## RANCANG BANGUN PENGISI ACCUMULATOR (BATERAI) UNTUK SISTEM MINIATUR RUANGAN PEMANAS OTOMATIS BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN MEMANFAATKAN SUMBER SOLAR PANEL

## Fajar Hidayat Sanusi
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat fajar.hidayat@student.gunadarma.ac.id,

## Abstrak
Kebutuhan  energi  yang  terus  meningkat  dengan  sumber  energi  fosil  yang  digunakan terus  menipis  mengakibatkan  dibutuhkannya  energi  alternatif.  Pada  penelitian  ini  dibuat pengisi  accumulator  (baterai)  untuk  sistem  miniatur  ruangan  pemanas  otomatis  berbasis Arduino  Uno  dengan  memanfaatkan  sumber  solar  panel  yang  memiliki  kapasitas  daya  dan tegangan  100W-18V.  Tegangan  output  dari  solar  panel  akan  distabilkan  terlebih  dahulu  oleh menjadi  13V  yang  selanjutnya  masuk  ke  relay  yang  sudah  terhubung  dengan  Arduino  Uno sebagai  pemroses  data  yang  diterima  dari  sensor  MAX471.  Arduino  Uno  akan  memberikan perintah kepada relay untuk mengisi baterai apabila tegangan baterai ≤11.66V dan auto cut off apabila keadaan baterai sudah mencapai 100% dengan tegangan ≥13V. Tegangan output dari baterai  akan  diturunkan  oleh   buck  converter  LM2596  menjadi  5V  yang  selanjutnya  masuk  ke Arduino  Uno  sebagai  sumber  daya  untuk  mengaktifkan  Arduino.  Nilai  tegangan,  arus  dan indikator persentase pada baterai yang masuk ke Arduino Uno akan ditampilkan di LCD. Solar panel  ini  memiliki  efisiensi  sebesar  12.6%  dengan  keadaan  puncak  pada  pukul  11.00  WIB menghasilkan  tegangan  18.69V,  arus  0.72A  dan  daya  sebesar  13.45W.  Pengisi  baterai  ini hanya  dapat  mem-back  up  beban  pemanas  75W  selama  ±40  menit  karena  adanya  loss  pada baterai sehingga baterai tidak dapat bekerja secara optimal sesuai spesifikasi.
Kata kunci : Arduino Uno, auto cut off, relay, ruangan pemanas, solar panel

## Abstract
Energy  demand  continues  to  increase  while  fossil  energy  sources  used  continue  to  run low, so  we need an alternative energy.  In this research was made an accumulator charger for an  Arduino  Uno  based  automatic  heating  miniature  system  by  utilizing  a  solar  panel  source with  a  power  capacity  and  voltage  of  100W-18V.  The output  voltage  from the solar  panel  will be stabilized first by a voltage stabilizer series to 13V, then the output will be enter to the relay that  is  connected  to  Arduino  Uno  as  a  data  processor  received  from  the  MAX471  sensor. Arduino Uno will give a command to the relay to charge the battery or charge when the battery voltage is ≤ 11.66V and it will auto cut  off if the battery has reached 100% with a voltage of ≥13V.  The  output  voltage  of  the  battery  will  be lowered  by the LM2596  buck  converter  to  5V and after that it will enter the Arduino Uno as a power source to activate the Arduino. The LCD will  display  the  battery  voltage,  current  rating  and  battery  percentage  indicator.  This  solar panel  has  an  efficiency  of  12.6%  and the  peak state  at  11.00  WIB  with  a  voltage  of 18.69V,  a current of 0.72A and a power of 13.45W. The battery when backing up the load only lasts within 40  minutes that  is  caused  due  to  losses  on  the  battery,  so  the  battery  can  not  work  optimally according to specifications.
