快速充电的锂离子电池与ANFIS控制

R. Rakhmawati, Zhafira Rana, Khalisa Permana, Rachma Prilian Eviningsih, Renny Rachmawati
{"title":"快速充电的锂离子电池与ANFIS控制","authors":"R. Rakhmawati, Zhafira Rana, Khalisa Permana, Rachma Prilian Eviningsih, Renny Rachmawati","doi":"10.22146/jnteti.v12i2.5143","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Saat ini suplai energi listrik mayoritas menggunakan sumber energi fosil yang dapat habis dan menimbulkan polusi udara. Di Indonesia matahari bersinar cukup lama dan tidak akan habis, sehingga dapat dijadikan sebagai sumber energi alternatif dengan menggunakan teknologi panel surya untuk mengonversi energi cahaya menjadi energi listrik. Tegangan yang dihasilkan oleh panel surya cukup besar, sehingga perlu diturunkan menggunakan konverter DC-DC jenis buck converter. Energi listrik ini dapat disimpan menggunakan baterai. Untuk mempersingkat waktu pengisian, baterai dapat diisi dengan mode cepat. Salah satu jenis baterai yang tepat untuk pengisian mode cepat adalah Lithium-ion karena baterai jenis ini mampu menerima arus yang besar sebesar 1C atau setara dengan kapasitas baterai. Dengan menggunakan sumber panel surya, dihasilkan keluaran yang tidak konstan karena pengaruh suhu dan iradiasi matahari. Selain itu, untuk mencegah adanya pengisian berlebih pada fast charging battery ini, digunakan metode constant current (CC) dengan arus konstan sebesar 10 A dan constant voltage (CV) dengan tegangan konstan sebesar 14,4 V. Duty cycle driver PWM dikontrol menggunakan algoritma adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) agar didapatkan respons yang lebih cepat untuk mencapai set point yang ditentukan. ANFIS merupakan kombinasi dari dua algoritma, yaitu artificial neural network (ANN) dan fuzzy inference system (FIS). ANFIS dapat memetakan nilai masukan menjadi nilai keluaran yang berasal dari kesimpulan FIS. Penelitian ini dilakukan secara simulasi. Hasil arus pengisian pada saat metode CC adalah 10,01 A dan akan berpindah dari metode CC ke CV pada saat SoC 85% serta tegangan mencapai 14,4 V. Kemudian, metode pengisian berubah menjadi CV dengan tegangan pengisian konstan sebesar 14,4 V. Jika dibandingkan dengan penelitian sebelumnya menggunakan kontrol fuzzy, waktu yang dibutuhkan ketika menggunakan kontrol ANFIS untuk mencapai set point adalah 3,2 ms, atau 2,3 ms lebih cepat. Kontrol ANFIS juga mampu mencapai set point dengan error lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan kontrol fuzzy.","PeriodicalId":31477,"journal":{"name":"Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi","volume":"119 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Fast Charging pada Baterai Li-Ion dengan Kontrol ANFIS\",\"authors\":\"R. Rakhmawati, Zhafira Rana, Khalisa Permana, Rachma Prilian Eviningsih, Renny Rachmawati\",\"doi\":\"10.22146/jnteti.v12i2.5143\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Saat ini suplai energi listrik mayoritas menggunakan sumber energi fosil yang dapat habis dan menimbulkan polusi udara. Di Indonesia matahari bersinar cukup lama dan tidak akan habis, sehingga dapat dijadikan sebagai sumber energi alternatif dengan menggunakan teknologi panel surya untuk mengonversi energi cahaya menjadi energi listrik. Tegangan yang dihasilkan oleh panel surya cukup besar, sehingga perlu diturunkan menggunakan konverter DC-DC jenis buck converter. Energi listrik ini dapat disimpan menggunakan baterai. Untuk mempersingkat waktu pengisian, baterai dapat diisi dengan mode cepat. Salah satu jenis baterai yang tepat untuk pengisian mode cepat adalah Lithium-ion karena baterai jenis ini mampu menerima arus yang besar sebesar 1C atau setara dengan kapasitas baterai. Dengan menggunakan sumber panel surya, dihasilkan keluaran yang tidak konstan karena pengaruh suhu dan iradiasi matahari. Selain itu, untuk mencegah adanya pengisian berlebih pada fast charging battery ini, digunakan metode constant current (CC) dengan arus konstan sebesar 10 A dan constant voltage (CV) dengan tegangan konstan sebesar 14,4 V. Duty cycle driver PWM dikontrol menggunakan algoritma adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) agar didapatkan respons yang lebih cepat untuk