SIMULASI MAXIMUM POWER POINT TRACKING

Simulasi Maximum Power Point Tracking (MPPT) Panel Surya Menggunakan Perturb and Observe Sebagai Kontrol
Buck-Boost Converter
SIMULASI MAXIMUM POWER POINT TRACKING (MPPT) PANEL SURYA MENGGUNAKAN
PERTURB AND OBSERVE SEBAGAI KONTROL BUCK-BOOST CONVERTER
Mochamad Firman Salam
S1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya
e-mail: [email protected]
Subuh Isnur Haryudo
S1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya
e-mail: [email protected]
Abstrak
Energi surya merupakan salah satu sumber energi alternatif yang tidak bersifat polutif, tidak dapat habis,
dan dapat dikonversi menjadi energi listrik. Media yang digunakan untuk mengkonversi pancaran radiasi
tersebut adalah sebuah bahan semikonduktor yang biasa disebut sel surya atau solar cell. Pemanfaatan
energi surya dapat merusak beban jika digunakan tanpa kontroler karena daya yang dihasilkan sel surya
tergantung pada nilai suhu dan radiasi matahari. Oleh karena itu tujuan dari penelitian ini adalah merancang
sebuah sistem MPPT panel surya yang mampu untuk mengisi baterai. Hasil simulasi menunjukkan kinerja
MPPT Perturb and Observe yang mampu mencapai nilai yang diinginkan yaitu rata-rata tegangan 14.726
V dengan error 1.88% ,arus 4.573 A dengan error 1.77%, dan daya 67.356 W dengan error 3.84%.
Kata Kunci : Sel surya, MPPT, Perturb and Observe, Buck-boost Converter
Abstract
Solar energy is one alternative energy source that is not polluting, can’t be exhausted, and can be
converted into electrical energy. Media used to convert the radiation beam is a semiconductor material
commonly called solar cells. Solar power utilization can damaging the load if without controller because
solar cell power depending on temperature and irradiance . Therefore of this research is to design MPPT
solar panel system which capable for charging battery. The results shows the MPPT perturb and observe
performance which capable to set point that is voltage average 14.726 V with error 1.8%, current average
4.573 A with error 1.77%, and power average 67.356 W with error 3.84%.
Keyword: Solar cell, MPPT, Perturb and Observe, Buck-boost Converter
radiasi matahari yang rendah. Radiasi matahari yang
diterima panel surya tergantung cuaca dan posisi
matahari terhadap panel surya, sehingga untuk dapat
menggunakan energi pada malam hari diperlukan media
penyimpanan untuk menyimpan energi matahari. Salah
satu media penyimpanan yang digunakan adalah Accu
atau baterai. (Harmini dan Titik Nurhayati, 2009).
Sistem Maximum Power Point Tracking (MPPT)
dengan bantuan buck-boost converter digunakan untuk
mengatur besar kecilnya tegangan keluaran pada panel
surya, agar dapat memaksa panel surya memperoleh
daya maksimum pada berbagai tingkat radiasi matahari
dan suhu. Dengan menganalisa masukan sumber hasil
konversi panel surya dengan memanfaatkan
kemampuan kapasitas puncak dari karakteristik panel,
diharapkan efisiensi daya keluaran ke beban dapat
maksimum (Atar Fuady, 2012). Menurut Rusminto
Tjatur Widodo (2010) terdapat beberapa algoritma
MPPT yang telah ditemukan dan ditulis pada jurnal
ilmiah internasional seperti Perturb and Observe,
Incremental Conductance, Dynamic Approach,
Temperature Methods, dll. Semua algoritma tersebut
berbeda-beda dalam beberapa aspek termasuk
kesederhanaan, kecepatan, implementasi hardware,
PENDAHULUAN
Sinar matahari merupakan sumber energi terbarukan
yang sangat efektif dan ramah lingkungan karena tidak
menimbulkan polusi. Sinar matahari yang sampai
kepermukaan bumi dapat diubah menjadi energi listrik
menggunakan sel surya atau photovoltaic array (PV)
(Harmini dan Titik Nurhayati, 2009).
Menurut Danang Susilo (2010), energi yang
dikeluarkan oleh sinar matahari sebenarnya hanya
diterima oleh permukaan bumi sebesar 69% dari total
energi sinar matahari.
