Analisis Performa Kendaraan PHEV ITS Konfigurasi Hibrida Seri dengan Penambahan Hybrid Control Unit Mode Berkendara Sport

Irsan, Mhd. Rafi Syahputra (2024) Analisis Performa Kendaraan PHEV ITS Konfigurasi Hibrida Seri dengan Penambahan Hybrid Control Unit Mode Berkendara Sport. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201072-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Tiap tahun terjadi peningkatan volume kendaraan yang kemudian mengakibatkan menipisnya cadangan bahan bakar minyak yang tersedia. Menipisnya cadangan minyak seiringi dengan pertumbuhan volume kendaraan menyebebabkan meningkatnya harga bahan bakar minyak di pasaran. Selain itu, jenis kendaraan yang digunakan umumnya masih menggunakan motor pembakaran dalam, sehingga terjadi pula peningkatan emisi gas rumah kaca dan polusi hingga pada titik dimana udara yang dihirup sudah tidak baik bagi tubuh. Salah satu solusi permasalahan tersebut ialah penggunaan Hybrid Electric Vehicle (HEV) atau kendaraan hibrida yang menggunakan dua sumber tenaga, yaitu mesin ICE dan baterai. Untuk memperoleh efisiensi optimal, diperlukan strategi pembagian daya dari kedua sumber daya tersebut yang dikenal sebagai sistem manajemen energi atau Energy Management System (EMS). Untuk mengotomasikan EMS suatu mobil hibrida, diperlukan suatu unit kontrol yang dikenal sebagai Hybrid Control Unit (HCU). Pengujian dilakukan menggunakan variasi berupa beban kecepatan yaitu 10 km/h, 20 km/h, dan 30 km/h. Variasi kecepatan 10 km/h memiliki variasi SoC penyalaan ICE pada 30%, 40%, dan 50%. Sedangkan pada variasi 20 km/h dan 30 km/h diberikan variasi penyalaan SoC pada 70%, 80%, dan 90%. Semenara variasi kecepatan putaran adalah sama untuk semua variasi kecepatan, yaitu 7000 RPM, 7500 RPM, dan 8000 RPM. Pemberian variasi ini diberikan berdasarkan penelitian sebelumnya. HCU kemudian akan menentukan kondisi operasi dua sumber daya pada tiap pengujian untuk mencapai durasi operasional terlama. HCU memiliki mikrokontroller berupa Arduino Due yang akan diinput program-program untuk melakukan tugasnya dengan membaca input dari sensor dan memberikan output dari actuator sehingga EMS pada kendaraan akan terotomasi. Penggunaan HCU mode berkendara sport menunjukkan hasil durasi tempuh yang lebih lama, dimana penurunan voltase baterai lebih lama. Adapun besar arus yang keluar dari baterai berbanding terbalik dengan kecepatan putaran ICE, sehingga pada penyalaan ICE pada putaran lebih tinggi menyebabkan arus yang keluar dari baterai semakin kecil. Dari pengujian yang telah dilakukan,diperoleh program terbaik untuk kecepatan 10 km/h adalah P10,1, untuk 20 km/hh adalah P20,1, dan untuk 30 km/h adalah P30,1. Selain itu dapat disimpulkan pula bahwa penggunaan HCU mode berkendara sport pada PHEV ITS dapat menempuh jarak tempuh kendaraan dibandingkan sebelum penambahan HCU, dimana pada pengujian menggunakan program dengan algoritma terbaik penelitian terdahulu, pada variasi kecepatan 20 km/h terjadi peningkatan jarak dari 45,67 km menjadi 47,3 km, serta pada variasi 30 km/h terjadi peningkatan dari 24 km menjadi 25,5 km. Namun, penggunaan HCU mode berkendera sport menunjukkan peningkatan biaya operasional, hal ini dikarenakan HCU mode berkendara sport kinerja ICE agar dapat mempertahankan kecepatan kendaraan dalam waktu yang lebih lama.
=================================================================================================================================
Every year, there is an increase in the volume of vehicles, which in turn leads to the depletion of available fuel reserves. The depletion of oil reserves along with the growth in vehicle volume causes an increase in fuel prices in the market. In addition, the types of vehicles used generally still rely on internal combustion engines, leading to an increase in greenhouse gas emissions and pollution to the point where the air we breathe is no longer healthy. One solution to this problem is the use of Hybrid Electric Vehicles (HEVs), which use two power sources: an internal combustion engine (ICE) and a battery. To achieve optimal efficiency, a strategy for power distribution between these two sources is needed, known as an Energy Management System (EMS). To automate the EMS of a hybrid car, a control unit known as the Hybrid Control Unit (HCU) is required. Testing was conducted using variations in speed loads of 10 km/h, 20 km/h, and 30 km/h. For the 10 km/h speed variation, the ICE activation State of Charge (SoC) varied at 30%, 40%, and 50%. Meanwhile, for the 20 km/h and 30 km/h speed variations, the SoC activation varied at 70%, 80%, and 90%. The speed variations for all speeds were the same, at 7000 RPM, 7500 RPM, and 8000 RPM. These variations were based on previous research. The HCU then determined the operational conditions of the two power sources in each test to achieve the longest operational duration. The HCU uses an Arduino Due microcontroller that is programmed to perform its tasks by reading inputs from sensors and providing outputs to actuators, thereby automating the EMS in the vehicle. Using the HCU in sport driving mode showed longer travel duration, where the battery voltage dropped more slowly. Additionally, the amount of current drawn from the battery is inversely proportional to the ICE speed; thus, activating the ICE at higher speeds causes less current to be drawn from the battery. From the tests conducted, the best programs obtained were P10,1 for 10 km/h, P20,1 for 20 km/h, and P30,1 for 30 km/h. It can also be concluded that the use of the HCU in sport driving mode on the ITS PHEV increased the vehicle's range compared to before the addition of the HCU. In tests using the best algorithm from previous research, the 20 km/h speed variation increased the range from 45.67 km to 47.3 km, and the 30 km/h speed variation increased the range from 24 km to 25.5 km. However, using the HCU in sport driving mode also showed an increase in operational costs, as the HCU in sport mode optimized ICE performance to maintain vehicle speed for a longer period.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Sport, Hybrid Electric Vehicle, Hybrid Control Unit
Subjects:	T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL221.5 Hybrid Vehicles. Hybrid cars
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mhd. Rafi Syahputra Irsan
Date Deposited:	22 Aug 2024 04:42
Last Modified:	22 Aug 2024 04:42
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/113787

Actions (login required)

View Item