Analisis Kerja LVD (Low Voltage Disconnect) Multsistem Pada Akumulator 12 Volt Pada Panel Surya
Fadilah 1 , Sofiah 2 , Angga Rikardo 3
1,2,3 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Palembang fadilah@um-palembang 1 , sofikeran12@gmail.com 2 , anggarikardo11@gmail.com 3
Received 20 Februari 2023 | Revised 23 April 2023 | Accepted 28 April 2023

## ABSTRAK
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) merupakan Pembangkit energi alternative yang banyak digunakan pada  saat  ini,  di  mana  sumber  energinya  tidak  akan  pernah  habis,  untuk  menunjang  kinerja  sistem PLTS tersebut dibutuhkan akumulator yang berfungsi sebagai penyimpan muatan listrik dengan kapasitas sebesar 12 Volt, 105 Ah. dengan Low Voltage Disconnect multisistem 12 Volt sebagai protector . Tujuan dari penelitian ini  adalah  menganalisa  kerja  akumulator  terhadap  sistem protector LVD  multisistem  12  Volt  pada  saat pengisian  dan  pengosongan  pada  pembangkit  listrik  panel  surya.  Metode  yang  dilakukan  mulai  dari  proses pengisian  dan  pengosongan  pembangkit  listrik  panel  surya  serta  pengambilan  data  dan  evaluasi.  Hasil percobaan yang didapat sudah di rancang dan mampu menganalisa kerja akumulator terhadap sistem protector LVD multisistem pada saat pengisian dan pengosongan pembangkit listrik panel surya dengan kapasitas yang bervariasi.

## Kata Kunci: Solar Cell, Akumulator, LVD
Solar Power Plant (PLTS) is an alternative energy generator that is widely used at this time, where the energy source  will  never  run  out.  To  support  the  performance  of  the PLTS  system,  an  accumulator  is  needed  that functions  as  an  electric  charge  store  with  a  capacity  of  12  Volts,  105  Ah.  with  Low  Voltage  Disconnect multisystem 12 Volt as a protector. The purpose of this study is to analyze the work of the accumulator on the 12 Volt multisystem LVD protector system when charging and discharging in a solar panel power plant. The method  used  starts  from  the  process  of  filling  and  emptying  the  solar  panel  power  plant  as  well  as  data collection and evaluation. The experimental results obtained have been designed and are able to analyze the work of the accumulator against the multi-system LVD protector system when charging and discharging solar panel power plants with varying capacities.
Keyword: Accumulator, LVD, Solar Cell

## I. PENDAHULUAN .
Panel  surya  merupakan  alat  yang  digunakan  untuk  sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS) yang  merupakan  energi  baru  dan  terbarukan, Panel  surya  dapat  mengubah  cahaya  matahari  menjadi  energi listrik arus searah (DC). Besarnya energi listrik yang di hasilkan oleh Panel surya yang di susun secara seri atau parallel. (Muhammad & Setyo, 2017).
Akumulator  merupakan  salah  satu  komponen  yang  digunakan  pada  sistem  panel  surya  yang  untuk penyimpanan cadangan energi listrik. akumulator berfungsi untuk menyimpan energi listrik yang di hasilkan oleh panel surya dalam bentuk energi arus searah dan di simpan sebagai cadangan yang biasanya di gunakan pada saat panel surya ketika tidak menghasilkan energi listrik (Aita & Cristine, 2018).
LVD  merupakan  alat  proteksi  yang  berfungsi  untuk  melindungi  suatu  baterai  dari  kerusakan  akibat pengisian yang terlalu berlebihan ( overdischarge ). LVD akan memutus beban dari baterai secara otomatis pada saat  tegangan  baterai  sudah  turun  mencapai  batas  pengaturan  tegangan  rendah , dan  kemudian  akan menyambungkan  kembali  beban  secara  otomatis  jika  baterai  sudah  terisi  kembali  dan  tegangannya  sudah mencapai  batas  pengaturan  tegangan reconnect ( low  voltage  reconnect). (Gatot,  Hani,  abdulah,  & Pratama, 2021) . Untuk  menunjang  sistem  tersebut  dibutuhkan  suatu  komponen  yaitu  akumulator  dengan  kapasitas sebesar 12 Volt, 105 Ah. Dengan LVD multisistem 12 Volt sebagai protector . Adapun jenis akumulator yang digunakan adalah jenis akumulator kering sebagai pengisian daya melalui sumber panel surya.

