ANALISIS JUMLAH DAYA YANG DIHASILKAN DARI SOLAR CELL PADA
BATERAI DI EKSTENSOMETER ELEKTRONIKBANGUN BUDIONOProdi Fisika,
Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta,
IndonesiaE-mail : [email protected]
DWI HANTO, BAMBANG WIDIYATMOKOPusat Penelitian Fisika LIPI,
Komplek PUSPIPTEK Tangerang, Indonesia
INTISARI: Telah dilakukan penelitian mengenai analisis daya yang
dihasilkan dari solar cell pada baterai di ekstensometer
elektronik. Solar cell telah banyak digunakan sebagai sumber daya
alternatif terutama untuk alat yang bekerja secara nirkabel dan
jauh dari sumber listrik PLN untuk pengisian ulang daya nya. Pada
penelitian ini digunakan rangkaian ekstensometer elektronik dengan
daya baterai 1000 mAh dan ditambah beberapa modul seperti modul
sensor arus DT-sense Current Sensor v1.0 berbasis ACS 712 sebagai
sensor arus, modul xbee pro sebagai ADC dan pengirim data, lipo USB
charger sebagai penghubung solar cell ke baterai dan juga digunakan
software sebagai penampil data di PC. Proses pengambilan data
dilakukan dua kali dalam dua hari yang berbeda pada pukul 09.00 WIB
15.00 WIB dan akan diuji dengan perbandingan data hasil charging
dan discharging nya. Pada pengambilan data hari pertama didapatkan
hasil sebesar 438,9 mAh dengan perbedaan 32 mAh antara proses
charging dan discharging baterai tersebut. Sedangkan pada
pengambilan data hari kedua didapatkan hasil 425,5 mAh dengan
perbedaan 20 mAh antara proses charging dan discharging tersebut.
Rata-rata daya yang dihasilkan dalam satu hari adalah 432,5
mAh.KATA KUNCI: ekstensometer elektronik, solar cell, DT-sense
current sensor v1.0, xbee pro
ABSTRACT : Has done research on analysis of the power generated
from the solar cell to the battery in the electronic extensometer.
Solar cell has been widely used as alternative power source
especially on device which is work wirelessly and far from PLN
power source to recharging its power. In this research is used an
electronic extensometer series with 1000 mAh battery and added
several modules such as DT sense current sensor v1.0 based on ACS
712 as a current sensor, xbee pro module as Analog to Digital
Converter and data sender, lipo usb charger as connector between
solar cell to battery and also use software as data viewer on PC.
Process of data taking has been taken two times in two different
days on 09.00 WIB 15.00 WIB and will tested with comparison between
its charging and discharging data. On first day of data taking, the
result obtained by 438,9 mAh with 32 mAh difference between its
charging and discharging process. Whereas on second day of data
taking, the result obtained by 425,5 mAh with 20 mAh difference
between its charging and discharging process. The average value of
power which obtained in one day is 432,5 mAh.KEYWORD: electronic
extensometer, solar cell, DT-sense current sensor v1.0, xbee proo1.