Suplai energi surya dari sinar matahari yang diterima
oleh permukaan bumi sangat luar biasa besarnya yaitu
mencapai 3x 10 joule per tahun, energi ini setara
dengan 2x 10 Watt. Jumlah energi sebesar itu setara
dengan 10000 kali konsumsi energi di seluruh dunia saat
ini. Dengan kata lain, dengan menutup 0,1% saja
permukaan bumi dengan panel surya yang memiliki
efisiensi 10% sudah mampu untuk menutupi kebutuhan
energi di seluruh dunia saat ini.
Permasalahan yang ditimbulkan pada penggunaan
PV (Photovoltaic) adalah daya keluaran PV yang
seringkali tidak mencapai maksimal dari daya yang
sebenarnya dikeluarkan oleh PV terutama pada kondisi
57
Jurnal Teknik Elektro. Volume 06. Nomor 01 Tahun 2017, 57-64
sensor yang dibutuhkan, biaya, efektifitas, dan
parameter yang dibutuhkan.
Pada Penelitian ini akan menganalisis MPPT dengan
menggunakan algoritma Perturb and Observe untuk
memaksimalkan daya tanpa melakukan melakukan
proses tracking atau perputaran secara mekanik
terhadap panel surya. Tujuan penggunaan buck-boost
converter untuk menaikkan dan menurunkan tegangan
kerja PV agar sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan.
KAJIAN PUSTAKA
Sel Surya
Sel surya merupakan elemen aktif struktur dioda
yang terbuat dari semikonduktor atau polimer dan
berfungsi untuk mengkonversi cahaya matahari menjadi
energi listrik. Konversi energi ini dihasilkan dari radiasi
cahaya pada sel surya, dan hal ini diketahui sebagai efek
photovoltaic. Ketika cahaya mengenai sel surya, energi
photon yang lebih besar dari energi band-gap akan
mengeksitasi elektron valensi, sehingga pasangan
electron-hole akan tergenerasi yang kemudian pasangan
electron-hole ini akan menimbulkan medan listrik.
(Montario C. B., 2010)
Keterangan:
I
: Arus yang lewat pada p-n junction (A)
I0 : Arus saturasi p-n junction (A)
q
: Muatan elektron 1,602 x 10 C
V : Tegangan pada p-n junction (V)
K : Konstanta Boltzman 1,38 x 10
J/K
T
: Temperatur (Kelvin)
Imp : Arus pada titik maksimum (A)
Vmp : Tegangan pada titik maksimum (V)
Exp : Bilangan euler (2,71828)
Iph : Arus yang dihasilkan oleh sinar matahari (A)
Rs : Hambatan seri (Ω)
a
: Suhu pada tegangan (°C)
Dari Persamaan 2, dapat digambarkan rangkaian
pengganti sel surya seperti ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2: Rangkaian pengganti panel surya
Keluaran dari sel photovoltaic sangat dipengaruhi
oleh kondisi lingkungan, yaitu radiasi matahari dan suhu
sel. Dari persamaan (2), arus yang dibangkitkan oleh
photon, Iph, berhubungan dengan radiasi matahari ( ),
sebagai berikut:
Gambar 1: Proses Perubahan Energi matahari menjadi
energi listrik
Menurut Budi Yuwono (2005) secara sederhana sel
surya terdiri dari persambungan bahan semikonduktor
bertipe p dan n (p-n junction semiconductor) yang jika
terkena sinar matahari maka akan terjadi aliran elektron,
aliran elektron inilah yang disebut sebagai aliran arus
listrik. Proses pengubahan energi matahari menjadi
energi listrik ditunjukkan gambar 1.
Persamaan eksponensial untuk memodelkan sel
photovoltaic diturunkan dari hukum fisika untuk p-n
junction (persamaan 1) dan secara umum diterima
sebagai representasi karakteristik sel surya ditunjukkan
oleh persamaan 2. (Habbati Bellia, dkk, 2014)
I = I0(exp

=
∗
∗
ℎ−
− 1)
[exp

∗


− 1]

ℎ =λ∗(
λ=
,
+
∗∆ )
(3)
(4)
Keterangan:
Isc,ref : Short-circuit current (A)
: Nilai koefisien arus (%/°C)
∆T
: Tc-Tcref (Kelvin)
Tc
: Suhu yang diterima sel surya (Kelvin)
Tcref : Suhu sel surya pada Standar Test Condition
(STC)= 25+ 273=298 K
λ
: Radiasi Matahari (W/m²)
G
: Nilai Radiasi matahari yang masuk (W/m²)
Gref
: Nilai radiasi matahari pada Standar Test
Condition (STC)= 1000 W/m²
Berdasarkan persamaan 2, dapat dilihat pada saat
suhu konstan, arus yang dibangkitkan oleh photon
secara langsung proporsional terhadap radiasi matahari.