## II. METODE PENELITIAN
Sebagai  tahapan  awal  untuk  berlanjut  ke  sistem  pembuatan  dan  pengujian  alat,  selanjutnya  akan  di peroleh nilai suatu hasil yang telah diukur dan data hasil pengukuran tersebut di gunakan untuk bahan Analisa dan pembahasan yang dapat di simpulkan sebagai pembuktian sebagai alur proses pembuatan alat seperti pada Gambar 1.
DOI : https://doi.org/10.32502/jse.v7i2.5757

## Gambar 1. Diagram flowchart
Pada  Tabel  1  menunjukan  spesifikasi  komponen-komponen  utama  yang  harus  disiapkan  dalam perancangan  dan p erakitan  pembangkit  listrik  tenaga  surya  dengan  mengunakan  system  12  Volt  dengan kapasitas 1600 Watt.

## Tabel 1. Spesifikikasi Nama Alat
No Nama Spesifikasi Alat 1 Panel Surya 200 WP 2 Solar Charge Controller (SCC) 50 Ampere 3 Akumulator 12 Volt/105 Ah 4 Low Voltage Disconnect (LVD) 12 Volt 5 Inverter 1600 Watt
A. Diagram Skema Solar Cell SCC Akumulator LVD Inverter Beban Relay

## Gambar 2. Diagram Skema PLTS
Berikut adalah penjelasan mengenai Gambar 2 mengenai diagram skema rangkaian yaitu sebagai berikut:
1. Matahari  sebagai  energi  baru  terbarukaan  dan  sebagai  sumber  energi  utama  yang  akan  di konversikan menjadi energi listrik.
2. Panel surya di gunakan untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik, dengan keluaran merupakan tegangan DC.
3. Arus dari panel surya di supply ke Solar Charge Controller , dimana fungsi SCC ini adalah untuk mengontrol proses charging pada akumulator.
4. Ketika akumulator telah di charging dan sudah terisi  penuh maka tegangan dari  akumulator ini akan di suplai ke Low Voltage Disconnect terlebih dahulu sebelum tegangan di supply ke inverter. Di mana fungsi dari LVD adalah untuk memutus tegangan jika terjadi beban lebih.
5. Dari  LVD  ditambahkan  relay  12  Volt  DC  di  mana  fungsi  dari relay adalah  sebagai  saklar pemutus/pemantik dari LVD ke inverter .
6. Selanjutnya inverter akan mengrubah arus DC ke AC sebelum tegangan di suplai ke beban.

## B. Data Akumulator dan LVD
Akumulator merupakan alat penyimpan energi listrik yang merubah energi listrik menjadi energi kimia atau sebaliknya. Akumulator bekerja atas dasar pengisian dan pengosongan yang terdapat di dalamnya.(Muslih, 2021).
Pada saat akumulator di gunakan, maka terjadi pengosongan dimana kedua elektrodanya akan menjadi timbal sulfat. Hal ini disebabkan kedua elektroda bereaksi terhadap larutan asam sulfat. Pada reaksi tersebut elektroda timbal melepaskan banyak elektron, akibatnya terjadi aliran listrik dari timbal dioksidanya. Dalam akumulator terdapat sel untuk menyimpan arus yang mengandung asam sulfat. Tiap sel berisikan plat positif dan plat negatif. Pada plat positif mengandung oksid timah coklat (PbO 2 ), Sedangkan plat negatif mengandung timah (Pb). Plat – Plat tersebut ditempatkan pada batang penghubung. pemisah atau separator menjadi isolasi diantara  plat  tersebut  dibuat  agar  akumulator  mudah  beredar  disekeliling  plat.  (Ahmad  &  Adzimah,  2018), Tabel 2 menunjukan Data akumulator yang digunakan.

## Tabel 2. Data Akumulator
No Karakteristik Besaran Listrik 1 Merk Neuton Power 2 Kapasitas Bataerai 105 Ah 3 Tegangan 12 Volt 4 Berat 30 Kg 5 Tipe VRLA
Dari Tabel 2 Tegangan Akumulator yaitu sebesar 12 Volt dengan kapasitas baterai 105 Ah. Agar masa pakai akumulator dapat bertahan lebih lama digunakan alat proteksi LVD untuk melindungi akumulator dari kerusakan  akibat  pengosongan  ( discharge) dan  pengisian  berlebih  ( overdischarge) degan  Spesifikasi  LVD yang digunakan di tunjukan pada Tabel 3 .

