REALIZATION OF FIVE-STAGE CONSTANT CURRENT CHARGING METHOD FOR LI-ION BATTERY CHARGER
Bilah Samping Artikel
Read Counter : 158
Download : 46
Isi Artikel Utama
Abstrak
Kebutuhan terhadap sistem baterai berperforma tinggi pada perangkat-perangkat elektronik sampai kendaraan listrik mendorong pengembangan metode pengisian baterai yang lebih cepat, efisien, dan aman. Makalah ini menyajikan perancangan dan implementasi sistem pengisian baterai lithium-ion (Li-ion) arus konstan lima tahap yang ditujukan untuk mempercepat waktu pengisian dan meningkatkan efisiensi pengisian. Transisi antar tahap ditentukan berdasarkan tegangan cut-off. Nilai arus tahap pertama dan kelima ditentukan, sedangkan nilai arus tahap kedua, ketiga, dan keempat diperoleh dari perhitungan. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pengisi baterai dengan metode pengisian arus konstan lima tahap yang direalisasikan mampu mengisi baterai lithium-ion dengan efisiensi pengisian sampai 90% setara dengan pengisi baterai menggunakan metode constant curret-constant voltage, tetapi dengan waktu pengisian yang lebih singkat, hampir setengah kalinya. Untuk baterai lithium-ion yang digunakan dalam pengujian, pengisian baterai menggunakan arus pengisian tahap satu 2,6A dan tahap lima 0,125A adalah yang paling optimal.
Rincian Artikel
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Hak Penulis
Sebagai Penulis Jurnal, Anda memiliki hak untuk berbagai kegunaan untuk artikel Anda, termasuk penggunaan oleh institusi atau perusahaan yang mempekerjakan Anda. Hak penulis dapat dilaksanakan tanpa perlu izin khusus. Penulis yang menerbitkan dalam jurnal TESLA: Jurnal Teknik Elektro memiliki hak luas untuk menggunakan karya-karya mereka untuk tujuan pengajaran dan ilmiah tanpa perlu mencari izin, termasuk: digunakan untuk pengajaran di kelas oleh penulis atau lembaga penulis dan presentasi di pertemuan atau konferensi dan mendistribusikan salinan kepada peserta; gunakan untuk pelatihan internal oleh perusahaan penulis; distribusi ke kolega untuk penggunaan penelitian mereka; digunakan dalam kompilasi karya penulis selanjutnya; termasuk dalam tesis atau disertasi; penggunaan kembali sebagian atau kutipan dari artikel dalam karya lain (dengan pengakuan penuh atas artikel final); persiapan karya turunan (selain untuk tujuan komersial) (dengan pengakuan penuh atas artikel akhir); posting sukarela di situs web terbuka yang dioperasikan oleh penulis atau lembaga penulis untuk tujuan ilmiah (harus mengikuti CC dengan Lisensi SA).
Penulis dapat menyalin dan mendistribusikan ulang materi dalam media atau format apa pun, dan mencampur, memodifikasi, dan membuat materi untuk tujuan apa pun, bahkan secara komersial, tetapi mereka harus memberikan kredit yang sesuai (mengutip artikel atau konten), memberikan tautan ke lisensi, dan menunjukkan jika ada perubahan. Jika Anda mencampur, memodifikasi, atau membuat materi, Anda harus mendistribusikan kembali kontribusi Anda di bawah lisensi yang sama seperti aslinya.
Perjanjian Transfer Hak Cipta (untuk Penerbitan)
Penulis yang mengirimkan naskah melakukannya dengan pemahaman bahwa jika diterima untuk publikasi, publikasi hak cipta dari artikel tersebut akan diberikan / ditransfer ke TESLA: Jurnal Program Studi Teknik Elektro dan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Tarumanagara sebagai Penerbit Jurnal. Setelah menerima artikel, penulis akan diminta untuk menyelesaikan 'Perjanjian Transfer Hak Cipta' (lihat informasi lebih lanjut tentang ini). E-mail akan dikirim ke penulis terkait yang mengkonfirmasi penerimaan naskah beserta formulir 'Perjanjian Transfer Hak Cipta' dengan versi online dari perjanjian ini.
TESLA: Jurnal Teknik Elektro dan Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Tarumanagara, Editor dan Dewan Penasihat Nasional dari Dewan Penasihat, berupaya sebaik mungkin untuk memastikan bahwa tidak ada data, pendapat, atau pernyataan yang salah, menyesatkan, opini atau pernyataan diterbitkan dalam jurnal. Dengan cara apa pun, isi artikel dan iklan yang diterbitkan dalam TESLA: Jurnal Teknik Elektro adalah tanggung jawab tunggal dan eksklusif masing-masing penulis dan pengiklan.
Ingat, meskipun kami meminta transfer hak cipta, penulis jurnal kami tetap (atau diberikan kembali) hak ilmiah yang signifikan seperti yang disebutkan sebelumnya.