PENDAHULUANDi zaman yang serba modern ini, berbagai peralatan sudah
dilengkapi dengan daya yang berasal dari baterai. Hal ini
memudahkan penggunanya untuk mengaktifkan alat yang ingin digunakan
tanpa harus repot mencari-cari sumber daya listrik dari PLN. Namun,
dalam pengoperasiannya tentunya sebuah daya yang ada di dalam
sebuah baterai adalah terbatas, oleh karena itu diperlukan
pengisian kembali (charging) pada baterai.Pada alat tertentu
seperti alat pendeteksi suatu hal yang dioperasikan secara jarak
jauh, tentunya akan sangat repot bagi pengguna alat tersebut untuk
bolak-balik mengisi ulang daya (charging) padahal alat yang
digunakan sedang dalam proses pengambilan data. Hal ini tentunya
akan mengganggu penggunaan alat tersebut sehingga proses
pengambilan data akan berhenti karena alat tersebut kehabisan daya
untuk aktif. Contohnya, apabila ada alat pendeteksi pergerakan
tanah sebagai sensor tanah longsor yang diletakkan di tengah
dataran tinggi rawan longsor suatu saat baterai nya habis karena
lupa diisi kembali dayanya karena masih menggunakan sistem charging
manual sehingga akan mengganggu proses pengambilan data saat akan
terjadinya longsor sehingga mengganggu proses early warning system,
maka solusi yang paling baik adalah dengan sistem charging otomatis
dengan menggunakan daya alternatif selain energi listrik. Sensor
tanah longsor yang akan digunakan adalah ekstensometer elektronik
hasil penelitian para peneliti dari Pusat Penelitian Fisika (P2F)
Puspiptek LIPI Serpong. Prinsip kerja sensor ini ialah memantau
pergerakan permukaan tanah pada daerah rawan longsor yang
dihubungkan dengan alat ini. Pada sensor yang menggunakan teknologi
berbasis wireless ini tentunya dapat mengirim data dari secara
nirkabel sehingga sensor dapat diletakkan di tempat-tempat yang
sulit dijangkau kabel sekalipun mengingat jarak pengiriman data
yang cukup jauh ketika di luar ruangan. Namun, kendala yang sering
ada adalah kurangnya daya baterai yang cukup untuk membuat alat
tetap aktif saat proses pengambilan data sehingga proses
pengambilan data terhenti. Berdasarkan latar belakang diatas, maka
masalah yang timbul mengenai peran alat ini sebagai alat monitoring
pergerakan tanah sebagai pedoman untuk early warning system bencana
tanah longsor adalah daya tahan alat ini yang sangat kecil sehingga
kurang optimalnya alat ini jika digunakan untuk memantau pergerakan
tanah di daerah rawan longsor secara real-time jika digunakan lebih
dari 14 jam. Hal ini dikarenakan tidak memungkinkan mengisi ulang
daya pada baterai yang digunakan pada ekstensometer elektronik ini
dengan daya dari energi listrik dikarenakan letak sensor ini yang
jauh dari sumber daya energi listrik PLN. Oleh karena itu,
solusinya adalah pengisian daya ulang dari sumber energi matahari
dengan solar cell.Penggunaan daya yang dihasilkan dari solar cell
tidak lepas dikarenakan cahaya matahari merupakan bentuk energi
terbarukan yang memadai sebagai energi pengganti listrik sebagai
sumber daya untuk melakukan pengisian ulang daya pada baterai.
Namun, salah satu kendala yang ada pada penggunaan energi dari
cahaya matahari yaitu jumlah energi yang berubah tiap waktunya
tergantung musim dan lingkungan. Banyak faktor yang mempengaruhi
besar kecilnya daya yang dihasilkan dari energi cahaya matahari ini
sehingga perlu untuk diketahui berapa jumlah energi rata-rata
setiap hari yang dapat dihasilkan sumber energi ini dalam satu
hari.1.1. Ekstensometer ElektronikSensor pergeseran pada prinsipnya
dirancang dan dibuat untuk dapat mendeteksi pergeseran antar
lempeng dari suatu tebing. Sensor ini dirancang dengan menggunakan
prinsip yang sangat sederhana yaitu menggunakan potensiometer
linier. Suatu arus tetap yang dihasilkan dari rangkaian sumber arus
teregulasi dialirkan kedalam suatu potensiometer (sensor) akan
memberikan tegangan sesuai dengan perkalian antara arus yang
mengalir dan tahanan dari potensiometer. Tahanan potensiometer akan
berubah dengan pergeseran tanah, karena sistem mekanik dapat
mengubah gerakan translasi kedalam gerakan rotasi yang dipakai
untuk memutar potensiometer [1]. Diagram sensor seperti gambar
1.
Gambar 1. Blok diagram sensor pergeseran tanah elektronik.
[1]
Gambar 2. Foto bentuk jadi sensor Ekstensometer.Gambar 2
merupakan foto bentuk jadi dari sensor ekstensometer elektronik.
