BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Pengisian induktif atau biasa dikenal wireless charging adalah sebuah
metode pengisian baterai yang cara kerjanya adalah dengan menggunakan medan elektromagnetik untuk mentransfer energi listrik tanpa menggunakan media kabel [1]. Setiap perangkat yang akan dilakukan pengisian harus dilengkapi dengan receiver dan diletakkan di dekat pad atau charging station agar dapat dijangkau oleh transmitter wireless charger. Energi dikirim secara induktif, yang kemudian dapat digunakan untuk pengisian baterai atau menghidupkan perangkat elektronik [1]. Pada kebanyakan perangkat elektronik yang menggunakan baterai saat ini, mempunyai masalah yaitu daya tahan baterai yang sangat singkat. Seperti halnya jika seseorang mempunyai sebuah robot yang berfungsi untuk memantau kondisi di dalam rumah saat ditinggal bepergian ke luar kota, jika baterai robot akan habis robot tidak bisa melakukan pengisian sendiri karena terlalu sulit bagi robot untuk menancapkan charger ke badannya. Pemilik rumah harus menyediakan wireless charger untuk robot supaya saat baterai akan habis maka robot akan berjalan mendekati stasiun pengisian dan melakukan pengisian baterai. Selain itu untuk menghemat pemakaian listrik wireless charger harus bisa dihidupkan dan dimatikan jarak jauh melalui internet. Untuk mengetahui kapan baterai robot akan habis dan kapan baterai robot penuh maka diperlukan sebuah perangkat lunak yang dapat melakukan monitoring. Masalah utama dalam pengembangan wireless charger adalah efisiensi daya dan jarak yang dapat dilakukan wireless charger untuk mentransfer energi dari transmitter ke receiver. Oleh karena itu, pada penelitian tugas akhir ini penulis mencoba
membuat sebuah wireless charger dengan 2 perangkat keras
yang berbeda yaitu menggunakan transistor dan ZVS kelas D, selain itu juga dibuat 3 desain koil transmitter yang nantinya dari percobaan tersebut diambil kesimpulan perangkat keras dan koil transmitter manakah yang mempunyai efisiensi paling tinggi untuk mentransfer energi melalui medan elektromagnetik. Untuk penerapan wireless charger digunakan sebuah tank yang sudah dimodifikasi
1
menggunakan mikrokontroller Arduino yang dilengkapi dengan beberapa sensor dan modul wifi untuk dapat di monitoring dan kontrol melalui jaringan internet.
1.2
Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana membuat wireless charger memanfaatkan medan elektromagnetik. 2. Menghitung efisisensi transfer berdasarkan 2 perangkat keras dan 3 desain koil transmitter yang berbeda. 3. Bagaimana melakukan kontrol, yaitu menghidupkan dan mematikan wireless charger melalui internet. 4. Bagaimana melakukan monitoring data kelistrikan wireless charger pada perangkat lunak sebuah website yang dapat diakses melalui internet.
1.3
Tujuan Penelitian Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan dilakukannya penelitian ini yaitu : 1. Membuat sebuah wireless charger yang dapat mentransfer energi melalui medan elektromagnetik sehingga tidak lagi diperlukan charger yang menggunakan kabel. 2. Menganalisa jarak yang dapat dilakukanwWireless charger untuk mentransfer energi dari transmitter ke receiver dari hasil percobaan perangkat keras dan desain koil transmitter yang berbeda. 3. Membuat antarmuka sebuah website yang berfungsi untuk melakukan monitor data kelistrikan maupun kontrol pada wireless charger agar dapat diakses secara online.
1.4 Metodologi Metodologi yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1.4.1 Studi Literatur Pada tahap ini dilakukan tentang pemantapan materi yang akan diujikan seperti wireless charger dan proses monitoring. Pemantapan materi didapatkan dari jurnal, paper, buku referensi, dan dokumentasi dari
2
internet. Setelah didapatkan materi yang dibutuhkan selanjutnya adalah dilakukan pemahaman materi yang menyeluruh pada materi tersebut. 1.4.2 Pengumpulan Data Tahap ini dilakukan pengumpulan data berupa faktor apa saja yang mempengaruhi efisiensi baik jarak, tegangan, maupun arus dalam pembuatan alat yang dapat melakukan pengisian induktif. Kemudian parameter apa yang diambil dari wireless charger untuk dikirim ke web server sebagai bahan monitoring melalui internet. Data tersebut didapat dari jurnal, paper, dan dokumentasi dari internet. 1.4.3 Perancangan Perangkat Keras Tahap ini dilakukan pembuatan perangkat keras berupa wireless charger yang dapat mentransfer energi secara induktif untuk pengisian baterai tank. Kemudian dibuat juga sebuah tank yang menggunakan arduino, beberapa sensor pendukung, driver, dan Router yang bertugas untuk mengirimkan data hasil pembacaan dari sensor menuju web server sehingga dapat dimonitoring melalui internet.
1.4.4 Perancangan Perangkat Lunak Tahap ini dilakukan pembuatan perangkat lunak berupa website yang telah terintegrasi dengan database web server untuk membaca record yang dihasilkan wireless charger dan melakukan kontrol wireless charger.
1.4.5 Ujicoba dan Analisa Tahap ini dilakukan ujicoba dan analisa terhadap perangkat lunak dan perangkat keras yang telah dibuat untuk mengetahui kemampuan teknologi yang dipakai. Uji dilakukan pada jarak yang dapat dilakukan wireless charger untuk mentransfer energi antara pemancar dan penerima. Selain itu juga dilakukan pengujian seberapa lama wireless charger dapat melakukan pengisian baterai LIPO secara penuh.
3
1.4.6 Pembuatan Dokumentasi Tahap ini dilakukan penulisan buku Tugas Akhir yang merupakan dokumentasi dari teori penunjang, perancangan perangkat lunak, pembuatan perangkat lunak dan dokumentasi dari ujicoba dan analisa, beserta kesimpulan dan saran.
1.5
Sistematika Penulisan Uraian sistematika penulisan pada tugas akhir ini bertujuan agar perancangan dan pembuatan perangkat lunak yang dibahas menjadi mudah dipahami, jelas dan sistematis untuk tiap-tiap sub bab bahasan.
Bab 1 Pendahuluan Bab ini berisikan gambaran umum yang membahas latar belakang, tujuan yang akan dicapai, permasalahan yang dihadapi, metodologi dan sistematika penulisan.
Bab 2 Landasan Teori Pada Bab ini membahas berbagai konsep dasar dan teori-teori yang relevan berkaitan dengan permasalahan yang dikaji dan hal-hal yang berguna dalam proses analisis dan desain sistem sehingga dapat mendukung secara teknis pengerjaan perangkat keras wireless charger dan perangkat lunak untuk monitoring. Adapun teori-teori yang diambil harus berdasarkan referensi yang dapat dipertanggungjawabkan sehingga untuk penulisannya diperlukan bentuk kutipan yang mengacu pada referensi tertenu.
Bab 3 Analisa dan Perancangan Sistem Bab ini berisikan desain proses dan desain antarmuka dari perangkat lunak dan perangkat keras yang akan digunakan sebagai alat pemantau data dari tank dan wireless charger.
Bab 4 Implementasi dan Pengujian
4
Bab ini berisikan proses implemetasi dari desain-desain sistem yang sudah dibuat pada Bab 3 dan membahas hasil ujicoba yang telah dilakukan dan melakukan analisis terhadap hasil ujicoba.
Bab 5 Simpulan dan Saran Bab ini berisikan simpulan yang diambil dari pengerjaan tugas akhir dan berisi saran untuk pengembangan selanjutnya.
5