Keywords : Arduino Uno, auto cut off, relay, room heater, solar panel

## PENDAHULUAN
Energi  listrik  merupakan  salah  satu kebutuhan  pokok  bagi  kehidupan  manusia hampir di seluruh aspek kehidupan. Penggunaan energi  listrik  sudah  berada  pada  titik ketergantungan  yang  tidak  dapat  dipisahkan bagi  manusia.  Penggunaan  energi  listrik termasuk dalam proses pengisian baterai yang digunakan  dalam  miniatur  ruangan  pemanas. Pengisian baterai pada saat ini  mayoritas  masih menggunakan  energi  konvensional    berupa energi listrik yang disediakan oleh pemerintah dalam  hal  ini  Perusahaan  Listrik  Negara (PLN).  PLN  saat  ini  masih  menggunakan energi  yang bersumber  dari bahan bakar fosil yang  jumlahnya  makin  terbatas  dikarenakan energi fosil itu sendiri tidak dapat diperbaharui. Hal  ini  mendorong  ditemukannya  energi alternatif untuk memenuhi kebutuhan.
Energi  dari  cahaya  matahari  yang  tak terbatas  merupakan  salah  satu  solusi  akan ketersedian energi dari bahan bakar fosil yang semakin  terbatas  jumlahnya  [1].  Energi  dari cahaya  matahari  merupakan  salah  satu  energi alternatif  untuk  mencukupi  kebutuhan  energi listrik.  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya (PLTS)  bisa  digunakan  untuk  proses  pengisian baterai  atau  dalam  bahasa  inggris  disebut accumulator.
Pada  proses  pengisian  accumulator (baterai) sering terjadi masalah baik itu dalam proses  pemakaian  yang  berlebih  atau over- discharging maupun  dalam  proses  pengisian baterai  yang  terlalu  lama  sehingga  baterai
dalam  kondisi  kelebihan  muatan  atau  sering disebut overcharging .  Rancang  bangun pengisi  akumulator  secara portable telah dibuat  dengan  memanfaatkan  sel  surya  atau energi  matahari  dan  ditujukan  untuk  mengisi muatan  baterai  akumulator  berkapasitas medium.  Pada  penelitian  tersebut  tidak memakai  mikrokontroller  sehingga  tidak dinamis dalam konfigurasi dan tidak memakai display untuk  mengetahui  tegangan  pada baterai.  Selain  itu,  alat  pengisi  baterai  belum menggunakan converter sehingga  pengisian baterai  kurang  efisien  dan  lebih  lama  [2]. Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Prianto, Yatmono  dan  Asmara  tidak  memakai  proses charging pada  solar  panel  dan inverter untuk meningkatkan  pengisian  baterai  [3].  Penelitian lain  membuat  alat  pengisi  baterai portable menggunakan  sel  surya  untuk  aki  dan  baterai handphone .  Pada  penelitian  tersebut,  LCD dan mikrokontroler menggunakan supply energi cukup  besar  pada  aki  sehingga  mengalami penurunan  tegangan  lumayan  cepat  yang dapat  mempengaruhi  pengisian  pada  baterai handphone [4].
Berdasarkan permasalahan tersebut maka  pada  penelitian  ini  dibuat  alat  untuk pengisi  accumulator  (baterai)  pada  sistem miniatur  ruangan  pemanas  otomatis  yang memanfaatkan  energi  dari  cahaya  matahari. Sensor  yang  digunakan  untuk  mengukur tegangan  baterai  dan  mengatur  arus  yang masuk  ke  baterai  adalah  sensor  MAX471. Sistem  kendali  alat  pengisi  baterai  otomatis ini menggunakan mikrokontroler jenis
Arduino Uno [4].  Arduino  Uno sebagai pusat pengolahan data yang hasilnya akan ditampilkan pada LCD 16×2.

## METODE PENELITIAN
Pada Gambar 1 merupakan diagram
blok mengenai cara kerja dari sistem pengisian baterai secara otomatis berbasis Arduino Uno yang  memanfaatkan  sumber  solar  panel. Terdapat empat blok dan cara kerja mengenai sistem  pengisian  baterai  otomatis  ini  yaitu, blok  sumber  daya,  blok input Arduino  Uno, blok proses dan blok output .
