Komponen penilaian untuk sertifikasi SNI Solar Charge Controller

Pada tulisan sebelumnya telah dibahas tentang konsep dari charging baterai (Part 1), tentunya belumlah lengkap untuk mendesain suatu charger baterai tanpa mengetahui standar nasional mengenai charger baterai tersebut. Berikut akan diuraikan beberapa komponen penilaian untuk sertifikasi SNI solar charger controller, sesuai dengan SNI-04-6391-2000.

Blok diagram rangkaian uji yang dilakukan oleh Balai BesarTeknologi Energy ( B2TE - BPPT).

gambar 1.

Untuk PV (solar panel/solar modul) disimulasikan dengan menggunakan Power supply dengan konfigurasi sebagai sumber arus. sedangkan unt

uk baterai disimulasikan dengan 1 unit power supply dan juga 1 unit dummy load. Sedangkan untuk beban disimulasikan dengan menggunakan d

ummy load. Sehingga dalam pengetesan ini dibutuhkan 2 unit power supply dan 2 unit dummyload.

Point-point pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Uji konsumsi diri
2. Uji switching / kompensasi arus
3. Uji tegangan jatuh pada sisi PV-baterai dan pada sisi baterai-beban
4. Uji ketahanan pada kondisi maksimum, yaitu dengan memberikan input arus maksimum dan beban arus maksimum charger selama 1 jam
5. Uji proteksi beban lebih (overload)
6. Uji polaritas terbalik

Berikut adalah penjelasan masing-masing point diatas.

1. Uji konsumsi diri

kondisi pengetesan :

1. baterai disimulasikan dengan power supply

2. beban tidak dihubungkan

3. PV tidak dihubungkan

tabel pengukuran

Vbat (V) Ibat Keterangan

(L -> H) mA

10

10,5

11

11,5

12

12,5

13

13,5

14

14,5

15

Vbat (V) Ibat Keterangan

(H -> L) mA

15

14,5

14

13,5

13

12,5

12

11,5

11

10,5

10

catatan : Konsumsi diri harus lebih kecil atau sama dengan 10mA untuk bisa

lolos SNI.

contoh pengukuran

2. Uji switching dengan kompensasi arus

Pada pengujian ini dilakukan 2 jenis pengujian switching, yaitu batas atas dan

batas bawah.

Batas Atas

Pengujian batas atas ini untuk mengetahui nilai cut off dan rekonek voltage

pada saat pengisian.

Pengujian dilakukan dengan melakukan setting PV simulator dengan arus

10%, 50%, dan 100%.

tabel pengukuran

Tegangan Threshold Ipv 10% Ipv 50% Ipv100%

Voltage Regulation (cut off) V V V

Reconnect Voltage (ARV) V V V

contoh pengukuran

Batas Bawah

Pengujian batas bawah ini untuk mengetahui nilai low voltage load disconnect

(LVD) dan juga load reconnect voltage (LRV). Pengujian dilakukan pada

arus beban 10%,50%, dan 100%.

Tegangan Threshold Ipv 10% Ipv 50% Ipv100%

LVD V V V

LRV V V V

Contoh pengukuran

Catatan : selisih nilai tegangan threshold pada arus 10%,50%,dan 100%

harus +/-0,1 untuk bisa lolos SNI.

3. Uji tegangan jatuh

Pada pengujian ini masing-masing input channel dan output channel pada

Charger dipasang voltmeter. Pengujian dilakukan pada arus PV dan arus

beban 10%, 50%, dan 100%.

Contoh pengukuran

catatan: nilai tegangan jatuh harus lebih kecil dari 0,6V untuk dapat lolos SNI.

4. Uji Ketahanan

Pada uji ketahanan ini Arus PV dan arus beban diset pada titik maksimum

charger. Lama pengujian selama 1 jam. dan temperatur diukur pada komponen

daya atau heatsinknya.

contoh hasil pengukuran

Catatan : tidak ada nilai standar temperatur yang tertinggi, yang dilihat adalah

kestabilan temperatur saat bekerja.