Suhu sel dapat mempengaruhi arus hubung singkat,
Isc, seperti diberikan oleh persamaan 3 dan mengubah
arus saturasi dioda dalam sel photovoltaic seperti
diberikan oleh persamaan 5.
Simulasi Maximum Power Point Tracking (MPPT) Panel Surya Menggunakan Perturb and Observe Sebagai Kontrol
Buck-Boost Converter
=
,
∗
∗ exp[
∗
∗
∗
−
]
Pada gambar 3 di sebelah kiri dari MPP perubahan daya
(5)
terhadap perubahan tegangan
Keterangan:
Io
: Arus jenuh dioda (A)
Io,ref : Arus reverse saturation (A)
Eg
: Band-gap energy pada semikonduktor, 1.12 eV
A
:Faktor ideal dioda 1,3. untuk polycrystaline.
Voc : Tegangan sirkuit terbuka (V)
Berdasarkan persamaan persamaan 5 sangat jelas
arus saturasi dari dioda sel surya bergantung pada suhu,
arus saturasi meningkat seiring peningkatan suhu sel.
Io,ref adalah arus reverse saturation, Eg adalah band
gap energy dari semikonduktor. Arus reverse saturation
dapat diperoleh melalui persamaan berikut:
,
=
=
∗ ∗ ∗
,
∗ exp
sebelah kanan,
> 0, sementara di
< 0,. Jika tegangan kerja panel surya
diganggu (perturbed) dan berada pada
> 0, hal
tersebut diketahui bahwa penggangguan (perturbation)
dilakukan untuk memindahkan tegangan kerja panel
surya maju ke arah MPP. Jika
< 0, kemudian
perubahan titik kerja mengarahkan panel surya jauh dari
MPP, maka algoritma P&O membalik arah
penggangguan. (Rusminto Tjatur Widodo, 2010).
Buck-boost Converter
Buck-boost converter sebagai salah satu regulator
mode pensaklaran menghasilkan tegangan keluaran
yang lebih kecil atau lebih besar dibanding tegangan
masukannya.
Selama mode 1, MOSFET di-on-kan dan diode Dm
mendapat bias mundur arus input, yang bertambah
mengalir melalui induktor L dan MOSFET. Selama
mode 2, MOSFET di-off-kan. Dan arus mengalir melalui
induktor L, diteruskan ke C, Dm dan ke beban. Energi
yang tersimpan di dalam induktor L akan ditransfer ke
beban. Dan arus induktor akan berkurang sampai
MOSFET di-on-kan lagi pada siklus berikutnya.
Achmad Komarudin, 2007).
(6)
(7)
Maximum Power Point Tracking (MPPT)
MPPT merupakan sistem elektronik yang
dioperasikan pada sebuah panel surya sehingga panel
surya bisa menghasilkan daya maksimum. (Beng Tito,
2012). Cara kerja dari MPPT ini adalah dengan
mengubah titik operasi atau titik kerja pada kurva
karakteristik P-V dari panel surya sehingga sistem DCDC converter dapat memaksa panel surya untuk
membangkitkan daya maksimum sesuai kemampuan
panel surya pada setiap perubahan level intensitas
penyinaran matahari. (Atar Fuady, 2012)
Perturb and Observe
Metode Perturb and Observe terdiri dari 2 tahap,
perturb yaitu mengubah
dan observation yaitu
menghitung perubahan daya akibat aksi perturb
sebelumnya. Jika perubahan daya positif maka perturb
selanjutnya akan tetap pada arah yang sama, sedangkan
jika perubahan daya negatif maka perturb akan dibalik.
(S. Sumathi, 2015).