Gambar 1. Diagram Blok Pengisi Accumulator (Baterai)
Blok  sumber  daya  yang  terdapat  pada pengisi accumulator (baterai)  otomatis  ini terdiri  dari  solar  panel,  penyetabil  tegangan, accumulator , dan converter . Setiap komponen memiliki  cara  kerja  masing-masing.  Solar panel yang terdapat pada perancangan alat ini berfungsi  sebagai  sumber  tegangan,  dimana sumber  tegangan  tersebut  berasal  dari  energi panas  matahari  yang  di  konversikan  menjadi energi  listrik.  Solar  berfungsi  untuk  melewati efek  fotolistrik  dimana  bahan-bahan  tertentu menciptakan  aliran  listrik  saat  matahari bersinar di atasnya. Solar panel sendiri terdiri dari  kristal  silikon  yang  setiap  setengah didoping  menjadi  dopan  yang  berbeda  untuk menghasilkan sebuah semikonduktor.
Penyetabil tegangan yang terdapat pada perancangan alat ini berfungsi untuk menyetabilkan  tegangan  dari output solar panel  agar  tetap  stabil  pada  tegangan  13V DC.  Sumber  tegangan  yang  terdapat  pada solar panel sendiri berasal dari panas matahari yang tidak  menentu, sehingga mengakibatkan output dari  solar  panel  tidak  stabil,  Oleh karena  itu  dibutuhkan  penyetabil  tegangan untuk  menyetabilkan  tegangan  agar  tegangan output pada solar panel tetap stabil.
Accumulator (baterai)  yang  terdapat pada  perancangan  alat  ini  berfungsi  sebagai menyimpan  energi  listrik  yang  berasal  dari solar panel. Selain itu, accumulator berfungsi sebagai input tegangan atau sumber tegangan
pada  saat  kondisi accumulator atau  baterai sudah mencapai tegangan maksimal dari hasil charging atau  dalam  kondisi  baterai  terisi penuh.  Pada  perancangan  miniatur  keseluruhan pemanas  ruangan  mengunakan infrared  heater dengan solar panel ini menggunakan dua buah input yaitu solar panel dan accumulator . Input solar  panel  sendiri  digunakan  apabila  kondisi accumulator atau  baterai  dalam  keadaan charging ,  sedangkan input dari accumalutor digunakan pada saat kondisi accumulator atau baterai  dalam  keadaan  telah  mencapai tegangan  maksimal.  Dalam  hal  ini  baterai yang digunakan adalah baterai dengan kapasitas 12V-5A,  dengan  kondisi  100%  pada  baterai yaitu pada tegangan 13V.
Converter yang digunakan pada perancangan  alat  ini  adalah buck  converter jenis LM2596 3A adjustable DC-DC stepdown atau  penurun  tegangan. Converter jenis  ini difungsikan  untuk  menurunkan  tegangan  DC maksimal hingga 3A dengan range DC 3.2V- 46V  dengan  selisih  minimum input-output
1.5V. Buck  converter berfungsi  sebagai penurun  tegangan  DC-DC  pada output dari accumulator .  Tegangan  yang  dibutuhkan pada input Arduino  Uno  yaitu sebasar 5V DC sedangkan output  accumulator sendiri  sebesar 12V DC, sehingga dibutuhkan buck converter untuk  menurunkan  tegangan  agar  tegangan input pada Arduino menjadi 5V DC.
Pada  blok input Arduino  Uno  ini terdapat  sensor  tegangan  yang  digunakan pada alat ini adalah jenis sensor tegangan dan arus  MAX471.  Sensor  tersebut  mampu membaca  tegangan  sebesar  3-25V  DC  untuk Arduino  Uno  yang  memiliki  nilai input sebesar  5V  DC,  serta  mampu  membaca  arus sebesar  0-3A  DC.  Sensor  tegangan  dan  arus ini  berfungsi  membaca  nilai  tegangan  dan arus  yang  terdapat  pada output  accumulator dan  kemudian  mengirimkan  data  nilai tegangan  dan  arus  ke  Arduino  Uno  sebagai nilai input untuk diproses. Tabel 1 merupakan konfigurasi  pin-pin  sensor  MAX471  pada Arduino Uno.