Rangkaian elektronik dari sensor terdapat pada bagian dalam blok
casing biru, seperti baterai, ADC, potensiometer linier, pengirim
data berbasis wireless dan rangkaian pembagi tegangan.
2. METODOLOGI PENELITIANPenghitungan kapasitas daya yang
dihasilkan dari solar cell pada baterai di ekstensometer elektronik
ini dilakukan dengan membuat dua rangkaian charging dan
discharging. Rangkaian charging digunakan untuk pengambilan data
dengan mengisi ulang daya pada baterai di ekstensometer elektronik
menggunakan solar cell sambil dimonitor arus dan tegangan masukan
dari solar cell tersebut. Sedangkan pada rangkaian discharging
digunakan untuk mendischarge baterai hasil pengisian ulang lewat
solar cell tersebut sambil di monitor juga arus dan tegangan
keluaran dari baterai tersebut.2.1. Rangkaian ChargingProses
charging disini ialah proses pengisian muatan listrik pada baterai
yang digunakan di ekstensometer elektronik dengan menggunakan
muatan yang berasal dari energi matahari yang dihasilkan solar
cell. Dalam perancangan hardware akan dibuat beberapa modul
tambahan pada rangkaian ekstensometer elektronik yang sudah ada
dengan beberapa modul sensor tambahan seperti sensor tegangan pada
baterai, sensor tegangan pada solar cell dan sensor arus baik pada
baterai maupun sensor arus dari solar cell. Berikut ini adalah
gambar rangkaian pada xbee pengirim beserta keseluruhan dari
ekstensometer elektronik yang sudah ditambahkan beberapa modul
sensor lainnya. Gambar rangkaian charging seperti gambar 3.
Gambar 3. Rancangan rangkain pada xbee pengirim pada saat
pengisian daya (charging).Skema rangkaian diatas adalah skema
rangkaian yang digunakan untuk charging. Pada gambar diatas
terlihat bahwa pada xbee pengirim terhubung dengan semua komponen
pada rangkaian di dalam ekstensometer elektrik seperti baterai,
solar cell, sensor arus juga regulator 3.3 Volt. Hal ini
dikarenakan pada xbee teradapat ADC 10 bit dimana berfungsi untuk
mengubah besaran analog yang dihasilkan dari rangkaian menjadi
besaran digital. Selain itu juga, tegangan referensi yang digunakan
xbee adalah sebesar 3.3 Volt, maka dari itu digunakan regulator 3.3
Volt sebagai pengubah tegangan dari baterai agar sesuai dengan
tegangan referensi pada xbee. Sedangkan, pada solar cell rangkaian
di jumper untuk dihubungkan ke dalam Lipo USB charger yang
berfungsi untuk mengisi daya ke baterai 1000 mAh yang akan
digunakan. Dalam rangkaian tersebut digunakan dua buah baterai.
Satu baterai digunakan sebagai daya untuk mengaktifkan xbee,
sedangkan baterai yang lainnya adalah yang besarnya 1000 mAh yang
nantinya akan diisi dayanya melalui daya yang dihasilkan dari
energi cahaya matahari melalui solar cell.2.2. Rangkaian
dischargingProses discharging adalah proses pengosongan baterai
hasil pengisian muatan baterai menggunakan solar cell sebelumnya.
Hal ini dilakukan untuk membandingkan antara jumlah muatan yang
masuk lewat proses charging dan yang keluar dari proses discharging
baterai tersebut. Selain itu, dilakukan proses discharging dari
baterai kondisi full dimana tertulis pada baterai bahwa besar
jumlah muatan baterai pada kondisi full ialah 1000 mAh. Gambar
rangkaian discharging seperti gambar 4.
