## RANCANG BANGUN SPEED BUMP SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI ALTERNATIF
Aris Suryadi Program Studi Teknologi Listrik Politeknik Enjinering Indorama, Purwakarta, Email: aris.suryadi@pei.ac.id
Emmanuel Agung Nugroho Program Studi Mekatronika Politeknik Enjinering Indorama, Purwakarta, Email: emmanuel.agung@pei.ac.id
Purwandito Tulus Asmoro Program Studi Teknologi Listrik Politeknik Enjinering Indorama, Purwakarta, Email: purwamdito@pei.ac.id

## ABSTRAK
Speed bump atau dalam bahasa Indonesia disebut “Polisi Tidur”, dianggap kurang bermanfaat dan mengganggu  bagi  para  pengendara  motor  untuk  mengurangi  kecepatan  motornya.  Muncul  sebuah gagasan untuk merancang sebuah alat yang pada penerapannya dapat memanfaatkan sebagai pembangkit listrik dengan sumber penggerak generator dari polisi tidur. Dengan menggunakan rangkaian elektronika daya  sebagai  regulator  dari  keluaran  yang  dihasilkan.  Metode  penelitian  dari  alat  ini  adalah  ketika kendaraan  melewati  speed  bump  maka  akan  menginjak  bump  yang  dapat  bergerak  naik  dan  turun, kemudian  gerakan  dari  naik  dan  turunnya  bump  tersebut  diubah  menjadi  gerakan  memutar  generator. Tegangan yang dihasilkan dari generator tersebut disimpan pada accumulator yang nantinya energi listrik dapat difungsikan sesuai kebutuhan. Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah dapat menjadi sumber energi alternatif terbarukan sebagai penghasil listrik, dapat memanfaatkan energi yang terbuang menjadi energi yang potensial.
Kata kunci : speedbump; pembangkit listrik ; accumulator.

## ABSTRACT
Speed  bump  or  in  Indonesian  language  called  "Polisi  Tidur",  is  considered  less  useful  and disturbing for motorcyclists  to reduce the speed of  their  motorbikes. An idea arose to  design  a device, which in its application could be utilized as a power plant with a generator driving sourced from a speed bump. By using a power electronics circuit as a regulator of the output produced. The research method of this tool is that when a vehicle passes a speed bump it will step on a bump that can move up and down, then  the  movement  of  the  rise  and  fall  of  the bump  is  converted  into  a  circular  motion  generator.  The voltage generated from the generator is stored in the accumulator which will be used as electrical energy as needed. The purpose of this research is to be able to become a source of renewable alternative energy as a producer of electricity, to be able to utilize wasted energy into potential energy.
Keyword : speed bump; power plants; accumulator.

## 1. PENDAHULUAN
Potensi energi baru dan terbarukan (EBT) Indonesia cukup besar, dengan variasi jenis energi yang beragam,  akan  tetapi  potensi  EBT  tersebut  belum  optimal  dikembangkan  karena  berbagai  kendala penerapannya, seperti biaya investasi yang tinggi, effisiensi teknologi yang relatif rendah, letak geografis, dan faktor sosial masyarakat sebagai pengguna energi. Apabila semua kendaraan yang hilir mudik di jalan raya dapat dimanfaatkan  potensi energi  yang  dimiliki dan  dapat  membangkitkan  menjadi  energi  listrik, maka dengan mekanisme serta kebijakan yang mendukung akan potensi sebagai pembangkit energi listrik serta menjadi sumber energi yang tidak terpikirkan sebelumnya [1].
Pemanfaatan  sebelumnya  polisi  tidur  biasanya  hanya  sebatas  memperlambat  laju  kendaraan  agar terhindar dari kecelakaan. Seiring dengan pertambahan jumlah kendaraan yang sebanding dengan jumlah pertambahan  penduduk  yang  melewati  jalan.  Upaya  yang  telah  dilakukan  salah  satunya  adalah  dengan membuat  kenyamanan  pengemudi  setelah  melewati  polisi  tidur  dengan  mengoptimalkan  bentuk  dan ketinggian speed bump [2],[3]. Speed bump merupakan prototipe sistem tuas sebagai alat konversi energi mekanik menjadi energi listrik dengan memanfaatkan laju kendaraan pada bantalan ( bump ). Kendaraan yang melewati jalan raya akan menginjak bantalan ( bump ) yang terhubung dengan tuas dan pegas, freewheel, serta flywheel yang terhubung  pada  poros  generator.  Akibat  putaran  generator  menghasilkan  energi  listrik.  Daya  keluaran pada  generator  disimpan  pada accumulator selanjutnya  daya  listrik  yang  tersimpan  dapat  digunakan untuk penerangan jalan [4].

## 2. LANDASAN TEORI

## 2.1 Hukum Keseimbangan
Merupakan  hubungan  antara  gaya  yang  bekerja  pada  suatu  benda  dan  gerak  yang  disebabkannya. Dalam  hukum  Newton,  gaya  tekan  kendaraan  terhadap speed  bump yang  terjadi  di  jalan  raya dimanfaatkan untuk menggerakan tuas [5],[6].