Tabel 1. Konfigurasi Pin-Pin Sensor MAX471 pada Arduino Uno
Pin Arduino Uno Keterangan A0 Terhubung ke VT sensor MAX471 A1 Terhubung ke AT sensor MAX471 GND GND sensor MAX471
Pada blok proses sistem pengisi baterai otomatis  yang  berbasis  Arduino  Uno  dengan memanfaatkan  sumber  dari  solar  panel  ini hanya  menggunakan  Arduino  Uno  dan relay sebagai  blok  proses.  Semua  informasi  atau
data-data diproses di Arduino Uno. Dalam hal ini  Arduino  Uno  memproses  data-data  dari sensor  MAX471  sebagai  pembaca  tegangan dan  arus.  Tegangan  diatur  pada  ≤11.66V untuk  melakukan  proses charging dan  ≥13
volt  untuk  tegangan  maksimal.  Setelah informasi  diterima  Arduino  Uno  maka selanjutnya  diproses  dan  akan  dikirim  ke relay untuk  dieksekusi,  apakah  melakukan charging  apabila  ≤11.66V  atau  memutuskan tegangan  pengisian  baterai  apabila  tegangan sudah mencapai ≥13V.
Pada blok output terdapat LCD dengan
tambahan I2C yang berfungsi untuk menampilkan  nilai  tegangan  dari accumulator , arus dari accumulator , dan suhu dari miniatur ruangan pemanas. Pada penelitian ini ditambah- kan  tampilan  persentase  dan  kategori very  low , low dan full untuk  mempermudah pembacaan kapasitas accumulator .  Tabel  2  merupakan konfigurasi pin I2C ke Arduino Uno.
Tabel 2. Konfigurasi Pin I2C pada Arduino UNO
1602 Ic Module Arduino Uno VCC 5V GND GND SDA A4 SCL A5
Setelah  merancang  alat  melalui  blok diagram,  skema  rangkaian  dari  alat  dapat dibuat.  Skema  keseluruhan  rangkaian  dapat dilihat  pada  Gambar  2.  Pada  Gambar  2, diketahui  bahwa  rangkaian  ini  terdiri  dari
sebuah  mikrokontroler  Arduino  Uno  Rev.3, tegangan  yang  distabilkan  menjadin  13V, modul relay 2 channel , accumulator (baterai), sensor  MAX471, buck  converter ,  LCD dengan ditambahkan I2C.
Gambar 2. Skema Rangkaian Keseluruhan
Gambar  3  merupakan  skema  rangkain modul relay 2 channel . Relay berfungsi sebagai saklar  atau swicth otomatis  sesuai  program yang telah diprogram pada Arduino Uno.
Gambar 3. Skema Rangkain Modul Relay 2 Channel
Pada  rangkaian relay ,  terdapat  beberapa komponen  seperti  transistor,  resistor,  dioda, dan kumparan. Transistor pada relay berfungsi  sebagai  saklar.  Resistor  pada relay berfungsi  sebagai  pembatas  arus  yang  masuk ke  dalam base pada  transistor.  Dioda  pada relay berfungsi  sebagai  pelindung  transistor jika  terjadi  arus feedback pada  saat relay
dimatikan.  Kumparan  pada relay berfungsi sebagai penggerak armature untuk menyambung- kan rangkaian yang akan diaktifkan.
Gambar  4  merupakan  skema  rangkaian dari buck  converter LM2596. Buck  converter berfungsi  untuk  menurunkan  nilai  tegangan dari keluaran baterai untuk masuk ke Arduino Uno.
Gambar 4. Rangkain Buck Converter LM2956
Tegangan  diatur  menjadi  5V  sebagai tegangan  masukkan  untuk  Arduino  Uno  dan arus  maksimum  sebesar  3A. Buck  converter menurunkan  tegangan  sehingga  tegangan yang  masuk  ke  Arduino  menjadi  aman  dan
tidak  merusak  Arduino,  dalam  alat  ini tegangan yang diturunkan menjadi 5V.
