Realization of Five-Stage Constant Current Charging Method for Li-Ion Battery Charger

Kebutuhan terhadap sistem baterai berperforma tinggi pada perangkat-perangkat elektronik sampai kendaraan listrik mendorong pengembangan metode pengisian baterai yang lebih cepat, efisien, dan aman. Metode konvensional constant current–constant voltage untuk mengisi baterai seperti lithium-ion masih banyak digunakan karena mudah diimplementasikan, tetapi memiliki keterbatasan dalam kecepatan pengisian dan adanya potensi degradasi baterai akibat arus awal pengisian yang tinggi dan tegangan yang berlebih menjelang akhir pengisian. Makalah ini menyajikan rancangan pengisi baterai lithium-ion yang baru dan berbeda dari yang lain berbasis arus konstan lima tahap yang ditujukan untuk mempercepat waktu pengisian dan meningkatkan efisiensi pengisian. Transisi antar tahap ditentukan berdasarkan tegangan cutoff. Nilai arus tahap pertama dan kelima ditentukan, sedangkan nilai arus tahap kedua, ketiga, dan keempat diperoleh dari perhitungan. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pengisi baterai dengan metode pengisian arus konstan lima tahap yang direalisasikan mampu mengisi baterai lithium-ion dengan efisiensi pengisian rata-rata 90,4% setara dengan pengisi baterai yang menggunakan metode constant curret-constant voltage rata-rata sebesar 90,2%, tetapi dengan waktu pengisian yang lebih singkat hampir setengah kalinya, yaitu rata-rata 2650,6 detik untuk metode pengisian arus konstan lima tahap dan rata-rata 4480,9 detik untuk metode constant curret-constant voltage. Untuk baterai lithium-ion yang digunakan dalam pengujian, pengisian baterai menggunakan arus pengisian tahap satu 2,6A dan tahap lima 0,125A adalah yang paling optimal.