5. Uji Overload

Uji arus lebih ini ditujukan ketika ada pemakaian arus lebih dari kemampuan

maksimum charger, dan charger dapat memproteksi dirinya sehingga tidak

rusak.

contoh pengukuran

6. Uji Polaritas Terbalik

Pengujian ini bertujuan untuk mengecek proteksi charger ketika terjadi salah

pemasangan polaritasnya.

contoh pengukuran

Solar Charge Controller ( On Off type )

Solar Charge Controller merupakan charger baterai yang inputan atau sumber untuk pengisian baterainya berasal dari solar panel / solar modul. secara garis besar ada beberapa tipe charger ini, yaitu On-Off, Constant Current Constant Voltage, dan juga MPPT.

Gambar diatas merupakan skema pemasangan dari solar charge controller, dimana solar panel sebagai inputan (sumber arus) solar charge controller yang mengatur pengisian dan juga penggunaan beban. dan juga lampu yang digunakan sebagai beban.

apa fungsi dari charger itu sendiri ?

1. untuk menjaga baterai dari kelebihan pengisian

2. untuk menjaga baterai dari kelebihan pengosongan

3. mengatur secara otomatis kapan beban bisa dihubungkan atau dimatikan

beberapa istilah yang digunakan dalam charger baterai untuk tipe on-off

Voltage Regulation (VR) set point

VR set point didefinisikan sebagai batas tegangan maksimum baterai yang diperbolehkan pada saat pengisian untuk menghindari kelebihan pengisian. ketika kontroller sudah mendeteksi tegangan baterai mencapai titik VR ini, maka kontroller akan memutuskan koneksi pengisian dari solar panel.

Array Reconnect Voltage (ARV) set point

Ketika kontroller sudah mendeteksi VR set point, maka kontroller akan memutuskan koneksi pengisian dari solar panel. pada saat tersebut level tegangan baterai akan turun ( level tegangan baterai turun diakibatkan oleh sejumlah pemakaian pada beban atau pun disebabkan oleh self discharge baterai itu sendiri ) hingga mencapai level tegangan tertentu, dimana pada level tegangan tersebut kontroller akan menghubungkan kembali koneksi pengisian, level tegangan beterai ini disebut Array Reconnect Voltage set point.

Voltage Regulation Hysteresis (VRH)

Selisih tegangan antara voltage regulation dengan ARV dikenal sebagai voltage regulation hysteresis. Nilai VRH merupakan faktor yang penting dalam sistem kontrol on-off. Jika histeresisnya terlalu besar, maka baterai akan terputus dari solar panel untuk waktu yang lama dan menyebabkan baterai tidak benar-benar penuh terisi. Dan jika histeresisnya terlalu kecil, dapat menyebabkan kerusakan pada kontroler jika menggunakan komponen elektro mekanikal komponen seperti relay untuk switchingnya.

pada umumnya, besar nilai histeresis yang digunakan pada beberapa produk charger kontrol on-off berkisar antara 0,4 hingga 1,4 volt untuk sistem tegangan baterai 12Volt.

Low Voltage Load Disconnect (LVD) set point

Pada saat baterai berada pada kondisi pengosongan, level tegangan baterai akan turun hingga mencapai titik tertentu, dimana pada titik tersebut baterai sudah tidak diperbolehkan untuk dilakukan pengosongan lagi. Pada level tersebut kontroler akan memutuskan hubungan dengan beban. Level tegangan baterai pada kondisi ini dikenal sebagai Low Voltage Load Disconnect set point atau lebih dikenal LVD.

Load Reconnect Voltage (LRV) set point

Pada saat level tegangan baterai telah mencapai level LVD dan kondisi solar panel dapat melakukan pengisian, maka kontroller akan melakukan pengisian sehingga level tegangan baterai pun akan naik. pada saat level tegangan baterai telah mencapai suatu titik tertentu kontroler akan menghubungkan kembali beban. Pada titik inilah dinamakan sebagai Load Reconnect Voltage atau LRV.

Low Voltage Load Disconnect Hysteresis (LVDH)

Beda tegangan antara titik LRV dengan LVD dinamakan sebagai Low Voltage Load Disconnect Hysteresis. Hysteresis pada titik ini pun merupakan faktor yang penting. Jika hysteresis yang digunakan terlalu besar, umur baterai akan lebih panjang karena pengunaan baterai akan berkurang ( pengosongan berkurang ), tetapi akan mengurangi jam kebutuhan pengunaan beban. Sedangkan ketika hysteresis diset kecil, akan terjadi proses switching yang cepat pada level tegangan baterai yang rendah, yang dapat mengakibatkan kerusakan pada lampu atau kontroller, dan memperpanjang waktu untuk baterai bisa benar-benar penuh ketika pengisian.