## Tabel 3. Data Low Voltage Disconnect (LVD)
No Karakteristik Besaran Listrik 1 Tipe XH-M609 2 Power Suply Tegangan 12 Volt 3 Tegangan Keluaran Sama dengan keluaran catu daya 4 Control precision 0.1 Volt 5 Konsumsi Daya Kurang dari 1.5 Watt 6 Seting Batas Bawah 10,5 Volt 7 Seting Batas Atas 11,5 Volt
Dari Tabel Data tegangan LVD 12 Volt dengan pengaturan batas bawah sebesar 10,5 Volt sedangkan batas atas 11,5 Volt.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) merupakan energi alternative yang sangat luas di gunakan saat  ini,  di  mana  sumber  matahari  merupakan  sumber  energi  yang  tak  terbatas  dan  pengunaan  secara  terus menerus tanpa akan pernah habis, untuk membangkitkan sumber energi tersebut kita menggunakan sebuah alat berupa panel surya yang akan di pasang di atas atap rumah atau menggunakan tiang dengan fokus kepada sinar matahari agar mendapatkan intensitas sinar matahari yang lebih baik. (Hari & purwarto, 2019)
Pengunaan energi panel surya pada energi alternatif tidak terlepas pada pengunaan akumulator hal ini karena akumulator merupakan sebagai pendukung utama dalam menyimpan muatan listrik atau penyimpanan
DOI : https://doi.org/10.32502/jse.v7i2.5757
energi cadangan sebelum di ubah melalu inverter sehinga mengeluarkan keluaran sumber AC. (Tri, Johar, & Supriadi, 2018)
Adapun  untuk  mengantisipasi  terjadinya  kerusakan  pada  akumulator  akibat  tegangan  yang  terlalu rendah  sehinga  akan  mengakibatkan  kondisi  akumulator  mudah  terjadi  kerusakan  dan  ini  menyebabkan akumulator cepat sekali rusak. Untuk mengatas hal tersebut dibuatlah sebuah proteksi yaitu LVD ( Low Voltage Disconnect ).

## Gambar 3. Batas Bawah LVD
Pada  Gambar  3  LVD  akan  bekerja  ketika  nilai  tegangan  akumulator  sudah  sesuai  dengan  nilai  yang sudah  diatur  pada  LVD.  Sistem protector LVD  ini  akan  diatur  batas  bawah  nya  yaitu  10,5  Volt  pada  Saat tegangan  akumulator  mencapai  10,5  Volt  maka  LVD  akan  memutus  suplai  tegangan  dari  akumulator  ke inverter hal ini di karenakan LVD akan memutuskan arus untuk mencegah ke khawatiran akumulator soak.

## Gambar 4. Batas Atas LVD
Sedangkan pada Gambar 4 batas atas nya yaitu 11.5 Volt ketika akumulator sudah terisi kembali dan tegangan  telah  mencapai  11.5  Volt,  maka  LVD  akan  menghubungkan  kembali  sumber  dari  akumulator  ke inverter sebelum menuju ke beban, hal ini untuk mencegah dari pengisian dan penggunaan berlebih.
Tabel  4.  Data  Hasil  Pengukurn  Panel  Surya  Terhadap  Penchargeran  dan  pengosongan  Akumulator  dengan mengunakan beban variasi
Waktu Beban (Watt) Panel Surya Akumulator Inverter Cos pi V in I in V in I in V out I out 13:00-13:15 62 14.17 10.59 12.32 9.27 225.2 0.49 0.89 13:15-13:30 118 14.15 11.04 12.23 10.18 225.6 0.58 0.89 13:30-13:45 145 14.11 11.31 12.21 12.27 224.5 0.7 0.87 13:45-14:00 198 13.81 10.95 12.01 16.84 221.1 0.92 0.99 14:00-14:15 241 13.64 10.85 11.88 18.49 215.9 1.13 0.89 14:15-14:30 296 13.11 9.06 11.62 22.94 200.4 1.49 0.88 14:30-14:45 355 13.19 11.13 11.64 26.05 199.1 1.64 0.89 14:45-15:00 400 12.74 10.56 11.10 29.72 190.6 1.79 0.99
Pada  Tabel  4,  diatas  hasil  pengukuran  ketika  dilakukan  pengisian akumulator  dengan  daya  beban bervariasi  mulai  dari  62  Watt  sampai  400  Watt,  dimulai  dari  dari  pukul  13:00  WIB  dengan  beban  daya bervariasi  masing-masing  waktu  pengukuran  setiap  15  menit  berdasarkan  intensitas  cahaya  matahari  dan waktu. Tegangan  keluaran  akumulator sama dengan  masukan inverter .  Pada saat  pengukuran pengisian  dan pengosongan kedelapan dengan beban sebesar 400 Watt tegangan akhir akumulator yang di baca LVD sebesar 10,5  Volt  maka  LVD  ini  bekerja  dengan  memutus  tegangan  dari  akumulator  ke inverter ,  sedangkan pengukuran dilakukan tanpa beban tegangan akumulator sebesar 11,10 Volt.
Tabel 5. Data Hasil Pengukuran Pengosongan Mengunakan Beban Konstan Bervariasi
Waktu Beban (Watt) Akumulator Inverter Cos pi V in I in V out I out 13:00-13:15 62 12.15 10.15 226,4 0,50 0,89 13:15-13:30 118 12.06 11.60 224,3 0,54 0,98 13:30-13:45 145 11.98 12.73 221,6 0,69 0,96 13:45-14:00 198 11.86 15.60 218,3 0,83 0,98 14:00-14:15 241 11.72 19.79 215,4 1,10 0,95 14:15-14:30 296 11.46 22.03 208,2 1,43 0,92 14:30-14:45 340 11.01 25.72 189,5 1,64 0,91 14:45-15:00 400 10.89 30.73 183,2 1,82 0,99
Pada  Tabel  5,  diatas  hasil  pengukuran  ketika  dilakukan  pengosongan  akumulator  tanpa  pengisian dengan beban daya bervariasi mulai dari 62 Watt sampai 400 Watt, pengosongan dimulai pukul 13:00-15:00 WIB  dengan  waktu  15  menit  pengujian  sebanyak  8  kali.  Pada  saat  pengosongan  akumulator  arus  output akumulator sama dengan inverter . Pada saat pengukuran pengosongan kedelapan dengan beban sebesar 400 Watt tegangan akhir akumulator yang di baca LVD adalah sebesar 10,5 Volt maka LVD ini bekerja dengan memutus  tegangan  dari  akumulator  ke inverter ,  sedangkan  pengukuran  dilakukan  tanpa  beban  tegangan akumulator sebesar 10,89 Volt.

