  menggunakan active balancing .

## II. M ETODE P ENELITIAN

## A. Perancangan Sistem
Pada  tahap  ini  perancangan  sistem  pada penelitian  ini  ditunjukkan  pada  Gambar  1. Berdasarkan  Gambar  1  terdapat  sensor  tegangan sebagai  komponen  pengukur  tegangan  yang  akan mengambil  data  tegangan  dari  baterai  pak  secara langsung.  Data  parameter  yang  dikumpulkan  akan diteruskan  menuju  ESP32  sebagai  mikrokontroler untuk  akuisisi  data.  ESP32  akan  berperan  sebagai pengambil  keputusan  untuk  menyalakan  atau mematikan penyeimbang ( balancer ). Balancer akan menyeimbangkan  setiap  sel  baterai  yang  tidak seimbang.  Diagram  alir  yang  ditunjukkan  pada Gambar 2 menjelaskan sistem yang digunakan akan secara  sekuensial  menyalakan balancer secara bergantian.  Metode  ini  membagi  pak  baterai menjadi beberapa bagian tertentu sehingga balancer menyeimbangkan  pak  baterai  dari  satu  bagian  ke bagian lain hingga mencapai keseimbangan.

## Gambar 1. Arsitektur umum sistem
Gambar 2. Flowchart metode penyeimbang sel

## B. Battery Pack
Baterai  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah  baterai  Lithium-Ion 18650  sebagai  sel baterai.  Baterai  18650  digunakan  karena  memiliki
kapasitas  yang  besar  dengan  ukuran  yang  relatif kecil.  Baterai  yang  memiliki  diameter  18  milimeter serta  tinggi  65  milimeter  ini  memiliki  tegangan kerja penuh 3,2-4,2 V dengan kapasitas 2500 mAh.
Baterai  pak  yang  akan  dibuat  telah  dilakukan dengan  uji  resistansi  internal  pada  masing-masing sel  baterai.  Uji  resistansi  internal  berperan  sebagai parameter dalam penyusunan urutan dalam penentuan  posisi  baterai  pak.  Baterai  tersebut  akan dilengkapi  dengan  BMS  sebagai  sistem  keamanan baterai. BMS yang digunakan bersifat konvensional sehingga  tidak  memiliki  sistem  penyeimbang ataupun  sistem  tambahan  lainnya.  BMS  hanya beroperasi  sebagai  pengaman  ketika  baterai  pak digunakan  saat  pengisian  atau  pengosongan,  hanya akan  beroperasi  pada  tegangan  pengoperasian  yang aman  dan  tidak  melebihi  volume  pengoperasian tegangan kerja.