Gambar 4. Rancangan rangkain pada xbee pengirim pada saat
pengosongan daya (discharging).Pada rangkaian discharging hanya
digunakan 1 buah baterai yakni baterai yang sudah diisi daya dari
solar cell. Nantinya baterai ini akan dimonitor arus dan
tegangannya untuk mengukur berapa kapasitas daya yang telah
dihasilkan dari proses pengisian daya sebelumnya.Berikut ini akan
dijelaskan mengenai fungsi masing-masing pin baik pada xbee maupun
pin pada sensor arus:1. Pin 1 pada xbee terhubung dengan VCC pada
sensor arus DT sense current sensor, VCC pada potensiometer
multiturn, pin input pada regulator 3.3 Volt, VCC pada baterai. Pin
ini berfungsi sebagai tempat power supply dari semua alat yang
terhubung.2. Pin 10 pada xbee terhubung dengan GND pada sensor arus
DT sense current sensor, GND pada potensiometer multiturn, pin GND
pada regulator 3.3 Volt, GND pada baterai dan pin GND pada solar
cell. Pin ini berfungsi sebagai titik GND (ground) dari semua alat
yang terhubung.3. Pin 11 pada xbee (AD0) sebagai ADC yang
dihubungkan dengan output potensiometer. Berfungsi untuk mengubah
keluaran dari potensiometer menjadi besaran digital.4. Pin 12 pada
xbee (AD1) sebagai ADC yang dihubungkan dengan output tegangan
baterai. Berfungsi untuk menerima tegangan dari baterai kemudian
mengubahnya menjadi besaran digital. 5. Pin 13 pada xbee (AD2)
sebagai ADC yang dihubungkan dengan output regulator 3.3 Volt.
Berfungsi untuk menerima tegangan referensi dan kemudian
mengubahnya menjadi besaran digital.6. Pin 14 pada xbee (AD3)
sebagai ADC yang dihubungkan dengan keluaran sensor arus. Berfungsi
untuk mengubah besaran analog yang diterima sensor arus kedalam
besaran digital.7. Pin 17 pada xbee (VREF) berfungsi sebagai
referensi tegangan yang diterima xbee.8. Pin 20 pada xbee (AD4)
sebagai ADC yang dihubungkan dengan output tegangan dari solar
cell. Berfungsi untuk menerima tegangan dari baterai kemudian
mengubahnya menjadi besaran digital.9. IP + dan IP - pada sensor
arus berfungsi sebagai pin masukan arus yang akan dihitung.2.3
Rangkaian Xbee penerimaPada rangkaian penerima, sebelum dihubungkan
ke PC xbee dihubungkan melalui USB to xbee adapter. Kemudian
setelah itu dihubungkan ke PC menggunakan kabel mini USB. Gambar 6
adalah modul USB to Xbee adapter yang digunakan.
Gambar 5. Rangkaian Xbee penerima.
Gambar 6. USB to Xbee adapter sebelum dan sesudah dihubungkan
Xbee (sumber : www. aliexpress.com)2.3. Proses Menyamakan ID Pada
Xbee pengirim dan Xbee penerima.Menurut datasheet dari produsennya,
modul Xbee Pro S1 memiliki spesifikasi jangkauan komunikasi secara
nirkabel dengan jarak 60 - 90 m di dalam ruangan dan kurang lebih
1600 m di luar ruangan dalam posisi straight. Modul Xbee Pro S1 ini
agar dapat digunakan dalam komunikasi data secara nirkabel, modul
tersebut disetting dengan menggunakan software X-CTU. Komunikasi
yang digunakan adalah tipe point to point. Pada bagian penerima dan
pengirim pada bagian Networking and Security diatur dengan nilai
PAN ID (Personal Area Network ID) = 3332 yaitu sama, sedangkan pada
bagian Destination Address Low (DL) dan 16 Bit Source Address (MY)
antara pengirim dan penerima bernilai saling berpasangan, seperti
berikut: Bagian pengirim: DL=1 dan MY=2Bagian penerima: DL=2 dan
MY=1 Gambar 7. Pengaturan Networking and Security pada pengirim
(kiri) dan penerima (kanan).Sedangkan bagian pengirim selain
disetting seperti gambar di atas juga dilakukan pengaturan pada I/O
Setting untuk penggunaan ADC kanal 1, 2, 3, dan 4 yaitu bernilai
masing-masing 2.