mencapai set point yang ditentukan. ANFIS merupakan kombinasi dari dua algoritma, yaitu artificial neural network (ANN) dan fuzzy inference system (FIS). ANFIS dapat memetakan nilai masukan menjadi nilai keluaran yang berasal dari kesimpulan FIS. Penelitian ini dilakukan secara simulasi. Hasil arus pengisian pada saat metode CC adalah 10,01 A dan akan berpindah dari metode CC ke CV pada saat SoC 85% serta tegangan mencapai 14,4 V. Kemudian, metode pengisian berubah menjadi CV dengan tegangan pengisian konstan sebesar 14,4 V. Jika dibandingkan dengan penelitian sebelumnya menggunakan kontrol fuzzy, waktu yang dibutuhkan ketika menggunakan kontrol ANFIS untuk mencapai set point adalah 3,2 ms, atau 2,3 ms lebih cepat. Kontrol ANFIS juga mampu mencapai set point dengan error lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan kontrol fuzzy.\",\"PeriodicalId\":31477,\"journal\":{\"name\":\"Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi\",\"volume\":\"119 1\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2023-05-24\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.22146/jnteti.v12i2.5143\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.22146/jnteti.v12i2.5143","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

目前,电力供应主要使用化石能源,造成空气污染。在印度尼西亚,太阳的光线持续的时间足够长,不会耗尽,因此可以利用太阳能电池板技术将光能转化为电能,以此作为替代能源。太阳能电池板产生的电压足够大,需要用DC-DC转换器来降低。这种电能可以用电池储存。为了缩短充电时间,电池可以快速充电。一种快速充电电池的合适类型是锂离子,因为这种电池能够接收到1C的巨大电流或相当于电池容量。利用太阳能资源,由于太阳的温度和辐射而产生的不恒定的输出。此外,为了防止快速充电电池的过度充电,采用康斯坦特current方法为10a进行恒定电流,而康斯坦特电压为14.4 V。PWM的任务驱动系统使用一种算法来控制PWM驱动系统,以获得更快的响应,以达到指定的设置点。ANFIS是两种算法的组合,一种是人工神经网络(ANN),另一种是模糊的遗传系统。ANFIS可以将输入值映射成来自FIS推断的输出值。这项研究是通过模拟进行的。CC时的充值结果为10.01 A,当SoC 85%和电压达到14.4 V时,将从CC方法切换到CV。然后充电方法变成CV,每次充电电压为14.4 V。与之前的研究使用模糊控制相比,使用ANFIS控制达到设置点所需要的时间比3.2 ms或2.3 ms要快。ANFIS控制还可以通过使用模糊控制来达到错误点。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Fast Charging pada Baterai Li-Ion dengan Kontrol ANFIS
Saat ini suplai energi listrik mayoritas menggunakan sumber energi fosil yang dapat habis dan menimbulkan polusi udara. Di Indonesia matahari bersinar cukup lama dan tidak akan habis, sehingga dapat dijadikan sebagai sumber energi alternatif dengan menggunakan teknologi panel surya untuk mengonversi energi cahaya menjadi energi listrik. Tegangan yang dihasilkan oleh panel surya cukup besar, sehingga perlu diturunkan menggunakan konverter DC-DC jenis buck converter. Energi listrik ini dapat disimpan menggunakan baterai. Untuk mempersingkat waktu pengisian, baterai dapat diisi dengan mode cepat. Salah satu jenis baterai yang tepat untuk pengisian mode cepat adalah Lithium-ion karena baterai jenis ini mampu menerima arus yang besar sebesar 1C atau setara dengan kapasitas baterai. Dengan menggunakan sumber panel surya, dihasilkan keluaran yang tidak konstan karena pengaruh suhu dan iradiasi matahari. Selain itu, untuk mencegah adanya pengisian berlebih pada fast charging battery ini, digunakan metode constant current (CC) dengan arus konstan sebesar 10 A dan constant voltage (CV) dengan tegangan konstan sebesar 14,4 V. Duty cycle driver PWM dikontrol menggunakan algoritma adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) agar didapatkan respons yang lebih cepat untuk mencapai set point yang ditentukan. ANFIS merupakan kombinasi dari dua algoritma, yaitu artificial neural network (ANN) dan fuzzy inference system (FIS). ANFIS dapat memetakan nilai masukan menjadi nilai keluaran yang berasal dari kesimpulan FIS. Penelitian ini dilakukan secara simulasi. Hasil arus pengisian pada saat metode CC adalah 10,01 A dan akan berpindah dari metode CC ke CV pada saat SoC 85% serta tegangan mencapai 14,4 V. Kemudian, metode pengisian berubah menjadi CV dengan tegangan pengisian konstan sebesar 14,4 V. Jika dibandingkan dengan penelitian sebelumnya menggunakan kontrol fuzzy, waktu yang dibutuhkan ketika menggunakan kontrol ANFIS untuk mencapai set point adalah 3,2 ms, atau 2,3 ms lebih cepat. Kontrol ANFIS juga mampu mencapai set point dengan error lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan kontrol fuzzy.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
审稿时长
24 weeks
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信