PERANCANGAN MULTILEVEL BOOST CONVERTER EMPAT TINGKAT UNTUK PENGISIAN BATERAI MOBIL LISTRIK

Abstract

Multilevel boost converter adalah sebuah konverter DC-DC berbasis PWM yang mengkombinasikan antara boost converter konvensional dan fungsi switched capacitor untuk menghasilkan tegangan output yang berbeda dan stabil dengan hanya menggunakan 1 driven switch, 1 induktor, 2N-1 dioda dan 2N-1 kapasitor. Keuntungan multilevel boost converter dibandingkan boost converter konvensional yaitu memiliki rating tegangan yang lebih kecil pada komponen, dan rasio konversi yang luas untuk menaikkan tegangan DC dengan nilai duty cycle yang kecil. Penelitian ini bertujuan untuk merancang multilevel boost converter 4 tingkat untuk pengisian baterai mobil listrik dan membandingkan kinerjanya dengan boost converter konvensional. Penelitian dimulai dengan merancang boost converter menggunakan program simulasi Matlab Simulink untuk mendapatkan nilai komponen yang optimal untuk digunakan. Dari hasil simulasi, dibuat bentuk fisik rangkaian boost converter konvensional dan multilevel boost converter 4 tingkat untuk dilakukan pengujian lebih lanjut. Pada pengujian menaikkan tegangan secara otomatis didapat error rata-rata yang terjadi pada boost converter konvensional adalah sebesar ±1.2375V, sedangkan untuk multilevel boost converter adalah sebesar ±1.61125V. Rata-rata kenaikan tegangan per 10% duty cycle dalam keadaan tanpa beban pada boost converter konvensional adalah 24,93V sedangkan pada multilevel boost converter adalah sebesar 36,34V. Rata-rata efisiensi dengan menggunakan beban 100Ω, 200Ω dan 300Ω secara berurut pada boost converter konvensional adalah 83,75%, 83,52% dan 85,49%, sedangkan pada multilevel boost converter adalah 28,35%, 49,41% dan 70,11%. Kemampuan pengisian boost converter konvensional adalah sebesar 0,02A dan kemampuan pengisian multilevel boost converter adalah sebesar 0,06A namun kemampuan pengisian yang diperlukan adalah sebesar 3A. Boost converter konvensional dan multilevel boost converter 4 tingkat berhasil dirancang dan dibuat namun belum berhasil untuk melakukan pengisian baterai mobil listrik.