Bulan: Januari 2019

Isi Ulang Batere LiIon 18650 Dengan Panel Surya

bchandraMeninggalkan komentar

Salah satu catu daya yang ideal untuk IoT adalah menggunakan panel surya dan batere yang bisa diisi ulang. Panel surya digunakan sebagai catu daya untuk perangkat IoT dan mengisi batere di siang hari. Ketika matahari sudah terbenam di malam hari, batere akan menjadi catu daya untuk perangkat IoT.

Untuk perangkat IoT yang kecil, seperti stasiun cuaca berbasis NodeMCU, batere isi ulang 18650 cocok untuk digunakan sebagai catu daya. Hal ini sudah saya ulas di tulisan sebelumnya. Batere 18650 ini bisa diisi ulang dengan menggunakan panel surya, sehingga tidak perlu diisi ulang dengan catu daya PLN. Dan kebetulan, kontroller TP4056 juga bisa digunakan untuk mengisi batere 18650 dengan panel surya.

Panel surya yang digunakan sebaiknya menggunakan tegangan 5V, menyesuaikan dengan tegangan masuk board TP4056. Untuk daya panel surya yang dibutuhkan sangat tergantung pada beban. Untuk Stasiun Cuaca dengan NodeMCU saya menggunakan 2 buah panel surya, masing-masing memiliki daya 1 watt. Total daya yang saya dapatkan adalah 2 watt.

Namun, perlu diingat bahwa daya 2 watt ini hanya akan saya dapatkan dalam situasi sinar matahari yang sangat terik. Perkiraan saya bahwa dalam keadaan mendung, di pagi maupun sore hari, saya bisa mendapatkan sekitar 1 watt dari kedua panel surya. Artinya, arus maksimum yang saya dapatkan adalah 200 mA. Arus ini tentu dibawah konfigurasi board TP4056 dari pabrik. Oleh karena itu TP4056 ini perlu dirubah dengan mengganti R3, sesuai tulisan saya sebelumnya.

Setelah modifikasi TP4056 selesai, maka tinggal menyambungkan kedua panel surya secara paralel ke Vin dari TP4056. Mungkin bisa juga sih menggunakan colokan MicroUSB, tapi kok lebih praktis kalau disambung secara langsung. Diagram sambungan panel surya, TP4056 dan batere 18650 bisa dilihat di diagram dibawah ini.

Setelah panel surya selesai disambungkan, keseluruhan rangkaian diletakkan di luar, di bawah sinar matahari sore. Ketika panel surya diarahkan pada sinar matahari langsung, lampu merah di TP4056 langsung menyala, tanda pengisian sedang berlangsung. Dengan mengatur R3 maka arus pengisian bisa diatur di sekitar 150 – 200 mA, cukup untuk IoT Stasiun Cuaca dengan NodeMCU.

Modifikasi TP4056 Untuk Batere 18650

bchandraMeninggalkan komentar

TP4056 adalah sebuah IC untuk mengatur pengisian batere jenis 18650. Chip ini, dan varian yang serupa, TC4056, bisa dibeli dalam bentuk board siap pakai, lengkap dengan colokan micro USB sehingga bisa digunakan dengan charger telepon genggam, atau bahkan dengan laptop.

Papan Sirkuit TP4056/TC4056

Chip TP4056 melakukan pengaturan pengisian batere 18650 dengan menjaga tegangan dan arus pengisian. Besarnya arus pengisian dari TP4056 bisa diatur dengan mengubah besarnya tahanan R3. Dari datasheet TP4056, besarnya arus pengisian (Ibat) diatur oleh R3 dengan formula:

Ibat = 1200 / R3

Board TP4056 yang kebanyakan dijual biasanya memiliki R3 sebesar 1200 ohm. Berdasarkan formula di atas, TP4056 akan melakukan pengisian dengan arus sebesar 1 ampere.

Ada kalanya dalam proyek elektronika kita memutuhkan arus pengisian yang lebih kecil, baik karena kita menggunakan kapasitas batere yang lebih kecil, atau menggunakan sumber daya yang kecil (misalnya panel surya). Untuk itu kita bisa mengganti R3 untuk mendapatkan arus pengisian yang kita inginkan. Apabila target arus pengisian masih belum diketahui dengan pasti, maka R3 ini bisa juga diganti dengan tahanan variabel, atau juga dikenal dengan trimpot.

Modifikasi R3 dari TP4056, Menggunakan Trimpot 10kOhm

Untuk melepaskan R3, cukup tempelkan solder panas ke salah satu kaki R3, sambil didorong dengan mata solder. Setelah 1 kaki terlepas, mata solder bisa ditempelkan ke kaki yang lainnya, hingga R3 terlepas.

Tantangan terbesar adalah menghubungkan trimpot pada lokasi bekas R3. Dalam percobaan ini saya menggunakan kabel tunggal bekas. Cara memasang kabel ke terminal R3 yang paling mudah adalah dengan memberikan sedikit timah pada kabel, melumerkan sisa timah di terminal R3, dan menempelkan kabel yang sudah diberi timah ke terminal. Timah yang sedang meleleh pada kabel dan terminal R3 akan segera menyatu.

Menggunakan TP4056 Modifikasi, Dengan Arus 500 mA

TP4056 hasil modifikasi lalu dihubungkan dengan Volt/Amperemeter, dan dicoba untuk mengisi batere 18650. Dengan memutar trimpot R3, arus pengisian yang terlihat di amperemeter pun berubah. Dalam gambar diatas, trimpot R3 diputar sehingga didapatkan arus pengisian sebesar 0.51 A.

Selamat mencoba.