## C. Rangkaian Penyeimbang
Berdasarkan  Gambar  3(a)  rangkaian  baterai  pak dengan  system  penyeimbang  berupa  kapasitor  dan sakelar.  Sekelar  disini  menggunakan  MOSFET. Semakin banyak baterai maka akan semakin banyak kapasitor yang digunakan sebagai elemen penyimpan  energi  serta  perantara  antara  satu  sel baterai  dengan  sel  baterai  lainnya.  Kapasitor  ini disebut flying  capacitor karena  muatan  bergerak atau  terbang  antara  sel  baterai  yang  memiliki tegangan tinggi menuju sel baterai tegangan rendah. Teknik  ini  memindahkan  muatan  antar  sel  baterai yang  berdekatan.  Prinsip  kerja flying  capacitor melibatkan penggunaan kapasitor yang dihubungkan  dengan  sakelar  elektronik  yang dikontrol  secara  bergantian  agar  menyalurkan muatan dari satu sel ke sel lainnya.
(a)
(b)
Gambar 3. Rangkaian penyeimbang: (a) rangkaian ekivalensi kapasitor, baterai, dan sakelar, (b) rangkaian aktual penyeimbang aktif baterai dengan menggunakan modul active balancer
Sedangkan  pada  Gambar  3(b)  bekerja  dengan ESP32  sebagai  pengontrol  utama.  Data  hasil pengukuran yang didapatkan sebelumnya diolah dan diteruskan  menuju  program  untuk  mengaktifkan penyeimbang. Penyeimbang diaktifkan menggunakan  sebuah  relay  sebagai  saklar.  Setelah relay mengaktifkan penyeimbang, maka penyeimbang langsung bekerja untuk menyeimbangkan  baterai  yang  tidak  seimbang. Penyeimbang  yang  digunakan  adalah  penyeimbang dengan  kapasistas  maksimal  4  seri  baterai  sehingga digunakan  3  buah  penyimbang.  Dua  buah penyeimbang  berfungsi  menyeimbangkan  baterai
dengan  tegangan  referensi  diambil  dari  masing masing  seri  baterai.  Ketika  dua  rangkaian  4  seri baterai  telah  seimbang  dengan  tegangan  referensi masing-masing  seri  berbeda,  maka  penyeimbang  1 dan  penyeimbang  2  akan mati.  Kemudian penyeimbang  3  akan  aktif  dan  menyeimbangkan rangkaian  4  seri  di  antara  dua  rangkaian  4  seri sebelumnya.  Proses  ini  akan  terus  berulang  hingga semua  tegangan  pada  setiap  baterai  telah  bernilai sama,  sehingga  ESP32  akan  mematikan  semua penyeimbang.
D. Rangkaian Pengisian dan Pengosongan
Pengujian karakteristik terbagi menjadi pengujian charging dan  pengujian discharging . Pengujian charging dilakukan  dengan  pemberian arus (I) konstan dan tegangan sesuai dengan baterai. Sedangkan pengujian discharging dilakukan dengan pemberian  pembebanan  terhadap  baterai  dengan arus (I) konstan. Pengujian charging dan discharging dilakukan  dalam  dua  tahap.  Tahap pertama  dilakukan  sebelum  baterai  menggunakan penyeimbang ( balancer ) dan tahap kedua dilakukan sesudah baterai menggunakan penyeimbang. Hal ini dilakukan  untuk  mendapatkan  nilai  perbandingan antara  penggunaan  penyeimbang  baterai  dan penggunaan  baterai  saja.  Pengujian  yang  dilakukan menggunakan  parameter  tegangan  (V)  dengan korelasi  terhadap  satuan  waktu  (t)  dalam  satuan menit.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk  menemukan nilai  perbandingan  secara  kuantitatif  besaran  yang dibandingkan terhadap waktu.  Rangkaian pengujian pembebanan yang dibuat sebagai berikut.
Gambar 4. Rangkaian pengisian baterai ( charging)
Pada  Gambar  4  adalah  rangkaian yang digunakan  untuk  pengujian  pengisian  tegangan baterai.  Rangkaian  menggunakan Power  Supply sebagai  sumber  tegangan  untuk  pengisian  baterai. Selain  itu,  menggunakan  multimeter  sebagai validasi  nilai  arus  yang  bekerja  pada  rangkaian tersebut.  Hal  ini  dikarenakan  uji  pengosongan ( discharging )  serta  uji  pengisian  ( charging )  harus memiliki  nilai  arus  yang  sama.  Pada  Gambar 5Gambar  5.  Rangkaian  pengosongan  dengan regulator arus tetap dan tegangan tetap menggunakan Motor  DC menunjukkan bahwa baterai akan  melewati regulator pengontrol  CC/CV ( Constant Current / Constant Volt ) sebelum menuju beban  motor DC. Hal ini dilakukan untuk mengatur arus keluaran dari baterai dapat stabil sehingga data yang  didapatkan  akan  menurunkan  tegangan  sesuai dengan daya yang dikonsumsi oleh motor DC.

## E. Perangkat Antar Muka
Perangkat  antar  muka  digunakan  sebagai perangkat  pemantauan  hasil  pengukuran  dan  hasil penyeimbang  baterai.  Perangkat  antar  muka  yang dirancang  menggunakan  alat  Node-Red.  Desain antar muka yang dirancang seperti pada Gambar 6.
Gambar 5. Rangkaian pengosongan dengan regulator arus tetap dan tegangan tetap menggunakan Motor DC