Gambar 4: Rangkaian buck-boost converter
Untuk menentukan nilai komponen rangkaian buckboost converter menggunakan persamaan berikut:
Menentukan duty cycle
=
_
(8)
_
=
_
(9)
Menetukan nilai induktor
=
(
_
∗
) ∗
(10)
Menentukan nilai kapasitor
Gambar 3: Posisi
=
yang berbeda pada kurva daya
panel surya
59
∗∆
∗
(11)
Jurnal Teknik Elektro. Volume 06. Nomor 01 Tahun 2017, 57-64
Pemodelan Converter
Keterangan:
L
:Nilai induktor (H)
R
: Nilai resistor (Ω)
F
:Frekuensi switching (Hz)
D_min : Duty cycle minimal
D_max : Duty cycle maksimal
Vin_min : Tegangan input minimal (V)
Vin_max : Tegangan input maksimal(V)
Vout
: Tegangan output converter (V)
C
: Nilai kapasitor(F)
∆Vo
: Nilai ripple tegangan (%)
Rangkaian buck-boost converter ini terdiri dari 1
MOSFET, 1 induktor, 1 kapasitor, 1 pembangkit sinyal
pulsa, 1 dioda, dan 1 resistor. Blok (+) dan (-)
disambung dengan sisi (+) dan (-) panel surya. Blok (d)
menerima masukan nilai duty cycle dari MPPT.
METODE PENELITIAN
Parameter Panel Surya
Pada penelitian ini menggunakan 1 modul panel
surya. Panel surya yang dipakai adalah Mitsubishi
185Wp. Panel surya yang dipakai memiliki spesifikasi
sebagai berikut:
Tabel 1. Spesifikasi Panel Surya
No.
Parameter
Nilai
1
Jumlah sel seri
50
2
Jumlah sel paralel
1
4
Daya Maksimum
185 Wp
5
Arus Maksimum
7.58 A
6
Tegangan Maksimum
24.4 V
7
Short-circuit Current
8.13 A
8
Voltage-open Circuit
30.6 V
9
NOCT
±50 °C
Pemodelan Plant Panel Surya
Gambar 6: Pemodelan Converter
Pemodelan MPPT Perturb and Observe
Pada dasarnya MPPT bekerja untuk memaksimalkan
daya yang dihasilkan panel surya dengan referensi
berdasarkan pada nilai tegangan yang dihasilkan panel
surya. Diagram alir MPPT jenis perturb and observe
ditunjukkan pada gambar 7.
Gambar 7: Diagram alir perturb and observe
Untuk membuat plant panel surya pada MATLAB
maka mendesain blok Simulink dari persamaan 1-7. Dari
persamaan tersebut maka didapatkan model panel surya
seperti gambar 5.
Gambar 8: Pemodelan MPPT
Pembacaan blok MPPT pada gambar 8 dimulai dari
kiri, Iin dan Vin adalah Arus dan tegangan masukan dari
panel surya. Blok zero-order hold digunakan untuk
mempercepat MPPT mencapai titik
Gambar 5: Plant Panel Surya
= 0. Blok
memory digunakan untuk menyimpan nilai sebelumnya.
Simulasi Maximum Power Point Tracking (MPPT) Panel Surya Menggunakan Perturb and Observe Sebagai Kontrol
Buck-Boost Converter
Blok sign dibuat untuk menentukan nilai duty cycle yang
dikeluarkan MPPT. Melihat cara kerja blok sign hanya
ada 3 nilai yang dikeluarkan, yaitu -1, 0, dan 1. Jika -1
atau 0 maka duty cycle yang dikeluarkan nilai terendah,
jika blok sign mengeluarkan nilai 1 maka duty cycle
yang dikeluarkan nilai tertinggi. Nilai -1 yang
dikeluarkan blok sign ketika nilai tegangan panel surya
dV>0, nilai 0 ketika dV=0, dan nilai 1 ketika dV<0. dV
yang dimaksud adalah nilai tegangan maksimum panel
surya yang tercantum pada tabel 1. Blok relay
digunakan untuk menyimpan nilai duty cycle yang
didapatkan dari persamaan buck-boost converter.
perubahan suhu diberi input nilai 1000 W/m² dengan
suhu 25°C-30°C. Data radiasi matahari dan suhu
didapatkan dari website BMKG Perak pada Bulan Juni
2016.
