Electronic Theses and Dissertation

Kebutuhan energi mandiri untuk sensor nirkabel pada kendaraan semakin
meningkat seiring perkembangan teknologi Internet of Things (IoT). Penelitian ini
bertujuan untuk merancang dan menganalisis kinerja sistem pemanen energi
(energy harvesting) yang memanfaatkan deformasi ban mobil menggunakan
material piezoelektrik Polyvinylidene Fluoride (PVDF). Metode penelitian
dilakukan secara eksperimental dengan menempatkan sensor PVDF pada ban mobil
dan mengujinya di jalan raya dengan variasi kecepatan (10, 20,dan 40 km/h) serta
pada dua jenis permukaan jalan (aspal hotmix dan concrete). Hasil pengujian
menunjukkan bahwa sistem mampu menghasilkan tegangan puncak hingga 65
Volt. Analisis daya menggunakan variasi beban resistif menunjukkan bahwa daya
keluaran sangat dipengaruhi oleh kecepatan kendaraan. Daya puncak (Peak Power)
maksimum sebesar 200 mW dan daya rata-rata (RMS) sebesar 1,35 mW berhasil
dicapai pada kecepatan 40 km/h dengan beban optimal 20kΩ pada aspal hotmix.
Sedangkan, pada aspal concrete mendapati Daya puncak (Peak Power) maksimum
sebesar 28 mW dan daya rata-rata (RMS) sebesar 0,288 mW berhasil dicapai pada
kecepatan 40 km/h dengan beban optimal 20kΩ. Penelitian ini menyimpulkan
bahwa sistem berbasis PVDF memiliki potensi besar sebagai sumber daya alternatif
yang berkelanjutan untuk sensor pemantauan ban kendaraan, dengan rekomendasi
pengembangan lebih lanjut pada manajemen penyimpanan daya untuk aplikasi
kecepatan tinggi.

The need for independent energy for wireless sensors in vehicles is increasing along with the development of Internet of Things (IoT) technology. This study aims to design and analyze the performance of an energy harvesting system that utilizes car tire deformation using Polyvinylidene Fluoride (PVDF) piezoelectric material. The research method was conducted experimentally by placing PVDF sensors on car tires and testing them on the road at varying speeds (10, 20, and 40 km/h) and on two types of road surfaces (hot mix asphalt and concrete). The test results showed that the system was capable of generating a peak voltage of up to 65 volts. Power analysis using resistive load variations indicated that the output power was significantly influenced by vehicle speed. The maximum peak power of 200 mW and average power (RMS) of 1.35 mW were achieved at a speed of 40 km/h with an optimal load of 20kΩ. This study concludes that the PVDF-based system has great potential as a sustainable alternative power source for vehicle tire monitoring sensors, with recommendations for further development in power storage management for high-speed applications.