Gambar 8. Pengaturan I/O Setting pada xbee pengirim.2.4.
Karakterisasi Sensor ArusPada penelitian ini digunakan modul sensor
arus DT sense current sensor. DT sense current sensor merupakan
suatu modul sensor arus yang menggunakan IC sensor arus linier
berbasis Hall-Effect ACS712 produksi Allegro. Sensor arus ini dapat
digunakan untuk mengukur arus AC atau DC. Pada DT sense current
sensor ini terdapat modul with Opamp. Dimana telah ditambahkan
rangkaian penguat sehingga sensitivitas pengukuran arus dapat lebih
ditingkatkan dan dapat mengukur perubahan arus yang lebih kecil.
Cara kerja sensor arus ini ialah mengubah arus yang diterima
menjadi tegangan.
Gambar 9. Rangkaian karakterisasi sensor arus.Untuk melakukan
pengkarakterisasian sensor arus ini digunakan rangkaian sederhana
dengan menggunakan dua buah baterai, satu buah trimpot dan dua buah
multimeter, satu sebagai pengukur arus dan satu lagi sebagai
pengukur tegangan. Secara singkatnya, langkah-langkah yang
dilakukan dalam pengkarakterisasian sensor arus ini yaitu dengan
mencatat keluaran tegangan di voltmeter sesuai dengan arus yang
diberikan pada amperemeter dengan kenaikan arus tiap 50 mA yang
diatur dari trimpot.
Gambar 10. Proses pengkarakterisasian sensor.2.5. Perancangan
Program AplikasiUntuk memudahkan dalam evaluasi dan analisa hasil
keluaran arus dan tegangan baik dari sensor arus maupun modul
lainnya, pada penelitian ini dibuat program pembaca dengan
menggunakan perangkat lunak LabVIEW. Cara kerja program ini dalam
membaca keluaran dari rangkaian yaitu dengan menggunakan toolkit NI
VISA yang ada pada LabVIEW untuk komunikasi serial antara xbee
dengan PC. Data kiriman dari xbee berupa paket-paket data dimana
tiap satu paket data diinisiasi oleh karakter 7E. Dalam satu paket
data terdapat data-data kiriman dari xbee seperti RSSI (Received
Signal Strength Indicator) dan data dari masing-masing ADC. Dari
proses inilah nantinya kolom header check akan menyala apabila satu
paket data yang dimulai dari karakter 7E ini terbaca. Kemudian
kolom data sent akan menyala apabila data tersebut masuk ke
penyimpanan data-data yang nantinya ditulis dalam bentuk sheet yang
bisa dibuka melalui program microsoft excel. Pada Gambar 11
ditampilkan gambar diagram alir cara kerja program pembaca.
Gambar 11. Diagram Alir pembuatan software penampil
data.Sedangkan pada gambar 12 ditampilkan screenshoot dari software
yang telah dibuat.
Gambar 12. Program pemantauan solar cell nirkabel.2.6. Cara
Kerja PenelitianCara kerja dari penelitian mengenai analisis jumlah
daya yang dihasilkan dari solar cell pada baterai di ekstensometer
elektronik dibagi menjadi dua proses yakni charging dan
discharging. Pada kedua proses itu kurang lebih sama cara kerja nya
hanya saja pada proses discharging terdapat satu tambahan modul
yakni solar cell pada rangkaian ekstensometer. Intinya adalah modul
sensor untuk mencatat tegangan dan arus yang masuk semua diletakkan
di dalam rangkaian ekstensometer, kemudian data tersebut
dilanjutkan ke xbee pengirim untuk dikirim menuju xbee penerima
yang sudah terhubung dengan PC. Data kemudian ditampilkan lewat
LabVIEW 2011 dan disimpan kemudian diolah menggunakan Microsoft
Excel. Untuk lebih jelasnya akan digambarkan melalui diagram blok
pada gambar 13 dibawah ini. Dan untuk tahapan penelitian dari awal
sampai akhir akan ditampilkan melalui blok diagram pada gambar
14.
Gambar 13. Cara kerja penelitian.