## IV. KESIMPULAN
Untuk penchargeran dengan beban  bervariasi di mulai beban 62 sampai 400 Watt akumulator mampu mensupplai beban selama 2 jam tergantung pada intensitas cahaya matahari tegangan akhir pada akumulator sebesar  11,10  Volt  pengukuran  tanpa  beban,  Sedangkan  pengosongan  akumulator  tanpa  pengisian  dengan beban bervariasi 62-400 Watt selama 2 jam tegangan akhir sebesar 10,89 V pengukuran pada saat di beri beban 200 Watt maka tegangan yang dibaca LVD sebesar 10,5 Volt, maka LVD langsung memutus tegangan dari akumulator ke inverter dan tidak terjadi kekosongan secara berlebihan.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, F., & Adzimah. (2018). Pengaruh Aditif Maleimede Biner Pada Perfomansi Baterai Lithium Dengan Graphene Oxide Sebagai Anoda. Jurnal Teknik Mesin , 2.
Aita, D. R., & Cristine, W. E. (2018). Studi Penyimpanan Energi Pada Baterai Plts. Jurnal Ilmiah .
Bagastama,  I.  (2019).  Pembangkit  Listrik  Menggunakan  Panel  Surya  Dengan  Inverter  1000  Watt. Eprints Repository Software .
Gatot,  S.,  Hani,  S.,  Abdulah,  S.,  &  Pratama,  Y.  I.  (2021).  Pemamfaatan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya Sebagai Sumber Energi Listrik Cadangan Budi Daya Burung Puyuh Di Lengkapi Dengan Automatic Transfer Swicth. Electrical , 51.
Hari, B., & Purwarto. (2019). Efesiensi Pengunaan Panel Surya Sebagai Energi Alternatif. Teknik Elektro .
Muhammad, N., & Setyo, W. (2017). Rancangan Sistem Kelstrikan Plts On Grid 1500 Watt Dengan Back Up Battery Di Desa Timampu Kecamatan Towu. Teknik Elektro .
DOI : https://doi.org/10.32502/jse.v7i2.5757
Vol. 7 | No. 2 | Halaman 54 - 59 [Maret] [2023]
Muslih, N. (2021). Karakteristik Baterai Penyimpan Energi Listrik Secara Spesifik. Teknik Elektro .
Salim, B. M., & Nurlailah, R. (2019). Analisis Kemampuan Panel Surya Monokristalin 150 Watt Pada Arus Dan Pengisian Yang Di Hasilkan. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika Dan Riset Ilmiah , 7.
Tri,  J.  P.,  Johar,  D.  D.,  &  Supriadi,  L.  (2018).  Implementasi  Logika  Fuzzy  Untuk  Sistem  Otomatisasi Pengaturan Pengisian Baterai Pembankit Liatrik Tenaga Surya. Teknik Elektro .