Gambar 5 merupakan rangkain dari sensor tegangan  dan  arus  MAX471.  Sensor  MAX471 berfungsi sebagai pembaca atau pengontrol
dari  nilai  tegangan  dan  arus  yang  menjadi nilai keluaran dari baterai. Nilai tegangan dan dan  arus  pada  baterai  akan  terkontrol  dan
selanjutnya data yang diperoleh akan diproses di  Arduino  Uno  untuk  melakukan  proses charging atau memutus tegangan pengisian.
Gambar 5. Skema Rangkaian Sensor MAX471
Pada rangkaian sensor MAX471 terdapat  pin  VT  yang  dihubungkan  dengan pin  A0  pada  Arduino,  pin  AT  yang dihubungkan  dengan  pin  A1  pada  Arduino, dan pin GND yang di-hubungkan dengan pin GND  pada  Arduino  Uno. Microkontroller
Arduino Uno Rev.3 adalah sistem
pengendali  yang  digunakan  dalam  pe- rancangan  alat  ini.  Proses  pengolahan  data masukan  dan  keluaran  yang  dihasilkan  alat dilakukan pada  Arduino seperti  yang terlihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Rangkaian Arduino Uno Rev.3
Arduino akan mengolah data masukkan dari  sensor  tegangan  dan  arus  sesuai  dengan program  yang  dibuat  dan  telah  diunduh  ke dalam  memori  Arduino.  Hasil  dari  pengolahan data  tersebut  akan  digunakan  dalam  pemberian perintah  kepada relay untuk  mengeksekusi, apakah  akan  men- charging atau  memutuskan tegangan  pengisian  baterai.  Selain  memberi perintah  kepada relay Arduino  juga  memberi perintah untuk hasil output , yaitu menampilkan
data-data  nilai  tegangan  dan  arus  yang  akan ditampilkan oleh LCD.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Realisasi  rancang  bangun  pengisi accumulator (baterai)  untuk  sistem  miniatur ruangan  pemanas  otomatis  berbasis  Arduino Uno  memanfaatkan  sumber  solar  panel seperti terlihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Realisasi Hasil Perancangan
Gambar  7  yaitu  hasil  dari  rancangan sistem  miniatur  pemanas  ruangan  secara keseluruhan.  Gambar  7  menyerupai  miniatur rumah  yang  didalamnya  terdapat  ruangan baterai,  penyetabil  tegangan, inverter ,  ruangan untuk Arduino Uno beserta sensor-sensor, dan ruangan  pemanas  yang  menggunakan infared ceramic  heater .  Pengujian  pertama  yang dilakukan  pada  alat  ini  adalah  melakukan pengujian pada rangkaian transmitter. Pengujian yang  dilakukan  adalah  dengan  mengamati
bentuk  sinyal  keluaran  pada input dan output rangkaian  transmitter  ketika  diberikan input audio.
Pengujian  solar  panel  bertujuan  untuk mengetahui  solar  panel  bekerja  dengan  baik atau  tidak.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk mengetahui  nilai  keluaran  pada  solar  panel berupa  tegangan,  arus  dan  daya  maksimum. Pengujian dimulai jam 8.00 WIB sampai dengan jam 17.00 WIB. Tabel 3 merupakan data dari hasil pengujian solar panel 18V-100W.
Tabel 3. Data Pengujian Solar Panel 18V-100W Waktu (WIB) Tegangan (Volt Arus (Ampere) Daya (Watt) Kondisi 08.00 15,3 0,7 10,71 Berawan 09.00 15,93 0,7 11,15 Berawan
10.00 16,9 0,71 11,99 Cerah 11.00 18,69 0,72 13,45 Cerah 12.00 18,4 0,71 13,06 Cerah 13.00 18,45 0,71 13,09 Cerah 14.00 18,01 0,71 12,78 Cerah 15.00 17,05 0,71 12,1 Cerah 16.00 15,3 0,7 10,71 Berawan 17.00 15,23 0,65 9,89 Berawan
Pada  tabel  1  terlihat  bahwa  nilai tegangan  tertinggi  yang  didapat  dari  solar panel  adalah  18.69V,  yang  bertepatan  pada pukul 11.00 WIB. Hal itu menandakan bahwa pada  jam  11.00  WIB  keadaan  atau  kondisi dari  cahaya  matahari  cerah  dan  sangat  terik atau  tak  terhalang  oleh  awan.  Nilai  tegangan terendah  yang  didapatkan  dari  solar  panel adalah  15.23V,  yang  bertepatan  pada  pukul 17.00  WIB.  Hal  tersebut  menandakan  pada pukul  17.00  WIB  kondisi  dari  cahaya matahari  sudah  mulai  terhalang  oleh  awan, sehingga  mengakibatkan  nilai  tegangan  yang didapatkan  dari  solar  panel  menjadi  nilai terendah  dibanding  waktu-waktu  sebelumnya pada  saat  pengambilan  data  mengenai pengujian solar panel.