Gambar 14. Tahapan penelitian.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN3.1. Hasil Perancangan Rangkaian Charging
dan DischargingTelah berhasil dibuat rangkaian charging dan
discharging untuk menganalisis masukan pada ekstensometer
elektronik dari daya energi matahari yang dihasilkan oleh solar
cell. Berikut ini adalah gambar rangkaian yang telah dibuat :
Gambar 15. Hasil Perancangan rangkaian charging (kanan) dan
discharging (kiri)3.2. Hasil Karakterisasi Sensor ArusPada sensor
arus yang digunakan cara kerjanya ialah mengubah arus masukan yang
diterima sensor menjadi keluaran berupa tegangan. Oleh karena itu
diperlukan sebuah proses karakterisasi sensor untuk mengetahui
besaran arus masukan yang diterima oleh sensor arus terhadap
keluaran yang berupa tegangan. Selain itu, pada sensor arus ini
digunakan penguat untuk membuat sensor lebih sensitif sehingga pada
Vref dan offset bisa diatur pengguna sensor. Hal ini pula lah yang
menjadi sebab mengapa sensor perlu dikarakterisasi untuk mendapat
hasil yang akurat. Pada proses pengkarakterisasian sensor arus ini
dilakukan dua kali pengkarakterisasian yakni untuk arus positif dan
arus negatif. Gambar 16 adalah grafik hasil pengkarakterisasian
sensor arus ini berdasarkan arus masukan terhadap tegangan keluaran
untuk arus positif.
Gambar 16. Grafik arus masukan terhadap tegangan keluaran pada
sensor arus untuk arus positif.Dengan menggunakan fitur Trendline
pada program Microsoft Excel didapatkan persamaan untuk mencari
berapa arus yang didapat apabila didapat nilai tegangan tertentu
untuk arus positif.3.3. Hasil Discharge Baterai Kondisi
PenuhSebelum dimulai proses charging menggunakan daya dari solar
cell dilakukan proses pengosongan baterai dari keadaan full/penuh.
Hal ini dilakukan untuk mengetahui berapa lama baterai 1000 mAh
bisa bertahan dalam mengaktifkan rangkaian ekstensometer dalam
kondisi statis. Selain itu juga, hal ini berfungsi untuk
mengosongkan baterai sebelum proses charging menggunakan daya yang
dihasilkan solar cell. Hasil dari data yang didapat pada Microsoft
Excel masih berupa data tiap detiknya. Untuk mengetahui kapasitas
baterai digunakan rumus :
yang dimaksud disini adalah jumlah muatan atau kapasitas
baterai. adalah arus dalam mA, dan dalam detik. Untuk mengetahui
kapasitas baterai yang didapat dari seluruh proses discharging ini
maka kemudian dijumlahkan nilai dari awal proses discharging sampai
akhir proses discharging. Hasil yang didapat dari perhitungan
terhadap arus dari baterai adalah -1089,070017 mAh. Tanda minus (-)
pada hasil tersebut menunjukkan arus keluar (discharging).Baterai
yang digunakan pada rangkaian ekstensometer ini berkapasitas
sebesar 1000 mAh dan pada proses discharging dari baterai tersebut
dari kondisi penuh sampai habis menggunakan perhitungan diatas
didapatkan hasil 1089,070017 mAh. Dari hasil ini dapat dilihat
bahwa perbedaan hasil perhitungan ini dengan kapasitas baterai
masih terdapat margin error sebesar 8,9%.
3.4. Hasil Proses Charging Baterai dengan Solar Cell3.4.1.
Pengambilan Data Tanggal 16 Agustus 2014Berikut ini adalah
grafik-grafik hasil pengambilan data pada proses charging tanggal
16-08-2014.