Gambar 10: Karakteristik I-V panel surya terhadap
perubahan radiasi matahari
Pemodelan Keseluruhan Sistem
Dari pemodelan blok yang telah dibuat, setiap blok
disusun menjadi simulasi MPPT pada rangkaian buckboost converter seperti pada gambar 9.
Gambar 11: Karakteristik P-V panel surya terhadap
perubahan radiasi matahari
Gambar 9: Pemodelan Sistem Penuh
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan perancangan sistem yang telah dibahas
pada metode penelitian, langkah selanjutnya
pengambilan
data
yang
dilakukan
dengan
menyimulasikan pemodelan matematika plant pada
MATLAB.
Data penyinaran matahari dan suhu cahaya matahari
yang digunakan berdasarkan data yang diambil di
website BMKG Perak pada Bulan Juni 2016. Setelah itu
dianalisa untuk mencari nilai komponen yang
dibutuhkan pada rangkaian buck-boost converter.
Diharapkan dapat mencapai nilai yang dibutuhkan untuk
charging baterai 12 V.
Gambar 12: Karakterisitk I-V panel surya terhadap
suhu permukaan panel
Karakteristik Panel Surya Berdasarkan Perubahan
Radiasi dan Suhu Matahari
Gambar 13: Karakteristik P-V panel surya terhadap
suhu permukaan panel
Simulasi karakteristik panel surya dengan perubahan
radiasi dan suhu bertujuan untuk mengetahui nilai arus,
tegangan, dan daya yang dihasilkan panel surya ketika
radiasi matahari bervariasi dengan suhu konstan dan
sebaliknya. Untuk itu pada perubahan radiasi matahari
diberi input nilai mulai 500 W/m² sampai 1100 W/m²
dan input nilai suhu 25°C (sesuai STC) sedangkan pada
Gambar 10 dan 11 menunjukkan hasil simulasi panel
surya dengan perubahan nilai radiasi matahari. Ketika
radiasi di bawah 1000 W/m² (garis merah) nilai Imp
menurun sedangkan Vmp semakin naik dan ketika
radiasi diatas 1000 W/m² maka nilai Vmp menurun
sedangkan Imp naik, hal ini menyebabkan panel surya
61
Jurnal Teknik Elektro. Volume 06. Nomor 01 Tahun 2017, 57-64
sulit mencapai kondisi daya maksimum. Tidak stabilnya
radiasi matahari ini dapat menyebabkan kerusakan pada
beban yang bersumber energi panel surya secara
langsung. Selanjutnya dilakukan simulasi karakteristik
panel surya dengan perubahan suhu.
Gambar 12 dan 13 menunjukkan bahwa semakin
tinggi suhu cahaya matahari maka nilai tegangan dan
arus semakin menurun. Kondisi ini menyebabkan panel
surya tidak bisa mencapai kondisi daya maksimumnya.
Karena pada dasarnya suhu yang ideal untuk panel surya
25°C, jika terjadi kenaikan suhu maka tegangan dan
arus pada panel surya menurun.
Dari simulasi perubahan suhu dan perubahan
radiasi dapat membuktikan bahwa standar IEC 61853
sesuai untuk panel surya Mitsubishi 185 Wp dengan fill
factor 0.744. Tetapi pada kenyataannya sulit untuk
mendapatkan nilai radiasi matahari dan suhu cahaya
matahari pada kondisi STC. Hal ini mengakibatkan naik
turunnya daya yang dihasilkan panel surya.
Simulasi Panel Surya dengan Beban
Pada tahap ini simulasi bertujuan untuk
mendapatkan nilai arus, tegangan, daya pada kondisi
terendah dan tertinggi. Nilai yang didapatkan akan
dipakai untuk mencari nilai komponen induktor,
kapasitor, dan duty cycle pada rangkaian buck-boost
converter. Beban yang digunakan adalah resistor. Untuk
mencari nilai resistor digunakan persamaan berikut:
=
=
(12)
24.4
= 3.22 Ω
7.58
Keterangan:
R : Nilai hambatan (Ω)
V : Nilai tegangan (V)
I : Nilai arus (A)
Jadi, nilai resistor yang digunakan untuk simulasi ini
adalah 3.22 Ω.
