Desain Sistem Hibrida Superkapasitor-Baterai Untuk Melindungi Baterai PLTS Dari Arus Pengasutan Motor Induksi

Peningkatan pemanfaatan energi terbarukan seperti Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) menuntut sistem penyimpanan energi yang andal dan efisien. Namun, baterai Lithium-Ion yang umum digunakan rentan mengalami kerusakan akibat lonjakan arus saat starting motor induksi satu fasa, yang dapat mencapai lebih dari lima kali arus nominal. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem penyimpanan energi hibrida superkapasitor-baterai guna melindungi baterai dari arus pengosongan berlebih selama fase starting motor induksi. Metode penelitian meliputi perancangan sistem, perhitungan kapasitas optimal, pembuatan prototipe, dan pengujian eksperimental skala laboratorium. Sistem yang dirancang terdiri dari baterai 3S4P 18650 (12V, 12Ah), superkapasitor 5S 2,7V 10F (total 2F), buck converter 20A 300W, dan inverter 500W yang menggerakkan motor start-kapasitor 125W. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem hibrida berhasil menurunkan arus maksimum baterai dari 18,73A menjadi 10,7A (penurunan 42,77%) dan menjaga arus di bawah batas aman 12A (1C). Superkapasitor dengan tegangan awal 16,11V mampu menyuplai energi sebesar 35,18 Joule dari total 108,67 Joule yang tersimpan (sekitar 32,38%) dalam waktu 0,3 detik saat starting. Rasio daya superkapasitor, baterai, dan motor masing-masing adalah 3,68 : 1 : 0,68, menunjukkan pentingnya peran superkapasitor dalam menahan beban awal. Penelitian ini membuktikan bahwa integrasi superkapasitor secara efektif dapat memperpanjang umur baterai, meningkatkan keandalan sistem, dan mendukung transisi ke sistem energi terbarukan yang lebih berkelanjutan.