Rangkaian LCD adalah perangkat yang memiliki  fungsi  untuk  menampilkan  data dalam  suatu  sistem.  Pengujian  LCD  ini berfungsi untuk mengetahui LCD sudah dapat menampilkan data sesuai dengan perancangan suatu  sistem  dengan  membandingkan  dengan hasil  pengukuran  menggunakan  alat  ukur. Dalam  hal  ini  LCD  akan  menampilkan  nilai tegangan  bertai,  arus  pada  baterai,  persentasi dengan  kategori  kapasitas  baterai  yang  tersedia dan menampilkan suhu pada miniatur ruangan pemanas. LCD yang digunakan pada penelitian ini  berukuran  16×2  dengan  penambahan  I2C LCD  untuk  mengurangi  jumlah  pin  yang digunakan untuk menghubungkan ke Arduino Uno. Skema pengujian 16×2 I2C LCD terlihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Blok Diagram Pengujian 16×2 I2C LCD
Berdasarkan  Gambar  8,  saat  pengujian LCD langsung dihubungkan ke mikrokontroler Arduino  Uno.  Pengujian  dilakukan  dengan memprogram  mikrokontroler  Arduino  Uno untuk  menampilkan  data.  Jika  data  yang
ditampilkan  sudah  sesuai  dengan  program  di mikrokontroler,  maka  LCD  sudah  bekerja dengan  baik.  Hasil  pengujian  tampilan  LCD dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Hasil Pengujian Tampilan LCD
Gambar  9  merupakan  hasil  dari pengujian  rangkaian  LCD.  Layar  LCD menampilkan  indikator  tegangan,  tegangan baterai, arus, suhu. Hal tersebut sesuai dengan perintah  yang  dikirimkan  dari  Arduino  Uno, artinya LCD dapat bekerja dengan baik.
Pada pengujian dan pembahasan pengisian baterai ini bertujuan untuk mengetahui  berapa  lama  pengisian  kapasitas
baterai dengan  menentukan berapa besar arus dan tegangan yang diberikan dalam pengisian kapasitas  baterai.  Pengujian  ini  tegangan diberikan sebesar 13V karena biasanya diatur 110%  -115%  dari  nominal  tegangan  baterai dan  arus  yang  diberikan  mengikuti  besarnya arus  yang  bersumber  dari  pembangkit  listrik tenaga  surya.  Hasil  pengujian  pengisian baterai terlihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Blok Diagram Pengujian Arus Pengisian Baterai Menggunakan Sensor dan Alat Ukur
Setelah melakukan pengujian pengisian
baterai dengan menggunakan sensor
MAX471  yang  diproses  di  Arduino  Uno  dan menggunakan  alat  ukur  manual  yaitu  dengan
multimeter maka didapatkan hasil pengukuran. Hasil pengukuran arus pengisian dan  tegangan  pengisian  dapat  dilihat  pada
Tabel 4.