Gambar 17. Grafik tegangan(atas) dan arus(bawah) hasil
pengambilan data tanggal 16 agustus 2014.Dari grafik diatas dapat
dilihat bahwa tegangan cenderung stabil dan arus yang didapat dari
proses charging ini tidak stabil atau mengalami kenaikan maupun
penurunan. Hasil ini yang mempengaruhi hasil kapasitas arus yang
didapatkan untuk baterai. Pada pengambilan data dari proses
charging menggunakan daya yang dihasilkan solar cell pada tanggal
16-08-2014 ini didapatkan hasil 438,9264345 mAh. Dari angka ini
bisa dilihat bahwa hasil proses charging pada tanggal 16-08-2014
cukup untuk mengisi sekitar kurang lebih 44% dari jumlah kapasitas
baterai pada keadaan penuh yakni 1000 mAh.
3.4.2. Pengambilan Data Tanggal 24 Agustus 2014Berikut ini
adalah grafik-grafik hasil pengambilan data pada proses charging
tanggal 16-08-2014.
Gambar 18. Grafik tegangan(atas) dan arus(bawah) hasil
pengambilan data tanggal 24 agustus 2014.Dari grafik diatas dapat
dilihat bahwa tegangan cenderung stabil dan arus yang didapat dari
proses charging ini tidak stabil atau mengalami kenaikan maupun
penurunan masih sama seperti pada pengambilan data tanggal 16
agustus 2014. Hasil ini yang mempengaruhi hasil kapasitas arus yang
didapatkan untuk baterai. Pada pengambilan data dari proses
charging menggunakan daya yang dihasilkan solar cell pada tanggal
24-08-2014 ini didapatkan hasil 425,32 mAh. Dari angka ini bisa
dilihat bahwa hasil proses charging pada tanggal 24-08-2014 cukup
untuk mengisi sekitar kurang lebih 42% dari jumlah kapasitas
baterai pada keadaan penuh yakni 1000 mAh.3.5. Hasil Proses
Discharge Baterai dari Hasil Charge dengan Solar CellSetelah hasil
proses charging baterai menggunakan daya yang dihasilkan solar cell
seperti yang sudah dibahas sebelumnya kemudian dilakukan kembali
proses discharging baterai yang telah dicharge tersebut. Hal ini
bertujuan untuk membandingkan hasil dari kapasitas baterai yang
didapat dari proses charging menggunakan daya yang dihasilkan solar
cell tersebut dengan kapasitas baterai yang dihitung dari hasil
proses discharge tersebut. Proses discharging kali ini tidak jauh
berbeda dengan proses discharging dari baterai pada kondisi penuh
hanya saja kapasitas baterai yang digunakan pada proses discharging
kali ini adalah kapasitas baterai dari yang telah dihasilkan
melalui proses charging menggunakan solar cell. Pada pembahasan
pada proses discharging ini ada dua pembahasan yaitu pembahasan
hasil discharging baterai pada baterai yang dicharge menggunakan
solar cell pada tanggal 16-08-2014 dan pada tanggal 24-08-2014.
3.5.1. Discharge Baterai Hasil Proses Charging tanggal 16
Agustus 2014Berikut ini adalah grafik-grafik hasil pengambilan data
pada proses discharging baterai dari hasil proses charging tanggal
16-08-2014.
Gambar 19. Grafik tegangan(atas) dan arus(bawah) hasil
pengambilan data discharging baterai dari proses charging tanggal
16 agustus 2014.Dari grafik terlihat bahwa tegangan yang termonitor
dari proses discharging baterai cenderung naik. Hal ini berbeda
dengan teori yang ada bahwa tegangan baterai dari kondisi baterai
saat penuh menuju kondisi baterai kosong seharusnya menurun.
Kenaikan tegangan disebabkan oleh panasnya resistor pada rangkaian
pembagi tegangan sehingga menyebabkan tegangan yang termonitor
menjadi cenderung naik dari awal proses discharging sampai akhir
proses discharging.Terlihat pada arus bahwa grafik cenderung dalam
angka negatif. Ini karena arus yang termonitor adalah arus keluar
karena proses yang dilakukan adalah proses discharging. Pada proses
ini didapatkan perhitungan jumlah kapasitas daya sebesar -471,008
mAh. Pada proses discharging ini juga termonitor bahwa data yang
masuk dimulai pada pukul 18:31:06 sampai dengan 00:30:57 atau
sekitar 6 jam. Itu berarti kapasitas daya yang dihasilkan dari
proses charging menggunakan solar cell pada tanggal 16-08-2014 bisa
bertahan sampai 6 jam pada rangkaian ekstensometer elektronik.
