Battery Management System (BMS) Considering State of Charge (SOC) With Integration of Open Circuit Voltage and Coulomb Counting Methods Ups Sinyal Telecommunication Equipment Room (STER)
DOI:
https://doi.org/10.37367/jpi.v9i1.416Kata Kunci:
sistem manajemen baterai, Integrasi, Coulomb counting, Open Circuit VoltageAbstrak
Parameter tegangan, arus, dan suhu pada UPS belum termonitor secara real-time. Jadi, SOC baterai tidak dapat diketahui secara langsung. Melalui real-time monitoring kondisi baterai selalu terjaga kualitasnya. Baterai merupak sumber energi utama dalam relai pada sistem persinyalan dan telekomulikasi. Sehingga perku dilakukan kajian untuk memaksimalkan masa pakai dari baterai. Penelitian ini menggunakan integrasi algoritma Coulomb counting dengan estimasi Open Circuit Voltage dalam memperhitungkan SOC untuk manajemen energi baterai Dari eksperimen yang dilakukan yaitu pengisian dan pengosongan baterai, serta integrasi algoritma Coulomb counting dan Open Circuit Voltage akan diketahui tegangan, arus, dan waktu pengisian serta pengosongan baterai. Dari eksperimen tersebut, algoritma yang diusulkan dapat meningkatkan akurasi estimasi SOC. BMS dilakukan dengan cut off pengosongan baterai sesuai dengan batas minimum tegangan baterai. Berdasarkan metode Coulomb Counting, perubahan nilai arus yang keluar dari baterai pada proses pengosongan menjadi parameter yang paling penting dalam estimasi SOC. Arus yang keluar ketika baterai 100 % sampai 40% terlihat cukup stabil dengan sedikit penurunan. Namun setelah SOC mencapai 40%, arus turun dengan signifikan. Dalam kondisi charging, besar SOC baterai terukur linear terhadap perubahan waktu. SOC baterai mengalami perubahan kenaikan nilai saat charging dari 0 sampai 100% linear dengan lama waktu charging. Ketika kondisi charging besar nilai arus pengisian terukur secara konsisten nilainya berbanding lurus dengan laju penambahan SOC. Kapasitas SOC baterai juga berbanding lurus dengan nilai tegangan terukur baterai. Saat SOC 100% baterai mencapai tegangan maksimum yaitu 27.01v sesaat setelah charging dan mencapai tegangan nominal 24.0 v tegangan terukur 2 (dua) jam setelah charging.
Unduhan
Referensi
A. Lahyani, P. Venet, A. Guermazi, and A. Troudi, “Battery/Supercapacitors Combination in Uninterruptible Power Supply (UPS),” IEEE Trans. Power Electron., vol. 28, no. 4, pp. 1509–1522, Apr. 2013, doi: 10.1109/TPEL.2012.2210736.
H. Dong, Z. Tian, J. W. Spencer, D. Fletcher, and L. Fang, “Control Strategy and Analysis of Railway Traction System with Energy Storage System and Renewable Energy Source,” in 2022 3rd International Conference on Advanced Electrical and Energy Systems (AEES), Lanzhou, China: IEEE, Sep. 2022, pp. 475–480. doi: 10.1109/AEES56284.2022.10079355. DOI: https://doi.org/10.1109/AEES56284.2022.10079355
R. R. Kumar, C. Bharatiraja, K. Udhayakumar, S. Devakirubakaran, K. S. Sekar, and L. Mihet-Popa, “Advances in Batteries, Battery Modeling, Battery Management System, Battery Thermal Management, SOC, SOH, and Charge/Discharge Characteristics in EV Applications,” IEEE Access, vol. 11, pp. 105761–105809, 2023, doi: 10.1109/ACCESS.2023.3318121.
D. Widjajanto, Beny Maulana Achsan, Fajar Muhammad Noor Rozaqi, Augie Widyotriatmo, and Edi Leksono, “Estimasi Kondisi Muatan dan Kondisi Kesehatan Baterai VRLA dengan Metode RVP,” JNTETI, vol. 10, no. 2, pp. 178–187, May 2021, doi: 10.22146/jnteti.v10i2.1299.
M. Kim and J. So, “VLSI design and FPGA implementation of state-of-charge and state-of-health estimation for electric vehicle battery management systems,” Journal of Energy Storage, vol. 73, p. 108876, Dec. 2023, doi: 10.1016/j.est.2023.108876.
R. Zainul, Estimasi State of Charge (SOC) pada Baterai Lead-Acid dengan Menggunakan Metode Coulomb Counting pada PV Hybrid. 2018.
H. Suryoatmojo, S. Anam, Z. Rahmawan, D. A. Asfani, M. A. Faurahmansyah, and P. Prabowo, “State of Charge (SOC) Estimation on Lead-Acid Batteries Using the Coulomb Counting Method,” in 2022 10th International Conference on Smart Grid and Clean Energy Technologies (ICSGCE), Kuala Lumpur, Malaysia: IEEE, Oct. 2022, pp. 78–84. doi: 10.1109/ICSGCE55997.2022.9953693.
