Electronic Theses and Dissertation

Penelitian ini bertujuan untuk mengatasi ketidakseimbangan pada setiap
individu baterai lithium-ion dalam kendaraan listrik melalui penerapan teknik
active cell balancing berbasis induktor. Ketidakseimbangan tersebut terjadi karena
perbedaan karakteristik antar individu baterai, seperti tegangan dan State Of Charge
(SOC). Teknik ini bertujuan untuk mengalirkan energi dari sel dengan SOC
tertinggi ke sel dengan SOC terendah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
ketidakseimbangan SOC yang signifikan antar sel baterai dapat menyebabkan
kelebihan pengosongan atau pengisian serta memperpanjang waktu
penyeimbangan. Semakin besar perbedaan SOC awal, semakin lama waktu yang
dibutuhkan untuk mencapai keseimbangan. Misalnya, pada kondisi ketiga dengan
SOC awal dari 15% hingga 100%, waktu untuk mencapai SOC 52,65% adalah 4150
detik, sedangkan pada kondisi keempat, waktu untuk mencapai SOC 46,90% adalah
6050 detik. Berdasarkan segi keamanan jika diberikan arus searah, penggunaan
capacitor dalam rangkaian active cell balancing lebih aman dibandingkan inductor.
Hal ini karena arus pada inductor akan terus meningkat tanpa batas kecuali ada
kontroler yang kompleks, yang dapat menyebabkan short circuit, sementara
penggunaan capacitor akan meningkatkan tegangan dari nol hingga batas
kapasitasnya atau hingga menyamai tegangan baterai, menjadikannya lebih aman

This research aims to address the imbalance in individual lithium-ion battery cells within electric vehicles through the application of an inductor-based active cell balancing technique. This imbalance occurs due to differences in characteristics among individual batteries, such as voltage and State of Charge (SOC). The technique aims to transfer energy from the cell with the highest SOC to the cell with the lowest SOC. The results of the study show that significant SOC imbalances between battery cells can lead to over-discharge or overcharge and extend the balancing time. The greater the initial SOC difference, the longer it takes to achieve balance. For example, in the third condition with an initial SOC ranging from 15% to 100%, the time required to reach 52.65% SOC is 4150 seconds, whereas in the fourth condition, the time to reach 46.90% SOC is 6050 seconds. From a safety perspective, when direct current is applied, using a capacitor in the active cell balancing circuit is safer than using an inductor. This is because the current in the inductor will continue to increase indefinitely unless there is a complex controller, which can lead to a short circuit, while the use of a capacitor will increase the voltage from zero to its capacity limit or until it matches the battery voltage, making it safer.