Secara garis besar sistem kerja dari kontrol on off dapat diilustrasikan sebagai berikut.

Shunt dan Series Controller

Berdasarkan dari cara kerja dalam proses switching antara kontroller dengan solar panel, dapat dibagi menjadi dua jenis tipe kontrol, yaitu shunt dan series.

Shunt Controller

Karena solar cell dirancang sebagai sumber arus dan didesain dengan batasan arus tertentu, maka solar cell dapat dihubung singkatkan dengan aman. karena hal inilah yang menjadi dasar sistem kerja dari shunt controller.

Bagan kerja secara umum dari shunt kontroller adalah sebagai berikut.

Dari gambar diatas, dapat dilihat pada bagian kiri gambar terdapat saklar untuk menghubung singkatkan solar panel. sistem kerja dari shunt kontroller ini adalah saklar berada pada posisi off ketika proses pengisian baterai berlangsung, dan saklar berada pada posisi on ketika kontroller menghentikan proses pengisian pada baterai.

Hal yang perlu diperhatikan dalam shunt kontroller ini adalah kemampuan dari saklar yang digunakan terhadap arus maksimal panel dalam keadaan terhubung singkat. data arus solar panel dalam keadaan terhubung singkat bisa kita dapatkan pada saat pembelian solar panel, yang biasanya disimbolkan dengan Isc ( I short circuit).

Series Controller

Sesuai dengan namanya, tipe kontrol ini menghubungkan saklar secara seri dengan solar panel, tidak seperti shunt yang dihubungkan secara parallel. Tipe kontrol ini yang pada umumnya digunakan oleh beberapa produk solar charge controller. Secara umum bagan kerja dari series kontroller adalah sebagai berikut.

Secara umum kerja dari tipe ini adalah pada saat kontroller melakukan pengisian maka saklar series element dihubungkan, begitu pula sebaliknya jika kontroller ingin memutuskan koneksi antara solar panel dengan baterai, maka saklar series element diputuskan.

Secara umum prinsip kerja dari solar charge controller tipe on off adalah seperti yang sudah dijelaskan diatas. Untuk merancang charger on off ini dapat dibuat dengan menggunakan mikrokontroller atau pun hanya dengan menggunakan IC op amp (operational amplifier) yang difungsikan sebagai comparator dengan histeresis.

to be continue.....

Next Part -- Komponen penilaian untuk sertifikasi SNI Solar Charge Controller

Referensi :

Dunlop, James P, Batteries and Charge Control in Stand Alone Photovoltaic Systems Fundamentals and Application. Florida Solar Energy Center. Paper was Prepared for Sandia National Laboratories. January 15, 1997.

Toolbox standar pada visual basic bagian 1

Dalam sebuah form standar project pada visual basic, pada sisi sebelah kiri terdapat kolom toolbox standar yang telah disediakan oleh visual basic. Berdasarkan gambar dibawah setidaknya ada 20 toolbox standar yang telah disediakan oleh visual basic. Apa saja toolbox tersebut dan apa saja fungsi dari toolbox standar tersebut. Mari kita bahas satu persatu.

Label

Beberapa properties yang perlu diketahui :

