Perancangan dan Analisis Sistem Transfer Daya Nirkabel Untuk Kendaraan Listrik Menggunakan Resonansi Kopling Magnetik

Abstract

Akhir-akhir ini teknologi transfer daya nirkabel mulai dikembangkan untuk pengisian daya baterai kendaraan listrik. Berbagai teknologi transfer daya nirkabel telah dikembangkan. Untuk transfer daya nirkabel medan-dekat dapat diklasifikasikan ke dalam transfer daya induktif dan transfer daya kapasitif. Dalam studi ini dilakukan perancangan dan implementasi sistem pengisian baterai menggunakan teknologi transfer daya nirkabel dengan resonansi yang tergandeng secara magnetik. Teknologi ini termasuk dalam transfer daya induktif. Pada bagian pemancar, energi listrik diubah menjadi arus bolak-balik frekuensi tinggi menggunakan inverter full-bridge, mengalir melalui kumparan pemancar untuk menghasilkan medan magnet yang berubah-ubah. Kumparan penerima, yang diatur untuk beresonansi pada frekuensi yang sama dengan pemancar, menangkap medan magnet dan menginduksi arus bolak-balik, yang kemudian diubah menjadi arus searah dan distabilkan untuk pengisian daya baterai. Jaringan kompensasi digunakan untuk meningkatkan efisiensi transfer daya dari pemancar ke penerima. Topologi jaringan kompensasi yang digunakan pada studi ini adalah seri-paralel (SP). Kumparan pemancar dan penerima yang dirancang dan direalisasikan berbentuk spiral melingkar datar dengan diameter 15 cm. Jumlah kumparan yang diuji sebanyak 2 buah yaitu 9 lilitan dan 16 lilitan dengan frekuensi resonansi 69,43 kHz dan 42,59 kHz. Dari hasil pengujian diperoleh efisiensi transfer daya maksimum 21,81 % pada jarak pemancar dan penerima 6 cm menggunakan kumparan 16 lilitan. Kumparan 16 lilitan memberikan kinerja yang lebih baik daripada 9 lilitan, yaitu memiliki efisiensi transfer daya yang lebih tinggi, toleransi ketidaksejajaran dan jarak antara kumparan penerima dengan kumparan pengirim yang lebih besar.