Desain Sistem Manajemen Baterai Menggunakan Buck–Boost Converter dengan Kendali PID

Abstract

Sistem Manajemen Baterai (Battery Management System/BMS) merupakan komponen utama dalam menjaga efisiensi, keamanan, dan umur panjang baterai, khususnya pada aplikasi seperti kendaraan listrik dan sistem penyimpanan energi. Penelitian ini merancang BMS yang dilengkapi dengan Buck–Boost Converter berbasis kontrol Proportional-Integral-Derivative (PID) untuk mengoptimalkan kinerja baterai, dengan tujuan menghasilkan tegangan keluaran yang stabil sesuai dengan nilai referensi yang diinginkan. Konverter dirancang agar dapat beroperasi pada mode penurun tegangan (buck) maupun penaik tegangan (boost) sesuai dengan kondisi masukan, dan sistem dikembangkan menggunakan dua pendekatan kontrol: open-loop dan closed-loop. Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode open-loop tidak dapat secara konsisten mencapai tegangan keluaran target sebesar 15 V, sehingga memerlukan penyesuaian duty cycle sebesar 5%, sedangkan metode closed-loop dengan kontrol PID berhasil mencapai error tegangan kurang dari 5%, yang menunjukkan kestabilan yang baik terhadap gangguan dan perubahan beban. Selain itu, penerapan kontrol PID pada konfigurasi Buck Converter berhasil menurunkan tegangan dari 18 V menjadi 15 V dengan error sekitar 3%.