PENERAPAN BATTERY THERMAL MANAGEMENT BERBASIS UDARA PADA BATERAI SILINDER NMC 21700 DENGAN KONFIGURASI SERI-PARALEL
ABSTRAK
Penelitian ini menganalisis pengaruh konfigurasi seri-paralel baterai silinder LG INR21700 M50LT terhadap performa termal sistem pendinginan udara (air cooling). Konfigurasi yang diuji adalah 2P4S dan 4S2P dengan variasi laju pengosongan 0,5C dan 1C serta kecepatan aliran udara 0,8; 1,2; dan 1,6 m/s. Distribusi temperatur dipantau pada delapan titik sel (T1–T8) dan dua titik udara pendingin (T9 inlet, T10 outlet). Validasi model CFD (ANSYS) menghasilkan error rata-rata 4,92%, dalam batas toleransi (<10%). Peningkatan C-rate dari 0,5C ke 1C meningkatkan temperatur maksimum akibat kenaikan laju pembangkitan panas ireversibel (I²R). Pada kondisi discharge 1C dan kecepatan udara 0,8 m/s, konfigurasi 4S2P menunjukkan Δtmax antar sel sebesar 5°C dengan Tmax tertinggi 37,2°C, sedangkan konfigurasi 2P4S menghasilkan Δtmax antar sel sebesar 5,1°C dengan Tmax tertinggi 36,3°C. Dengan meningkatnya kecepatan udara hingga 1,6 m/s, Tmax tertinggi konfigurasi 4S2P menurun sebesar 15,5% menjadi 31,6°C, sedangkan konfigurasi 2P4S menurun sebesar 11,29% menjadi 32,2°C, menunjukkan bahwa konfigurasi 4S2P lebih baik menurunkan temperatur operasi seiring peningkatan kecepatan udara. Heat rejection rate meningkat seiring peningkatan kecepatan udara. Pada konfigurasi 2P4S, nilai heat rejection rate meningkat dari kisaran 24–30 W menjadi 163–182 W pada kondisi discharge 0,5C dan dari 24 W menjadi 135 W pada kondisi discharge 1C. Sementara itu, konfigurasi 4S2P menunjukkan peningkatan dari kisaran 15–22 W menjadi 165–190 W pada kondisi discharge 0,5C dan dari kisaran 18–23 W menjadi 105–145 W pada kondisi discharge 1C. CFD menunjukkan kedua konfigurasi memiliki pola aliran global yang serupa, sehingga perbedaan performa termal lebih dipengaruhi distribusi panas internal dan gradien suhu aksial daripada perbedaan pola aliran. Berdasarkan keseluruhan parameter performa termal, konfigurasi 4S2P lebih direkomendasikan karena menghasilkan penurunan temperatur maksimum lebih besar serta distribusi temperatur lebih stabil terhadap variasi kecepatan udara.
[DOWNLOAD ABSTRACT]Kategori
D3 Teknik ElektronikaD3 Teknik Telekomunikasi
D3 Teknik Elektro Industri
D3 Teknik Informatika
D3 Teknologi Multimedia Broadcasting
D4 Teknik Elektronika
D4 Teknik Telekomunikasi
D4 Teknik Elektro Industri
D4 Teknik Informatika
D4 Teknik Mekatronika
D4 Teknik Komputer
D4 Teknik Teknologi Game
S2 Teknik Elektro
S2 Teknik Informatika dan Komputer