Melihat data BMKG Perak maka didapatkan kondisi
tertinggi pada saat radiasi matahari mencapai nilai 1100
W/m² dengan suhu 25°C. Penentuan nilai ini
berdasarkan simulasi sebelumnya. Ketika nilai radiasi
mencapai 1100 W/m² maka nilai dayanya sangat tinggi,
bahkan melebihi toleransi yang diizinkan yaitu ±3%.
Sedangkan kondisi terendah pada saat radiasi 500 W/m²
dengan suhu 30°C.
Dari simulasi ini didapatkan tegangan terendah
13.09 V dan tegangan tertinggi 25.53 V. Nilai ini yang
digunakan untuk menghitung nilai komponen pada
converter, karena pada persamaan 8 dan 9 dibutuhkan
nilai tegangan minimum dan maksimum. Tegangan
pada simulasi kondisi STC tidak digunakan karena
nilainya masih mendekati nilai tegangan maksimum
yang didapatkan.
Tabel 2. Data simulasi panel surya dengan beban
Radiasi
Suhu Arus Tegangan
Matahari
Ket.
(°C)
(A)
(V)
(W/m²)
500
30
4.604
13.09
Min.
1000
25
7.607
24.49
STC
1100
25
7.93
25.53
Max
Simulasi Panel Surya dengan MPPT
Pada tahap ini simulasi bertujuan untuk mencoba
kinerja sistem MPPT pada panel surya. MPPT perturb
and observe ini telah didesain sesuai diagram alirnya.
Nilai tegangan maksimum dan minimum yang
didapatkan pada simulasi panel surya dengan beban
dimasukkan pada persamaan 8-11 dan diperoleh nilai
yang tertera pada tabel 3. Nilai pada tabel 3 dimasukkan
pada blok rangkaian converter.
Tabel 3. Nilai komponen untuk converter
No.
Parameter
Nilai
1
Resistor
3.22
2
Kapasitor
1200
3
Induktor
34.962
4
Duty cycle min.
0.53
5
Duty cycle max.
0.58
6
Frekuensi Switching
10000
7
Ripple tegangan
0.8
Satuan
Ω
μ
μ
Hz
%
Gambar 14 menunjukkan daya yang dihasilkan oleh
sistem MPPT pada kondisi STC. Daya yang dihasilkan
71.8 W dengan error daya 2.5%. Daya mencapai steady
state pada waktu 32 detik.
Gambar 14: Daya sistem MPPT kondisi STC
Gambar 15 merupakan daya keluaran converter
kondisi terendah. Daya yang dihasilkan converter
60.19W dengan error daya cukup tinggi yaitu 14%.
Seharusnya daya yang dikeluarkan 70 W.
Gambar 16 menunjukkan grafik keluaran daya
converter ketika kondisi tertinggi. Daya keluaran
converter mendekati setpoint yaitu 70.55 W dengan
Simulasi Maximum Power Point Tracking (MPPT) Panel Surya Menggunakan Perturb and Observe Sebagai Kontrol
Buck-Boost Converter
error 0.78 %, karena daya yang dikeluarkan seharusnya
70 W.
kondisi terendah dan 70.55 W dengan error 0.78% pada
kondisi tertinggi. Untuk hasil daya kondisi terendah
masih bisa digunakan untuk mengisi baterai, hanya saja
membutuhkan waktu yang cukup lama.
Saran
Saran yang dapat diberikan berdasarkan simpulan
diatas adalah menggunakan MPPT dengan metode
kontroler kecerdasan buatan agar hasilnya lebih baik.
Dengan menggunakan converter yang satu jenis
kerja, seperti buck converter atau boost converter untuk
mengurangi rugi daya pada converter.
Gambar 15: Daya converter kondisi terendah
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2016. Suhu Sinar Matahari Bulan Juni 2016.
http://www.cuacaperak.info/index.php?option
=com_content&view=article&id=60&Itemid=
58. 18 Agustus 2016
Anonim. Tanpa Tahun. UD5 series PV-UD185MF5
185. Data Sheet. USA: Mitsubishi Electric.
Buchmann, Isidor. 2016. Absorbent Glass Mat
(AGM).http://batteryuniversity.com/learn/artic
le/absorbent_glass_mat_agm. 15 September
2016
Chandra Buwono, Montario. 2010. Rancang Bangun
Sistem Pengendali Pengisian Arus Sel Surya
dengan Rekonfigurasi Seri-paralel. Skripsi.