## Gambar 1. Konsep Keseimbangan [9]
Rancangan  pada  rangka  dirancang  untuk  mendukung  beban  dalam  bentuk  tertentu  serta  dan mengalami deformasi jika mengalami pembebanan. Struktur mengalami gaya eksternal serta reaksi pada titik pendukung strukturnya [7]. Semua gaya yang bekerja pada benda dianggap bekerja pada titik benda tersebut,  dan  jika  gaya-gaya  ini  tidak  seimbang.  Daya  listrik  yang  dihasilkan  dari  rancangan  alat pembangkit listrik tenaga speed bump ini, dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut [8]:
(1)
atau
(2)
Keterangan : P = Daya yang dihasilkan (watt) I = Arus listrik (ampere) V = Tegangan listrik (volt) R = Hambatan (ohm)

## 2.2 Hasil Perancangan Speed Bump
Perancangan  alat  meliputi  tata  letak  bagian  dari  komponen  mekanik  dan  panel  listrik.  Adapun perancangan rangka pada speed bump diperlihatkan pada gambar 2.

## Gambar 2.  Perancangan Speedbump
Sedangkan hasil perancangan speed bump termasuk dengan panel listrik terlihat pada gambar 3.

## Gambar 3.  Hasil Perancangan Speedbump

## 2.3 Prinsip Kerja Speedbump
Untuk menghasilkan listrik generator perlu diputar dengan kecepatan putaran tertentu, maka gerak naik  turun  dari speed bump diubah  menjadi gerak  memutar gear pada generator agar generator  mampu menghasilkan  energi  listrik.  Langkah  gerak  pada speed  bump sebagai  pembangkit  listrik  berawal  dari gerak bump yang  diinjak  oleh  sepeda  motor  yang  melewati,  lalu bump menggerakan rack  gear yang merubah gerak linier menjadi putaran [9]. Adapun langkah gerak speed bump yang diinjak oleh sepeda motor terlihat pada gambar 4.
Energi  listrik  yang  dihasilkan  dari  generator  tidak  konstan,  karena  setiap  motor  yang  melewati kecepatannya tidak sama. Karena energi listrik yang dihasilkan dari generator masih kecil dan belum bisa digunakan  untuk  mengisi  daya  pada accumulator ,  maka  harus  dinaikkan  dan  disearahkan  dengan rangkaian  elektrik.  Ketika  tegangan  sudah  searah  dan  lebih  dari  12  V,  maka  dapat  digunakan  untuk mengisi  daya  pada accumulator .  Untuk  lebih  jelasnya  alur  kerja  sistem  pada speed  bump sebagai pembangkit listrik diperlihatkan pada gambar 4.

## Gambar 4.  Alur Kerja Sistem

## 3. METODOLOGI  PENELITIAN

## 3.1 Tahapan Penelitian
Penelitian  dimulai  dengan  mempelajari  beberapa  referensi  dan  literatur.  Tahap  kedua  adalah merancang speed  bump ,  menetukan  kebutuhan  rangkaian  pengendali, inverter beserta  pemilihan accumulator . Selanjutnya tahap ke tiga melakukan evaluasi rancangan pada sistem dilanjuti pada tahap ke empat melakukan pengukuran dan uji coba kelayakan perangkat, apakah telah sesuai dengan rancangan dan daya yang dihasilkan. Adapun alur metode penelitian dapat dilihat pada gambar 5.
Perakitan alat yang telah dilakukan, selanjutnya melakukan pengujian pada alat. Pengujian alat jika mengalami  kendala  dan  tidak  sesuai  dengan  rencana  awal  maka  dilakukan  perbaikan  pada  titik  yang menjadi  kendala.  Selanjutnya  proses  pengambilan  data  pengukuran  putaran  generator,  tegangan  serta fungsi kinerja alat. Setelah proses tersebut di atas dilakukanlah analisa data dan simpulan.

## 3.2 Waktu dan Tempat Penelitian
Dalam kurun waktu kurang lebih 5 (lima) bulan penelitian ini dimulai dari penandatangan kontrak penelitian.  Pengujian  dilakukan  di  lokasi  samping  laboratorium  Prodi  Teknologi  Listrik,  Politeknik Enjinering  Indorama.  Pada  pengujian  tanpa  beban  (tidak  tersambung accumulator )  pada  gambar  6 diperlihatkan penginjakan pada roda depan sepeda motor, pengukuran tegangan generator sebesar 15,71 V.

## Gambar 6. Penginjakan Pada Roda Depan
Sedangkan  pada  pengujian  berikutnya  untuk  roda  belakang  sepeda  motor  diperlihatkan  gambar  7, pengukuran tegangan generator sebesar 34,41 V.