M. Kim and J. So, "VLSI design and FPGA implementation of state-of-charge and state-of-health estimation for electric vehicle battery management systems," J. Energy Storage, vol. 73, p. 108876, Dec. 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108876
H. Suryoatmojo et al., "State of Charge (SOC) Estimation on Lead-Acid Batteries Using the Coulomb Counting Method," 2022 10th Int. Conf. Smart Grid Clean Energy Technol. (ICSGCE), pp. 78–84, Oct. 2022. DOI: https://doi.org/10.1109/ICSGCE55997.2022.9953693
R. R. Kumar et al., "Advances in Batteries, Battery Modeling, Battery Management System," IEEE Access, vol. 11, pp. 105761–105809, 2023. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3318121
D. Widjajanto et al., "Estimasi Kondisi Muatan dan Kondisi Kesehatan Baterai VRLA dengan Metode RVP," JNTETI, vol. 10, no. 2, pp. 178–187, May 2021. DOI: https://doi.org/10.22146/jnteti.v10i2.1299
A. Lahyani et al., "Battery/Supercapacitors Combination in Uninterruptible Power Supply (UPS)," IEEE Trans. Power Electron., vol. 28, no. 4, pp. 1509–1522, Apr. 2013. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2012.2210736
X. Zhang et al., "A Comparative Study of SOC Estimation Methods for Li-ion Batteries Using Machine Learning," IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 70, no. 3, pp. 3019–3030, 2023. DOI: 10.1109/TIE.2022.3174250.
Y. Zheng et al., "Lead-Acid Battery Modeling for SOC Estimation: Challenges and Solutions," J. Power Sources, vol. 558, p. 232592, 2023. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2022.232592. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.232592
G. Li and R. Xiong, "Dynamic SOC Estimation for Lead-Acid Batteries in Microgrids Using Adaptive OCV-CC Fusion," Energy, vol. 263, p. 125734, 2023. DOI: 10.1016/j.energy.2022.125734. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.125734
H. Wang et al., "Real-Time SOC Estimation for VRLA Batteries in Railway Backup Systems," IEEE Trans. Transp. Electrif., vol. 9, no. 1, pp. 512–525, 2023. DOI: 10.1109/TTE.2022.3221234.
E. Martinez-Laserna et al., "Adaptive SOC Estimation for Stationary Batteries: A Case Study in Telecom Networks," Appl. Energy, vol. 336, p. 120841, 2023. DOI: 10.1016/j.apenergy.2023.120841. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.120841
Unduhan
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2025 Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal)
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
1. Usulan Kebijakan untuk Jurnal yang Menawarkan Akses Terbuka.
Penulis yang menerbitkan jurnal ini menyetujui persyaratan berikut:
a. Penulis memiliki hak cipta dan memberikan hak jurnal untuk publikasi pertama dengan karya yang secara simultan dilisensikan di bawah Lisensi Atribusi Creative Commons yang memungkinkan orang lain untuk berbagi karya dengan pengakuan kepengarangan karya dan publikasi awal dalam jurnal ini.
b. Penulis dapat mengadakan perjanjian kontrak tambahan yang terpisah untuk distribusi non-eksklusif versi jurnal yang diterbitkan dari karya tersebut (misalnya, mempostingnya ke repositori institusional atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan pengakuan atas publikasi awalnya di jurnal ini.
c. Penulis diizinkan dan didorong untuk memposting pekerjaan mereka secara online (misalnya, dalam repositori institusional atau di situs web mereka) sebelum dan selama proses pengajuan, karena dapat menyebabkan pertukaran yang produktif, serta kutipan yang lebih awal dan lebih besar dari karya yang diterbitkan (Lihat The Pengaruh Akses Terbuka).
2. Usulan Kebijakan untuk Jurnal yang Menawarkan Akses Terbuka Tertunda
Penulis yang menerbitkan jurnal ini menyetujui persyaratan berikut:
Penulis memiliki hak cipta dan memberikan hak jurnal untuk publikasi pertama, dengan karya [SPESIFIKASI PERIODE WAKTU] setelah publikasi secara simultan dilisensikan di bawah Lisensi Atribusi Creative Commons yang memungkinkan orang lain untuk berbagi karya dengan pengakuan kepengarangan karya dan publikasi awal dalam hal ini jurnal.
Penulis dapat mengadakan perjanjian kontrak tambahan yang terpisah untuk distribusi non-eksklusif versi jurnal yang diterbitkan dari karya tersebut (misalnya, mempostingnya ke repositori institusional atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan pengakuan atas publikasi awalnya di jurnal ini.
Penulis diizinkan dan didorong untuk memposting pekerjaan mereka secara online (misalnya, dalam repositori institusional atau di situs web mereka) sebelum dan selama proses pengajuan, karena dapat menyebabkan pertukaran yang produktif, serta kutipan yang lebih awal dan lebih besar dari karya yang diterbitkan (Lihat Pengaruh Akses Terbuka).