Formulir Copyright Transfer Agreement (CTA) dapat diunduh di sini: [TESLA Copyright Transfer Agreement Form (CTA): Journal of Electrical Engineering 2020]
Formulir hak cipta harus ditandatangani secara elektronik dan dikirim ke Kantor Editorial dalam bentuk email asli di bawah ini:
Ir. Wahidin Wahab, MSc, PhD. (Pemimpin Redaksi)
Kantor Editorial TESLA: Jurnal Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara
Jl. Letjen S. Parman No. 1 Grogol Petamburan, Jakarta Barat, Indonesia 11440
Tel: 085156207206 (a.n Sofyan maulana)
E-mail: tesla@ft.untar.ac.id
Referensi
[1] X. Huang, W. Liu, A. B. Acharya, J. Meng, R. Teodorescu, and D. I. Stroe, “Effect of Pulsed Current on Charging Performance of Lithium-Ion Batteries,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 69, no. 10, 2022, doi: 10.1109/TIE.2021.3121726.
[2] P. Mohtat, S. Pannala, V. Sulzer, J. B. Siegel, and A. G. Stefanopoulou, “An Algorithmic Safety VEST For Li-ion Batteries During Fast Charging,” in IFAC-PapersOnLine, 2021. doi: 10.1016/j.ifacol.2021.11.225.
[3] F. An, R. Zhang, Z. Wei, and P. Li, “Multi-stage constant-current charging protocol for a high-energy-density pouch cell based on a 622NCM/graphite system,” RSC Adv., vol. 9, no. 37, 2019, doi: 10.1039/c9ra03629f.
[4] D. Anseán, V. M. García, M. González, J. C. Viera, J. C. Antón, and C. Blanco, “Efficient fast-charging strategies for Li-ion batteries,” in 28th International Electric Vehicle Symposium and Exhibition 2015, EVS 2015, 2015.
[5] Y. H. Liu and Y. F. Luo, “Search for an optimal rapid-charging pattern for li-ion batteries using the Taguchi approach,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 57, no. 12, 2010, doi: 10.1109/TIE.2009.2036020.
[6] D. Ji et al., “Research on adaptability of charging strategy for electric vehicle power battery,” J. Power Sources, vol. 437, 2019, doi: 10.1016/j.jpowsour.2019.226911.
[7] G. J. Chen, Y. H. Liu, S. C. Wang, Y. F. Luo, and Z. Z. Yang, “Searching for the optimal current pattern based on grey wolf optimizer and equivalent circuit model of Li-ion batteries,” J. Energy Storage, vol. 33, 2021, doi: 10.1016/j.est.2020.101933.
[8] R. Mathieu, O. Briat, P. Gyan, and J. M. Vinassa, “Fast charging for electric vehicles applications: Numerical optimization of a multi-stage charging protocol for lithium-ion battery and impact on cycle life,” J. Energy Storage, vol. 40, 2021, doi: 10.1016/j.est.2021.102756.
[9] M. Usman Tahir, A. Sangwongwanich, D. I. Stroe, and F. Blaabjerg, “Overview of multi-stage charging strategies for Li-ion batteries,” Journal of Energy Chemistry, vol. 84. 2023. doi: 10.1016/j.jechem.2023.05.023.
[10] M. U. Tahir, A. Sangwongwanich, D. I. Stroe, and F. Blaabjerg, “The Effect of Multi-Stage Constant Current Charging on Lithium-ion Battery’s Performance,” in CPE-POWERENG 2023 - 17th IEEE International Conference on Compatibility, Power Electronics and Power Engineering, 2023. doi: 10.1109/CPE-POWERENG58103.2023.10227383.
[11] L. R. Dung and J. H. Yen, “ILP-based algorithm for lithium-ion battery charging profile,” in IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 2010. doi: 10.1109/ISIE.2010.5637639.
[12] S. C. Wang and Z. Y. Zhang, “Research on Optimum Charging Current Profile with Multi-Stage Constant Current Based on Bio-Inspired Optimization Algorithms for Lithium-Ion Batteries †,” Energies, vol. 16, no. 22, 2023, doi: 10.3390/en16227641.
[13] A. B. Khan and W. Choi, “Optimal Charge Pattern for the High-Performance Multistage Constant Current Charge Method for the Li-Ion Batteries,” IEEE Trans. Energy Convers., vol. 33, no. 3, 2018, doi: 10.1109/TEC.2018.2801381.
[14] J. Chen and Y. Zhou, “Minimum Joule heating dissipated in the charging process of a rechargeable battery,” Energy, vol. 26, no. 6, 2001, doi: 10.1016/S0360-5442(01)00016-0.
[15] R. Li, X. Wei, H. Sun, H. Sun, and X. Zhang, “Fast Charging Optimization for Lithium-Ion Batteries Based on Improved Electro-Thermal Coupling Model,” Energies, vol. 15, no. 19, 2022, doi: 10.3390/en15197038.