## Gambar 6. Antarmuka untuk pemantauan tegangan baterai
Gambar 7. Komunikasi nirkabel antarmuka dengan

## ESP32
Untuk  komunikasi  nirkabel  seperti  ditunjukkan pada Gambar 7 dimana data hasil pengukuran, akan ditampung  terlebih  dahulu  di  dalam  ESP32. Selanjutnya akan di kirim menuju Node-Red dengan protokol  MQTT  sebagai  transmisi.  Protokol  MQTT pusat  akan  ditanam  pada device yang  terinstal Node-Red.  Kemudian  ESP32  akan  bertindak sebagai  MQTT client yang  bertugas  untuk publish atau  mengirimkan  data  menuju  MQTT  pusat. Sedangkan pada tampilan Node-Red akan bertindak sebagai MQTT client yang bertugas untuk subscribe atau menerima data dari MQTT pusat.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Implementasi Sistem
Baterai  pak  yang  dibuat  telah  melalui  uji resistansi  internal  terlebih  dahulu.  Uji  resistansi internal digunakan untuk mengetahui seberapa besar resistansi yang terdapat pada setiap baterai sel yang digunakan.  Baterai  yang  telah  diuji  disusun berdasarkan  nilai  resistansi  internal  yang  terkecil hingga  terbesar.  Hal  ini  bertujuan  untuk  membuat nilai  voltase  yang  disusun  secara  paralel  dan  seri akan mendekati sama setiap susunan paralelnya.
Gambar 8. Battery pack 8 seri 4 paralel
Gambar 9. Perbandingan nilai pengukuran sensor dengan multimeter
Implementasi sistem yang dirancang ditunjukkan pada  Gambar  8  dimana  baterai  pak  yang  telah dibuat  dan  telah  ditambahkan  BMS sebagai  sistem pengaman  baterai.  Baterai  pak  dilapisi  dengan kapton  tape sebgai  pelindung  baterai  pak  karena sifat dari kapton tape yang tahan terhadap panas.

## B. Pengukuran Pada Antarmuka
Uji  pengukuran  tegangan  dilakukan  dengan  dua cara. Metode pertama menggunakan sensor dipadukan dengan pengukuran menggunakan metode  manual  menggunakan  alat  ukur.  Nilai  hasil sensor  dibandingkan  dengan  nilai  hasil  uji  manual harus  menghasilkan  nilai  yang  mendekati  sama dengan  nilai error mendekati  nol.  Namun  toleransi
kesalahan  pembacaan  akan  disebabkan oleh pembacaan  ADC  dari  ESP32  sehingga  nilai kesalahan  pembacaan  menjadi  ±  5  %.  Nilai  yang muncul  pada  pengukuran  baterai  menggunakan sensor dan  menggunakan  multimeter seperti terlihat pada Gambar 9.

## C. Uji Karakteristik
Uji  karakteristik  dilakukan  untuk  mengetahui karakteristik  baterai  dalam  uji charging dan discharging. Hal  ini  dilakukan  untuk  mengetahui kapasitas energi pada baterai yang  digunakan.  Nilai ambang batas baterai ditetapkan pada 4,2 V sebagai batas atas dan pada 3,2 V sebagai batas bawah. Hal ini  setelah  dilakukan  pengujian grading baterai, pada  nilai  tegangan  3,2  V  menunjukkan  nilai  arus menurun secara signifikan sehingga ini diasumsikan sebagai batas tegangan kerja yang aman.
Karakteristik  sel  baterai  Lithium-Ion  18650  yang digunakan  memiliki  spesifikasi  seperti  pada  Tabel 1.
Uji charging dan discharging dilakukan  dengan pemberian  serta  pengurangan  sebesar  1,2  A  secara konstan  ( constant  current ).  Baterai  pak  diuji charging dengan  pemberian  arus  konstan  1,2  A secara  terus  menerus  hingga  mencapai  batas  atas tegangan  kerja.  Sedangkan  pada  uji discharging , baterai  pak  diberi  beban  konstan  sehingga pengurangan  arus  bernilai  konstan  sebesar  1,2  A. Setiap pengujian menggunakan BMS sebagai sistem pengaman  agar  tegangan  masukkan  serta  tegangan keluaran pada baterai tetap aman.