Tabel 4. Data Pengisian Baterai Jam Tegangan Baterai Arus Pengisian Tegangan Pengisian  Keterangan ke (Volt)  (Ampere) (Volt) 0 11,66 0,15 13,21 Charging 1 11,84 0,2 06.00 Charging 2 12,02 0,25 06.28 Charging 3 12,65 0,3 13,6 Charging 4 12,77 0,33 13,8 Charging 5 12,79 0,36 13,75 Charging 6 12,89 0,38 13,78 Charging 7 12,95 0,35 13,7 Charging 8 12,97 0,34 13,67 Charging 9 13 0,3 13,2 Discharge
Berdasarkan  hasil  pengukuran  yang terdapat  pada  Tabel  4  maka  dapat  dibuat
grafik  hasil  pengujian  pengisian  baterai seperti pada Gambar 11.
Gambar 11. Grafik Pengisian Baterai
Berdasarkan  hasil  Tabel  4  dan  Gambar 11,  pengujian  pengisian  baterai  12V-5Ah dapat  dilakukan  selama  kurang  lebih  10  jam dengan  kondisi  arus  yang  tidak  konstan karena  mengikuti  besarnya  arus  dari  solar
panel.  Jika  dilihat  dari data  sheet baterai dengan  kapasitas  12V-5Ah  merek  GS  Astra dengan tipe 12N10-3B diberikan arus sebesar 0.5  Ampere  selama  10  jam.  Sebaiknya  untuk proses charging diberikan  arus  0.5  Ampere
sesuai  dengan  ketentuan  pabrik  sehingga menjaga  umur  dan  kualitas  baterai  agar  tetap awet.  Bila  diberikan  arus  yang  sangat  besar ( quick charge ) bisa membuat umur baterai menjadi lebih pendek.
Pada  pengujian  dan  pembahasan  lama pemakaian  baterai  ini  bertujuan  untuk mengetahui  berapa  lama  pemakaian  baterai dapat  digunakan  untuk  mem- back  up beban pemanas. Hasil pengujian terlihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Data Hasil Pengukuran Lama Pemakaian Baterai 12V- 5Ah dengan Beban 75W
Waktu Tegangan Arus Keterangan (Menit) (Volt) (Ampere) 0 13 1,3 Discharge 20 12,1 1,2 Discharge 35 11,71 1,17 Discharge 40 11,66 0,15 Charging
Tabel  5  merupakan  tabel  pengukuran lama  pemakaian  baterai  12V  5  Ah  dengan menggunakan  beban  75  watt.  Apabila  dilihat dari  hasil  pengukuran  pada  menit  ke  0  dan tegangan  awal  pada  baterai  sebesar  13.00V dengan  arus  sebesar  1.23A.  Setelah  20  menit tegangan  pada  baterai  berkurang  sekitar  0.9V menjadi  12.10  dengan  arus  1.20A.  Sampai pada menit ke 35 tegangan berkurang sebesar 0.39V  menjadi  11.71V  dengan  arus  1.17A. Pada  menit  ke  40  berkurang  sebesar  0.05V
menjadi 11.66V dengan arus 1.09A. Pada saat tegangan telah mencapai 11.66V maka baterai akan  secara  otomatis  melakukan  pengisian baterai sampai pada tegangan baterai menjadi 13V.  Setelah  baterai  mencapai  13V  maka pengisian  baterai  pun  akan  berhenti  dan baterai  akan  melakukan  discharge  sampai baterai kembali menjadi 11.66V.
Gambar 12 merupakan grafik dari hasil pengukuran  pemakaian  baterai  dengan  beban sebesar 75 watt sesuai pada Tabel 5.
Gambar 12. Pengukuran Lama Pemakaian Baterai 12V -5Ah dengan Beban 75W
Pada Gambar 12 dapat dilihat tegangan dari  baterai  mengalami  penurunan.  Hal  itu terjadi  karena  baterai  mem- back  up beban sebesar  75W  selama  kurang  lebih  40  menit. Jika  dilakukan  pengujian  dengan  cara perhitungan dengan beban = 75W, aki = 12V, 5Ah,  maka  I  =    75/12  =  6.25  A,  dan  Tb  = I(Ah)/I  =  5/6.25  =  0.8  jam.  Apabila  dilihat dari  hasil  perhitungan  ketahanan  baterai, secara teori baterai dapat mem- back up beban selama 0.8 jam atau sekitar 48 menit.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Pada penelitian ini telah berhasil dibuat alat  pengisi accumulator (baterai)  untuk sistem  miniatur  ruangan  pemanas  otomatis berbasis  Arduino  Uno  dengan  memanfaatkan sumber  solar  panel.  Dengan  menggunakan sensor  MAX471,  tegangan  dan  arus  pada baterai  dapat  terbaca  atau  termonitor  dan dapat  mengirim  data  untuk  diproses  di Arduino  Uno.  Data  yang  terbaca  oleh  sensor MAX471 diantaranya tegangan dan arus pada saat discharge 13V  dengan  arus  1.23A,  dan pada  saat charging dengan  nilai  tegangan 11.66V dengan arus 1.09A.