Depok: Universitas Indonesia
Effendy, Machmud. 2013. Rancang Bangun Maximum
Power Point Tracking (Mppt) Solar Sel Untuk
Aplikasi Pada Sistem Grid Pembangkit Listrik
Tenaga Angin (PLTAg). Jurnal GAMMA,
Malang: Universitas Muhammadiyah Malang.
Fuady, Atar. 2012. Rancang Bangun Maximum Power
Point Tracker (MPPT) Pada Panel Surya
Dengan Menggunakan Metode Fuzzy. Jurnal
POMITS. Surabaya: Institut Teknologi
Sepuluh Nopember.
Habbati Bellia dkk. 2014. A Detailed Modeling of
Photovoltaic Module Using Matlab. Jurnal
NRIAG. Algeria: Universite Bechar
Harmini dan Titik Nurhayati. 2009. Implementasi
MPPT (Maximum Power Point Tracker) Pada
Sistem Photovoltaic. Jurnal USM. Semarang:
Universitas Semarang.
Komarudin, Achmad. 2014. Desain Dan Analisis
Proporsional Kontrol Buck-Boost Converter
Pada Sistem Photovoltaik. Jurnal ELTEK.
Malang: Politeknik Negeri Malang.
Sumathi, S. 2015. Solar PV and Wind Energy
Conversion Systems. Buku. Geneva: Springer
Internasional Publishing Switzerland.
Gambar 16: Daya converter kondisi tertinggi
Secara keseluruhan sistem MPPT mampu
menghasilkan daya dengan range yang telah ditentukan.
Tetapi perlu diketahui, kemampuan untuk mengatur
daya tergantung pada radiasi matahari, ketika nilainya
sangat rendah maka sistem MPPT kesulitan untuk
mencapai nilai yang diinginkan.
PENUTUP
Simpulan
Dari hasil simulasi MPPT pada panel surya
menggunakan metode perturb and observe (P&O)
sebagai kontrol pada rangkaian buck-boost converter
untuk pengisian baterai dapat diambil kesimpulan
bahwa karakteristik kurva I-V dan P-V adalah nonlinier. Karena ketika arus naik, maka tegangan turun dan
sebaliknya. Ketika disimulasikan dengan perubahan
radiasi matahari dan suhu, nilai daya yang dihasilkan
berubah. Ketika radiasi matahari turun dan suhu tinggi
nilai dayanya semakin rendah, ketika nilai radiasi
matahari tinggi dan suhu rendah dayanya semakin
tinggi.
Dari Simulasi sistem MPPT kondisi STC
didapatkan nilai daya 71.8 W dengan rata-rata error
2.5%. Nilai yang dihasilkan pada kondisi STC ini dapat
digunakan untuk mengisi baterai karena nilai error
tegangan kecil.
Dari Simulasi sistem MPPT kondisi radiasi
matahari dan suhu cahaya matahari bervariasi
didapatkan nilai daya 60.19 W dengan error 14% pada
63
Jurnal Teknik Elektro. Volume 06. Nomor 01 Tahun 2017, 57-64
Susilo, Danang. 2010. Peningkatan Daya Keluaran Sel
Surya Dengan Penjejak Matahari dan
Pemantulan Cahaya Matahari Sebagai Sumber
Daya Pendukung Perusahaan Listrik Negara
(PLN) Sub Judul: Penjejak Matahari Berbasis
Sensor Cahaya Dan Waktu. Jurnal POMITS.
Surabaya: Politeknik Elektronika Negeri
Surabaya.
Tim Penyusun Buku Pedoman Penulisan Skripsi. 2014.
Pedoman Penulisan Skripsi Program Sarjana
Strata Satu (S-1) Universitas Negeri Surabaya.
Tito, Beng. 2012. Metode MPPT Baru Untuk Sel Surya
Berdasarkan Pengendali PI. Skripsi. Depok:
Universitas Indonesia.
Tjatur Widodo, Rusminto. 2010. Maximum Point
Tracker Sel Surya Menggunakan Algoritma
Perturb and Observe. Jurnal POMITS.
Surabaya: Politeknik Elektronika Negeri
Surabaya