Kontrol Arus dengan Hysteresis-Band Adaptif Menggunakan Lookup-Table pada H-Bridge Bidirectional Dc-Dc Converter untuk Pengisian Baterai Mobil Listrik

Ravi, Alwy Muhammad (2024) Kontrol Arus dengan Hysteresis-Band Adaptif Menggunakan Lookup-Table pada H-Bridge Bidirectional Dc-Dc Converter untuk Pengisian Baterai Mobil Listrik. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6022212029-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Kebijakan dekarbonisasi energi di seluruh dunia mempromosikan penggunaan energi terbarukan yang meningkat untuk pembangkitan dan elektrifikasi transportasi secara besar-besaran. Sejalan dengan kebijakan ini, penggunaan penyimpanan energi pada electric vehicle (EV) yang cukup besar, dapat membantu integrasi energi terbarukan sebagai sumber daya dengan sebutan vehicle to grid (V2G). Permasalahan utama pada penyimpanan ini terletak pada pelepasan energi dari baterai yang tidak sanggup mentransfer kembali energi ke grid. Elemen kunci dari sistem V2G adalah konverter yang memiliki fitur bidirectional sehingga dapat charging dan discharging baterai EV. Penelitian terkait konverter bidirectional ini telah banyak dikembangkan, salah satunya adalah topologi konverter h-bridge yang memiliki rentang tegangan keluaran yang lebar dan ripple arus yang kecil. Selain jenis topologi konverter, metode kontrol arus yang dapat merespon perubahan dinamis dengan cepat, akurat, dan simpel dalam pengaplikasiannya juga sangat penting. Penelitian ini mengusulkan kontrol arus dengan hysteresis-band adaptif menggunakan metode lookup-table yang diterapkan pada kontrol arus konverter dc-dc. Hasil yang diharapkan adalah respon cepat dan akurat dari sistem kontrol pada perubahan nilai referensi arus, tegangan masukan, dan tegangan keluaran. Selain itu variabel hysteresis bandwidth (HB) yang adaptif diharapkan mampu membatasi kinerja MOSFET pada frekuensi tinggi dan tidak beraturan yang membuat rugi-rugi switching dan frequency noise. Untuk memvalidasi performa kontrol yang diusulkan dilakukan simulasi menggunakan software PSIM dan pengujian skala laboratorium dengan membuat prototip konverter dc-dc. Hasil penelitian menunjukkan frekuensi terjaga konstan pada rata-rata 14,88kHz dengan rentang ∆f= 0,79kHz dan η 85,74% saat mode charging. Saat discharging frekuensi konstan pada rata-rata 16,62kHz dengan rentang ∆f= 0,33kHz dan η 77,40%. Penelitian ini dapat dijadikan referensi dalam pembuatan sistem kontrol simpel dan mudah diimplementasikan pada sistem penyimpanan energi kendaraan listrik.
===================================================================================================================================
Decarbonization policies worldwide encourage the use of renewable energy to generate electricity and electrify transport. In line with these policies, the use of energy storage systems in electric vehicles (EV) can support the integration of renewable energy as a resource called vehicle to grid (V2G). This system of equipment has a problem because the energy it produces can’t be inject directly back into the grid. An essential element of the V2G system is the bidirectional converter which can charge and discharge EV Batteries. Research related to bidirectional converters has been developed a lot. One of these converter topologies that have a wide output voltage range and smaller current ripple is the H-bridge converter. In addition to the type of converter, a current control method that can respond to dynamic changes quickly, accurately, and is simple to implement is also very important. Using lookup-table method, this research aims to control the DC-DC current converter with adaptive hysteresis bandwidth. The proposed control system is expected to have a fast and accurate response to changes in the reference value of the current, input voltage, and output voltage. In addition, the adaptive variable hysteresis bandwidth (HB) is expected to limit the performance of MOSFET at high and irregular frequencies that make switching losses and frequency noise. Simulations were conducted using PSIM and laboratory-scale testing by making a prototype DC-DC converter to validate the proposed control performance. The results indicate that the frequency is maintained at an average of 14,88 kHz with a range of ∆f = 0,79 kHz and η 85,74% during the charging mode. Conversely, during the discharging mode, the frequency is observed to be constant at an average of 16,62 kHz with a range of ∆f = 0,33 kHz and η 77,40%. This research can be used as a reference in making control systems that are simple and easy to implement in electric vehicle energy storage systems.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Adaptive Hysteresis Band, Bidirectional DC-DC Converter, Electric Vehicle, Lookup-Table
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK2943 Battery chargers. T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK7872 Electric current converters, Electric inverters.
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Electrical Engineering > 20101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Alwy Muhammad Ravi
Date Deposited:	29 Jul 2024 04:52
Last Modified:	29 Jul 2024 04:52
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/109540

Actions (login required)

View Item