## Gambar 7. Penginjakan Pada Roda Depan

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengambilan  data  pengujian  dilakukan  yakni  penginjakan  pada  roda  depan  saja  yang  merupakan indikasi awal asupan minimal untuk accumulator sebagai source energi listrik terlihat pada tabel 1.
Tabel 1. Pembangkitan tegangan Penginjakan Roda Depan Tegangan Generator DC (V) Tegangan Setelah Buckboost (V) Tegangan Accumulator (V) Pertama 1,55 13,05 8,10 Kedua 1,20 10,08 8,10 Ketiga 1,80 15,12 8,15 Keempat 1,90 15,96 8,20 Kelima 2,20 18,48 8,26 Rerata = 1,73 14,54 8,16
Pengujian yang diperlihatkan pada gambar 8 bahwa penginjakan roda depan dilakukan sebanyak 5 (lima) kali. Penginjakan pertama tegangan generator sebesar 1,55 V kemudian dinaikkan menggunakan
modul buckboost dihasilkan  tegangan  13,05  V.  Setelah  dinaikkan  tegangan  tersebut  dihubungkan  ke accumulator dengan tegangan terukur sebesar 8,10 V. Selanjutnya penginjakan kedua, tegangan generator sebesar  1,20  V,  kemudian  dengan  menggunakan  modul buckboost tegangan  yang  dihasilkan  menjadi sebesar 10,08 V, dan  dihubungkan pada accumulator dihasilkan tegangan sebesar  8,10 V.
1,55 1,20 1,80 1,90 2,20 13,05 10,08 15,12 15,96 18,48 8,10 8,10 8,15 8,20 8,26 0 5 10 15 20 Te ga ng an ya ng te ru ku r Pijakan Roda Pertama Grafik Pembangkitan Tegangan Tegangan Generator DC (V)
Tegangan Setelah Buckboost (V)
Tegangan Accumulator (V)

## Gambar 8. Grafik Pembangkitan Tegangan

## 5. KESIMPULAN
Hasil  pengujian  didapatkan  keluaran  tegangan  rata-rata  pada  generator  sebesar  1,73  V,  kemudian keluaran  tegangan  tersebut  sebagai  inputan  pada  rangkaian  modul buckboost dan  didapatkan  tegangan rata-rata sebesar 14,54 V. Setelah dinaikkan tegangan yang terhubung pada accumulator dengan tegangan rata-rata sebesar 8,10 V.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Peneliti apresiasikan ucapan terima kasih ditujukan kepada pihak yang telah mendanai Penelitian Dosen Pemula  (PDP)  tahun  anggaran  2018  dengan  tahun  pendanaan  2019  :  DIREKTORAT  JENDERAL PENGUATAN RISET DAN PENGEMBANGAN dengan Surat Keputusan Nomor : 7/E/KPT/2019   dan Nomor  :  110/SP2H/LT/DRPM/2019  ;  dan  Lembaga  Layanan  Pendidikan  Tinggi  Wilayah  IV  dengan Kontrak  Nomor  :  2803/L4/PP/2019  ;  serta  Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian  Masyarakat  (LPPM) dengan Kontrak Nomor : 026/LPPMPEI/VII/2019.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Ciptian  Weried  Prianda,  2012.  Rancang  Bangun  Electrical  System  pada  Speedbump  Pembangkit Daya, Jurusan Teknik Elektronika, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya.
[2]   D.  Garcia-Pozuelo,  A.  Gauchia,  E.  Olmeda,  and  V.  Diaz.  2014.  Bump  Modeling  and  Vehicle Vertical Dynamics Prediction, Adv. Mech. Eng., vol. 2014,1–10.
[3]  P. Taylor, T. Abiola, O. Salau, A. O.  Adeyefa, and S. A. Oke. 2014. Vehicle speed control  using road bumps,” Transport, Vol XIX, No 3, 130–136.
[4]  Nugroho  A  A.  2016.  “Perancangan  dan  Pembuatan  Prototype  Alat  Konversi  Energi  Mekanik menjadi  Energi  Listrik  di  Jalan  Raya  dengan  menggunakan  Speed  Bump”.  Fakultas  Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
[5]   Agus  Munadi,  2013.  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Speed  bump  sebagai  Sumber  Energi  Alternatif, Fakultas Teknik, Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
[6]   Muhammad Khabib Fathoni, 2017. Daur Ulang Energi Kinetik dari Polisi Tidur ( Speed bump ) untuk Penghasil Listrik, Fakultas Ilmu Terapan, Universitas Telkom.
[7]   Jihan  Zeinyuta  Rosafira,  2017.  Rancang  Bangun  Polisi  Tidur  Penghasil  Listrik  Bagian  Statis, Fakultas Teknik, Universitas Jember.
[8]  Andhi  Kusumo,  2018.  Rancang  Bangun  Speed  bump  sebagai  Pembangkit  Listrik,  Program  Studi Teknik Mesin Industri, ATMI Cikarang.
[9]   Muhammad  Jaffar  Al  Faruqi,  2016.  Rancang  Bangun  Pembangkit  Listrik  Speedbump  sebagai Energi Alternatif, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Negeri Padang.