Smart DC-DC Converter untuk Kendaraan Listrik

Abstract

Tugas akhir ini bertujuan untuk merancang dan mengembangkan DC resonant converter yang dapat diimplementasikan pada sistem kendaraan listrik. Dengan adanya rancangan ini, diharapkan proses konversi daya dari sumber menuju beban dapat dilakukan secara lebih efisien, stabil, dan aman dibandingkan dengan produk sejenis yang sudah ada di pasaran. Beberapa permasalahan utama yang sering ditemui pada konverter sebelumnya meliputi overheating, risiko short circuit, serta kerugian akibat hard switching. Melalui penerapan teknologi soft switching dengan metode resonansi, kerugian ini dapat diminimalisir sehingga performa sistem meningkat. Dalam penyelesaian permasalahan tersebut, pada awalnya penulis meninjau beberapa alternatif topologi resonant converter. Setelah mempertimbangkan efisiensi, kemudahan pengendalian, serta kesesuaian untuk aplikasi kendaraan listrik, dipilihlah topologi phase-shifted full bridge yang dikombinasikan dengan LLC resonant converter sebagai pengubah bentuk gelombang menjadi DC. Tahap akhir konversi dilakukan melalui proses penyearahan (rectification) menggunakan diode rectifier. Sistem ini juga dilengkapi PI controller untuk menjaga kestabilan tegangan keluaran dan meningkatkan respons terhadap perubahan beban. Pengujian performa converter dilakukan dengan mempertimbangkan tiga aspek utama. Pertama, kestabilan tegangan keluaran di berbagai variasi beban. Kedua, kemampuan sistem untuk beroperasi tanpa menimbulkan permasalahan yang umum terjadi seperti panas berlebih dan hard switching. Ketiga, efisiensi konversi daya secara keseluruhan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa rancangan ini mampu menghilangkan permasalahan yang ditemukan pada desain sebelumnya, meskipun masih terdapat kendala seperti arus keluaran yang belum sepenuhnya mencapai target dan dimensi fisik perangkat yang relatif besar. Secara keseluruhan, sistem DC resonant converter yang telah dirancang mampu memenuhi spesifikasi teknis utama dan bekerja sesuai dengan tujuan awal. Sistem dapat menghasilkan keluaran yang stabil, efisien, dan aman, sehingga memiliki potensi untuk diimplementasikan pada kendaraan listrik maupun aplikasi lain yang memerlukan konversi daya efisiensi tinggi. Ke depannya, pengembangan lebih lanjut dapat difokuskan pada optimasi arus keluaran, pengurangan ukuran fisik perangkat, serta integrasi fitur tambahan sesuai kebutuhan aplikasi.