LCD 16×2 dengan tambahan I2C dapat menampilkan  muatan  pada baterai,  baik  pada saat charging atau  pada  saat discharge . Modul relay 2 channel yang  terprogram  di Arduino  Uno  menjadi  saklar  otomotatis  atau auto  cut  off dalam  proses  pengisian  baterai.
Auto  cut  off ini  sangat  bermanfaat  untuk proses charging atau  pengisian  baterai  guna
menghindari  baterai  dari over  charging sehingga  menjaga  kondisi  baterai  dan menghindari  dari  kerusakan.  Proses auto  cut off terjadi apabila tegangan pada baterai sudah mencapai  ≥13V  dan  memulai charging kembali pada saat nilai tegangan pada baterai sudah mencapai ≤ 11.66V.
Sistem  pengisi  baterai  otomatis  untuk sistem  miniatur  ruangan  pemanas  berbasis Arduino Uno yang bersumber dari solar panel dengan  kapasitas  baterai  12V-5Ah  dapat mem- back  up beban  pemanas  75W  selama ±40  menit.  Berdasarkan  hasil  perhitungan mengenai pemakaian baterai sesuai kapasitas- nya, baterai seharusnya mampu mem- back up beban  selama  0.8  jam  atau  48  menit.  Akan tetapi,  pada  uji  coba  baterai  hanya  mampu mem- back  up beban  selama  40  menit  saja.
Hal  itu  terjadi  dikarenakan  adanya  kerugian pada  sistem  miniatur  pemanas  ruangan dengan menggunakan infared cemamic heater sebagai  beban,  sehingga  baterai  tidak  bekerja secara maksimal.
Dalam  penelitian  yang  telah  dilakukan ini  ada  beberapa  evaluasi  dari  peneliti  dalam hal pembuatan alat secara keseluruhan. Dengan beban  yang  lumayan  besar  untuk  kategori pembuatan  miniatur  atau  prototipe  sebaiknya menggunakan  kapasitas  baterai  yang  lebih besar.  Dengan  kapasitas  baterai  lebih  besar dapat  mem- back  up beban  sehingga  bisa digunakan  lebih  lama.  Penggunaan  sensor tegangan  dan  arus  harus  disertai  dengan pengukuran  secara  manual,  karena  pada prosesnya terkadang terjadi perbedaan data.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Sukandarrumidi,  H.  Z.  Kotta  dan  D.
Wintolo, Energi  terbarukan  konsep dasar menuju kemandirian energi. Yogyakarta: UGM Press, 2013.
[2] B.  Anto,  E.  Hamdani  dan  R.  Abdullah, “Portable  battery  charger  berbasis  sel surya,” Jurnal  Rekayasa  Elektrika ,  vol.
11, no. 1, hal. 19 – 24, 2014.
[3] E.  Prianto,  S.  Yatmono,  dan  A.  Asmara, “Pengembangan solar panel dan inverter
sebagai  alat  untuk  charging  baterai  pada sepeda  listrik,” Jurnal  Edukasi  Elektro ,
vol. 1, no. 2, hal. 148 – 156, 2017.
[4] S.  Hidayat,  “Pengisi  baterai  portable dengan  menggunakan  sel  surya,” Jurnal Energi dan Kelistrikan , vol. 7, no. 2, hal.
137 – 143, 2015.
[5] A.  Kadir, From  zero  to  a  pro  Arduino . Yogyakarta: Andi, 2015.