📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen

ESTIMASI STATE OF CHARGE BATERAI LITHIUM-ION MENGGUNAKAN METODE COULOMB COUNTING DIKOMBINASIKAN DENGAN RECURSIVE LEAST SQUARE DAN KONTROLER PROPORTIONAL-INTEGRAL

Akurasi estimasi State of Charge (SOC) merupakan parameter penting dalam Battery Management System (BMS) pada baterai Lithium-ion untuk aplikasi kendaraan listrik. Metode Coulomb Counting (CC) yang umum digunakan bersifat open-loop sehingga rentan terhadap akumulasi derau (noise) dan sangat dipengaruhi oleh ketepatan nilai inisialisasi SOC awal. Untuk mengatasi keterbatasan tersebut, penelitian ini merancang dan mengimplementasikan sistem estimasi SOC berbasis simulasi MATLAB yang menggabungkan metode CC dengan algoritma Recursive Least Square (RLS) dan Kontroler Proportional-Integral (PI) sebagai mekanisme koreksi closed-loop. Baterai dimodelkan menggunakan rangkaian ekuivalen Thevenin orde satu (1RC) berdasarkan data karakterisasi sel Panasonic 18650PF, dengan kurva tegangan sirkuit terbuka (OCV) diaproksimasi melalui polinomial derajat 9. Algoritma RLS digunakan untuk mengidentifikasi parameter dinamis baterai, sementara selisih antara estimasi OCV hasil RLS dan hasil perhitungan CC diolah oleh Kontroler PI sebagai sinyal koreksi untuk memperbarui nilai SOC. Pengujian dilakukan pada kondisi pembebanan arus statis (1C) dan dinamis (siklus HWFET dan UDDS) dengan kondisi awal SOC yang sengaja diberi nilai keliru untuk mengevaluasi kemampuan konvergensi sistem. Hasil simulasi menunjukkan bahwa metode hibrida CC-RLS-PI mampu melakukan koreksi secara adaptif terhadap nilai SOC awal yang salah hingga mendekati nilai referensi (ground truth). Nilai rata-rata Mean Absolute Error (MAE) berhasil diturunkan dari sekitar 19% pada metode CC konvensional menjadi 2,596% pada pengujian 1C, 2,225% pada siklus HWFET, dan 1,849% pada siklus UDDS. Hasil ini menunjukkan bahwa metode CC-RLS-PI yang diusulkan memiliki tingkat stabilitas dan ketangguhan yang baik, dengan galat estimasi konsisten di bawah 3% pada rentang operasi normal baterai, serta terbukti sangat efisien secara komputasi (0,02 detik per iterasi) sehingga ideal untuk diimplementasikan pada mikrokontroler standar.