## Tabel 1. Karakteristik sel baterai Lithium-Ion 18650
Spesifikasi Nilai Kapasitas 2500 mAh Diameter 18 mm Tinggi 65 mm Tegangan kerja 3,6 – 3,8 V DC
Gambar 10. Uji charging sebelum seimbang
Berdasarkan  Gambar  10,  lama  waktu charging pada baterai pak dengan arus konstan sebesar 1,2 A sebesar  525  menit.  Meskipun  ada  banyak  sel  yang belum  mencapai  batas  atas  tegangan  kerja  baterai (keadaan  penuh),  namun  BMS  telah  membaca keadaan  tersebut  penuh  karena  ada  satu  sel  yang telah  mencapai  batas  tersebut.  Hal  ini  merupakan kelemahan  yang  terjadi  jika  baterai  tidak  seimbang dikarenakan  modul  BMS  yang  konvensional  tidak dapat menyeimbangkan baterai pak.
Berdasarkan Gambar 11, lama waktu discharging dengan  pembebanan  arus  konstan sebesar  1,2  A  selama  480  menit.  Sama  seperti  uji charging ,  banyak  sel  baterai  yang  belum  mencapai batas bawah tegangan kerja (keadaan kosong) tetapi BMS telah memutuskan tegangan keluaran sehingga sel tidak terpakai secara maksimal.

## D. Uji Penyeimbang Sel
Baterai  yang  telah  dibuat  selanjutnya  dilakukan uji balancing dengan menggunakan modul penyeimbang flying  capacitor . Flying  capacitor akan  menyeimbangkan  dengan  teknik cell  to  cell yang  membuat  setiap  sel  dapat  digunakan  secara maksimal. Modul penyeimbang baterai  Lithium-Ion yang  digunakan  adalah  produk flying  capacitor yang  didapat  di  pasaran  dengan  spesifikasi  seperti pada Tabel 2.

## Tabel 2. Spesifikasi modul penyeimbang
Spesifikasi Nilai Tegangan kerja 2,0V-4,5 V Model 4S Arus kerja 0,5-5 A Gambar 11. Uji discharging sebelum seimbang
3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 0 45 90 135 180 225 270 315 360 390 435 480 525
Teg angan (V o lt) Menit (t) 1S 2S 3S 4S
5S
6S 7S 8S 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 0 45 90 135 180 225 270 315 360 390 435 480 Te gang an (V ol t) Menit (t) 1S 2S 3S 4S
5S 6S 7S 8S

## Gambar 12. Uji balancing
Gambar 13. Uji charging setelah baterai seimbang
Berdasarkan  Gambar  12,  didapatkan  hasil  uji balancing dari baterai 8S4P dengan nilai keseimbangan  tegangan  pada  3,86  Volt.  Nilai  yang didapat  menunjukkan  nilai  yang  akurat  pada  setiap baris serinya. Keseimbangan didapatkan pada waktu 600  menit  dengan  selisih  tegangan  tertinggi  dan terendah sebesar 0,32 Volt. Kecepatan penyeimbangan  akan  tergantung  seberapa  besar selisih  tegangan  yang  terjadi  serta  banyaknya jumlah sel baterai yang diseimbangkan.
Dari  Gambar  13,  baterai  dapat  memaksimalkan kapasitas  sesungguhnya  ketika  sudah  seimbang. Lama  waktu charging sebelum  seimbang  lebih cepat  dibandingkan  setelah  seimbang.  Hal  ini mengindikasikan kapasitas baterai terisi maksimal.
Dari Gambar 14, kapasitas baterai menjadi  lebih besar  setelah  seimbang.  Lama  waktu  baterai  dapat menjadi  lama  dibandingkan  sebelum  seimbang. Lama  waktu  baterai  dengan  pengujian  pembebanan dengan  arus  konstan  pada  1,2  Ampere  sebelum baterai seimbang  hanya bertahan hingga 480 menit. Sedangkan  pada  pengujian  pembebanan  setelah baterai  seimbang  dapat  bertahan  hingga  720  menit. Hal  ini  terjadi  peningkatan  kapasitas  energi  pada baterai pak.
Gambar 14. Uji discharging setelah baterai seimbang

## IV. K ESIMPULAN
Telah  dikembangkan  metode  penyeimbang  aktif baterai  Lithium  Ion  dengan  menggunakan flying capacitor 4  seri  untuk  baterai  pak  8  seri  4  pararel. Rangkaian  kombinasi  dari  3 flying  capasitor dapat menyeimbangkan  baterai  8S4P  dengan  selisih tegangan  tertinggi  dan  terendah  sebesar  0,32  Volt selama  600  menit.    Kapasitas  baterai  tanpa penyeimbang  baterai  aktif  pada  pembebanan  1,2  A dapat bertahan selama 480 menit sedangkan dengan menggunakan  penyeimbang  aktif  baterai  dapat bertahan  selama  720  menit  atau  meningkat  hingga 50%.