Name	Nama dari object yang akan kita gunakan pada halaman code.
Alignment	Menentukan tulisan dari properti caption yang akan tampil rata kiri, rata kanan, atau ditengah.
BackColor	Properties ini akan mengatur warna backgound dari label ataupun command button. Klik pada BackColor's maka akan muncul panah kebawah, yang ketika diklik akan memberikan daftar warna yang telah disediakan oleh windows.
BackStyle	Menentukan tipe background dari objek, apakah akan transparant atau tidak.
Caption	Memegang teks yang muncul command button.
Enable	Menentukan apakah command button aktif. Sering kali, Anda akan mengubah properti saat runtime mengaktifkan dengan kode untuk mencegah pengguna menekan tombol.
Font	Menampilkan Font kotak dialog di mana Anda dapat mengatur font tulisan nama, gaya dan ukuran.
ForeColor	Menentukan warna tulisan yang akan tampil.
Height	Besarnya tinggi dari command button.
Left	koordinat posisi paling kiri dari objek terhadap form.
MousePointer	Menetapkan icon pointer mouse ketika berada diatas objek.
Style	Menetapkan Command Button yang muncul sebagai jendela standar kotak dialog atau gambar grafis.
Tab index	Menentukan urutan tombol perintah pada tab urutan.
Tab Stop	Menentukan apakah objek ini dapat di tab atau tidak.
Top	Koordinat posisi paling atas objek pada form.
Tool Tip Text	Akan memunculkan deskripsi singkat dari objek ketika pointer mouse berada diatas objek.
Visible	Akan menentukan objek terlihat atau tidak.
Width	Besar lebar dari suatu objek

Command Button











Beberapa properties yang perlu diketahui :

Cancel	Determines whether the command button gets a Click event if the user presses escape Menentukan apakah tombol perintah mendapat peristiwa Klik jika user menekan escape.
Default	Menentukan jika tombol perintah menanggapi masukan dari keypress atau tidak, bahkan jika kontrol lain memiliki fokus.
Enable	Menentukan apakah command button aktif. Sering kali, Anda akan mengubah properti saat runtime mengaktifkan dengan kode untuk mencegah pengguna menekan tombol.
Picture	Menetapkan gambar pada background command button, ketika properti style diset pada menu grafis.
Style	Menetapkan Command Button yang muncul sebagai jendela standar kotak dialog atau gambar grafis.

Compass Active X control

Some properties of the compass.ocx

• BackColor
• BackStyle
• BorderStyle
• FontColor
• LineColor
• Linewidth
• Value

if you want to try this active x, you can download from this compass.ocx

GPS active x control VB

This active x is gpsnmea.ocx. i have tried this active x using u-blox gps receiver and in two different computer, and all running well.

In this active x, consist of two toolbox components. the first is GPS1, and the second is SatPos. GPS1 toolbox is the main control in gpsnmea.ocx, and if we use satpos toolbox, the gps1 must be use too.

This is the properties of GPS1 and SatPos toolbox



Function inside GPS1 toolbox

• GPS1.BaudRate - Setting the Baudrate value that will use in seria lcommunication with the gps receiver.
  
• GPS1.Connections - set value true to get connection with the gps receiver, and will set true as a return. Set False to disconnect the gps receiver, and will set false as a return.
• GPS1.Get_Altitude - get the altitude data from gps receiver. the altitude is in meter.
• GPS1.Get_Azimuth(satID) - get the azimuth information of every Sattelite tracked. satID is ID number of the sattelite.
• GPS1.Get_CourseOverGround(index) - get the course over ground from gps receiver. index 0 to get true degree, and index 1 to get Magnetic Heading.
• GPS1.Get_DateTime(index) - index 1 to get Date from gps, dan 0 to get time(UTC) from gps.
• GPS1.Get_Dilution(index) - index 0 to get PDOP, 1 for HDOP, and 2 for VDOP.
• GPS1.Get_ElevationSattelite(satID) - get the Elevation degree information of every sattelite tracked. satID is ID number of the sattelite.
• GPS1.Get_GeoidalSeparatoion - get Geoid Seperation data in meter.
• GPS1.Get_GPSMode - get GPS mode.
• GPS1.Get_GPSQuality - 0 - not fix, 1 - GPS fix, 2 - DGPS fix.
• GPS1.Get_Latitude
• GPS1.Get_Longitude
• GPS1.Get_MagneticVariation
• GPS1.Get_SatteliteID(index) - index from 0 to GPS1.Get_SatteliteView-1
• GPS1.Get_SatteliteView
• GPS1.Get_SignalSat - get the Signal Sattelite Attenuation of every sattelite.
• GPS1.Get_SpeedOverGround(index) - index 0 is in knot, and index 1 is in meter.

for the satpos toolbox, there are no function created. sattelite position data from gps1 will automatic display in satpos toolbox.

this is the sample of the active x
if you want to try this active x, you can download from gpsnmea.ocx
and for the sample application here.

don't forget to give your advices, critics, and comments after using this active x.