3.5.2. Discharge Baterai Hasil Proses Charging tanggal 24
Agustus 2014Berikut ini adalah grafik-grafik hasil pengambilan data
pada proses discharging baterai dari hasil proses charging tanggal
24-08-2014.
Gambar 20. Grafik tegangan(atas) dan arus(bawah) hasil
pengambilan data discharging baterai dari proses charging tanggal
24 agustus 2014.Pada proses discharging ini didapatkan perhitungan
jumlah kapasitas daya sebesar -445,43 mAh. Pada proses discharging
ini juga termonitor bahwa data yang masuk dimulai pada pukul
19:15:52 sampai dengan 00:56:55 atau sekitar 5 jam 46 menit. Itu
berarti kapasitas daya yang dihasilkan dari proses charging
menggunakan solar cell pada tanggal 24-08-2014 bisa bertahan sampai
5 jam 46 menit pada rangkaian ekstensometer elektronik.
3.6. Perbandingan Hasil Charging dan Discharging Dari hasil
diatas tentunya terdapat hal yang dapat dibandingkan antara
kapasitas daya yang didapat dari proses charging dengan kapasitas
yang didapat dari proses discharging baterai hasil charging
tersebut. Berikut adalah hasil dari perbandingan data-data yang
telah didapat.16-08-201424-08-2014
ChargingDischargingChargingDischarging
438,93 mAh-471,01 mAh425,32 mAh-445,43 mAh
Tabel 1. Perbandingan Hasil Charging dan Discharging.4.
KESIMPULAN DAN SARAN4.1. KesimpulanBerdasarkan hasil penelitian
dapat disimpulkan sebagai berikut:1.Telah berhasil dibuat rangkaian
untuk mengetahui jumlah kapasitas daya yang dihasilkan oleh
pengisian daya menggunakan solar cell pada ekstensometer elektronik
berfungsi dengan cukup baik.2.Kapasitas yang didapat dari hasil
penelitian, yaitu : Pada pengambilan data tanggal 16 Agustus 2014
didapat 438,9 mAh dan terdapat perbedaan 32 mAh dari proses
charging discharging. Pada pengambilan data tanggal 24 Agustus 2014
didapat 425,2 mAh dan terdapat perbedaan 20 mAh dari proses
charging discharging.3.Rata-rata kapasitas yang dihasilkan dari dua
hari peengambilan data adalah sebesar 432,5 mAh.4.1.
Saran1.Pengembangan sistem ekstensometer elektrik dengan kapasitas
baterai yang lebih besar sehingga alat dapat aktif lebih
lama.2.Penambahan modul charging otomatis saat baterai kapasitas
dayanya sudah tidak banyak lagi sehingga menghindari kondisi
overload pada baterai dikarekan diisi terus dayanya setiap solar
cell menerima cahaya matahari.DAFTAR PUSTAKA[1]Widiyatmoko,
Bambang, P. Puranto, D. Hanto, "PENGEMBANGAN SISTEM PENGUKURAN
GEJALA FISIS LONGSOR SISTEM ELEKTRONIK DAN OPTIK." 2010,
BerkalaFisika Vol 13. , No.2[2]A. Setiono, P. Puranto, and B.
Widiyatmoko, Pembuatan dan Uji Coba Data Logger Berbasis
Mikrokontroler Atmega32 Untuk Monitoring Pergeseran Tanah, 2010. J.
Fis. - Himpun. Fis. Indones., vol. 10, no. 2, pp. 8394,
[3] A. Setiono, P. Puranto, and B. Widiyatmoko, Pengujiaan dan
Pengembangan Akuisisi Data Extensometer Untuk Monitoring Kondisi
Lereng, 2010, vol. 32, pp. 11111