## R EFERENSI
[1]  M.  T.  Afif  and  I.  A.  P.  Pratiwi,  “Analisis perbandingan  baterai  lithium-ion,  lithium-polymer, lead acid dan nickel-metal hydride pada penggunaan  mobil  listrik-review,” J.  Rekayasa Mesin , vol. 6, no. 2, pp. 95–99, 2015.
[2]  F.  A.  Perdana,  “Baterai  Lithium,”  Apr.  2021,  doi: 10.20961/inkuiri.v9i2.50082.
[3]  M. Syarifuddin and F. Muji, “Analisis Karakteristik Baterai  Lithium-Ion  dan  Baterai  Lithium  Iron Phosphate pada Sepeda Motor Listrik,” Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya , 2021.
[4]  Y. Shang, Q. Zhang, N. Cui, and C. Zhang, “A cell- to-cell  equalizer  based  on  three-resonant-state switched-capacitor  converters  for  series-connected battery  strings,” Energies ,  vol.  10,  no.  2,  pp.  206, 2017.
[5]  S. Hemavathi, “Overview of cell balancing methods for Li-ion battery technology,” Energy Storage , vol. 3, no. 2, pp. e203, 2021.
[6]  M. Uzair, G. Abbas, and S. Hosain, “Characteristics of  battery  management  systems  of  electric  vehicles with  consideration  of  the  active  and  passive  cell balancing  process,” World  Electr.  Veh.  J. ,  vol.  12, no. 3, pp. 120, 2021.
[7]  H.-C. Chen, C.-Y. Lu, W.-H. Lien, and T.-H. Chen, “Active  capacitor  voltage  balancing  control  for
3.6
3.7 3.8 3.9 4 4.1 0 45 90 135 180 225 270 315 360 405 450 495 540 585 Teg an gan (V o lt) Menit (t) 1S 2S
3S 4S
5S 6S 7S 8S 3.00 3.50 4.00 4.50 0 45 90 135 180 225 270 315 360 405 450 495 540 585 630 675 720 Teg an gan (V o lt) Menit (t) 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 8S 3.00 3.50 4.00 4.50 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 8S
three-level  flying  capacitor  boost  converter  based on  average-behavior  circuit  model,” IEEE  Trans.
Ind. Appl. , vol. 55, no. 2, pp. 1628–1638, 2018.
[8]  A. K. M. Ahasan Habib, S. M. A. Motakabber, M. I. Ibrahimy,  and  M.  K.  Hasan,  “Active  voltage balancing  circuit  using  single  switched‐capacitor and  series  LC  resonant  energy  carrier,” Electron. Lett. , vol. 56, no. 20, pp. 1036–1039, 2020.
[9]  Z.  Song,  X.-G.  Yang,  N.  Yang,  F.  P.  Delgado,  H. Hofmann,  and  J.  Sun,  “A  study  of  cell-to-cell variation  of  capacity  in  parallel-connected  lithium- ion  battery  cells,” ETransportation ,  vol.  7,  p. 100091, 2021.
[10]  V.-L.  Pham,  V.-T.  Duong,  and  W.  Choi,  “A  low cost  and  fast  cell-to-cell  balancing  circuit  for lithium-Ion  battery  strings,” Electronics ,  vol.  9, no.
2, p. 248, 2020.
[11]  K.  P.  Nivya  and  K.  Deepa,  “Active  cell  balancing for  a  2s  Lithium  ion  battery  pack  using  flyback converter  and  push-pull  converter,”  in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering , IOP Publishing, 2021, p. 012097.
[12]  M.  Daowd,  M.  Antoine,  N.  Omar,  P.  Van  den Bossche,  and  J.  Van  Mierlo,  “Single  switched capacitor  battery  balancing  system  enhancements,” Energies , vol. 6, no. 4, pp. 2149–2174, 2013.
[13]  E. Leksono, I. N. Haq, E. Juliastuti, L. G. Z. Fahran, and F. M. Nabhan, “Development of Active Cell to Cell  Battery  Balancing  System  for Electric  Vehicle Applications,” in 2019 6th International Conference on  Electric  Vehicular  Technology  (ICEVT) ,  IEEE, 2019, pp. 4–10.