i

LAPORAN KEMAJUAN

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

SICEPOT SISTEM CHARGER HP DARI PANAS KNALPOT

BIDANG KEGIATAN:

PKM - KC

Diusulkan oleh :

Amien Raharja 1310121031 Angkatan 2012

Dedy Setyo Utomo 1310121037 Angkatan 2012

Duwi Hasan Prakoso 1310121041 Angkatan 2012

Lexy Ardiansyah 1303141028 Angkatan 2014

POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

SURABAYA

2015

ii

iii

RINGKASAN

Pada penelitian ini digunakan termoelektrik sebagai generator energi listrik

yang memanfaatkan perbedaan suhu antara kedua sisi keping tersebut. Untuk

memberikan kalor pada sisi panas dari termoelektrik, digunakan kalor yang dihasilkan oleh knalpot sepeda motor. Sedangkan untuk menjaga suhu pada sisi

lainnya, digunakan heatsink yang memanfaatkan udara untuk mendinginkan sisi

tersebut. Untuk memperoleh daya yang dibutuhkan, maka diperlukan 6 buah

termoelektrik yang akan dipasang secara seri-paralel. Hasil dari termoelektrik ini

dijadikan input pada rangkaian boost converter menggunakan IC LM2577. Boost

converter ini digunakan untuk mengatur tegangan output agar stabil pada nilai 5

volt. Daya yang dihasilkan akan disimpan pada powerbank. Daya tersebut

selanjutnya dapat digunakan untuk pengisian baterai handphone atau peralatan

elektronik lainnya melalui port USB.

Untuk memperoleh target yang diharapkan perlu dilakukan pengujian terhadap

hubungan antar keping termoelektrik yang berpengaruh pada daya keluaran sistem

yang dihasilkan. Selain itu terdapat syarat pengisian baterai dimana tegangan

keluaran harus stabil 5 volt sehingga perlu dilakukan pengujian pada boost

converter dengan keadaan suhu knalpot yang bervariasi tergantung pada jarak

tempuh kendaraan tersebut.

iv

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ......................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ......................................... ii

RINGKASAN ......................................... iii

DAFTAR ISI ......................................... iv

DAFTAR TABEL ......................................... iv

DAFTAR GAMBAR ......................................... iv

BAB 1. PENDAHULUAN ......................................... 1

BAB 2. TARGET LUARAN ......................................... 3

BAB 3. METODE PELAKSANAAN ......................................... 4

BAB 4. HASIL YANG DICAPAI ......................................... 6

BAB 5. POTENSI HASIL ......................................... 7

BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA ......................................... 8

LAMPIRAN ......................................... 9

- Penggunaan Dana ......................................... 9

- Bukti-Bukti Pendukung Kegiatan ......................................... 11

DAFTAR TABEL

Tabel 1. . Rincian Pelaksanaan Program SiCepot ......................................... 5

Tabel 2. . Pengeluaran dana ......................................... 9

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Blok Diagram Metodologi

Pelaksanaan Program

......................................... 4

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Penggunaan peralatan komunikasi seperti handphone sudah menjadi hal

yang sangat penting bagi seluruh masyarakat. Peralatan komunikasi seperti

handphone menjadi sangat penting pada era kini dimana teknologi

komunikasi telah berkembang sangat pesat dan seolah-olah sudah menjadi

kebutuhan primer bagi tiap individu. Namun sering timbul masalah saat sumber

untuk mengisi energi listrik tidak tersedia dan selain itu proses pengisian tidak

dapat dilakukan dengan waktu yang sangat singkat. Proses pengisian akan

memakan waktu yang cukup lama karena nilai arus pengisian yang dibatasi

sebesar 20% dari kapasitasnya sehingga setidaknya untuk melakukan

pengisian dari keadaan kosong hingga penuh dibutuhkan waktu selama 5

jam. Bila dipaksakan untuk arus yang lebih besar maka akan mengurangi

lifetime dari baterai itu sendiri.

Telah terdapat charger portabel yang mampu menyimpan energi listrik

dengan jumlah tertentu. Namun sebelum pemakaian kita perlu melakukan

pengisian daya pada charger portabel tersebut. Dan untuk mengisi daya

pada charger tersebut tentu kita perlu menghubungkannya ke sumber energi

listrik dengan waktu pengisian yang cukup lama pula. Hal ini tentu tidak dapat

menjadi solusi saat kebutuhan energi listrik yang sangat mendesak pada peralatan

komunikasi kita.

Dengan dasar masalah di atas maka penulis mencoba merancang perangkat

pengisi daya yang mampu digunakan kapan saja dan dapat dilakukan saat kita

melakukan pekerjaan lain yang sering kita lakukan sehari-hari. Salah satu pilihan

adalah dengan memanfaatkan potensi sumber terbarukan yang sedang

diupayakan untuk dapat memenuhi kebutuhan energi di masa yang akan datang.

Penggunaan termoelektrik sebagai pembangkit energi listrik yang memanfaatkan

panas akan sangat berguna bila dapat diaplikasikan pada potensi lingkungan yang

ada. Dengan memanfaatkan panas yang timbul dari proses pembakaran pada

kendaraan bermotor terutama pada knalpot kendaraan maka dapat dihasilkan

energi listrik. Karena pengguna sepeda motor di Indonesia sangatlah banyak,

maka potensi tersebut dapat dimanfaatkan untuk melakukan pengisian energi

listrik pada peralatan elektronik kapan saja dan dengan efisiensi waktu yang

tinggi untuk penggunanya.

1.2 Rumusan Masalah

Dari uraian di atas maka timbul beberapa pertanyaan untuk menyelesaikan

masalah yang ada adalah :

1. Bagaimana membuat sistem pengisian baterai hanphone yang memenuhi

syarat sebagai pengisi daya baterai dengan sumber energi listrik dari

termoelektrik?

2

2. Bagaimana cara menstabilkan tegangan keluaran dari termoelektrik agar

sesuai dengan kebutuhan untuk proses pengisian powerbank ataupun

handphone.

3. Bagaimana membuat sistem pengisi daya baterai yang masih dapat

beroperasi walau sepeda motor dalam keadaan mati dan termoelektrik

tidak memperoleh panas yang digunakan untuk membangkitkan energi

listrik?

1.3 Tujuan Program

Adapun tujuan dari pengembangan sistem pengisian baterai handphone dengan

memanfaatkan panas knalpot menggunakan termoelektrik generator SiCepot

adalah :

1. Merancang peralatan pengisi daya yang mudah diaplikasikan serta

mampu menghasilkan energi listrik dari panas knalpot yang sering dipandang

sebagai hal yang membahayakan dan tidak memiliki potensi untuk

dimanfaatkan.

2. Memberikan kontribusi untuk menyadarkan masyarakat pada pentingnya

pengembangan dan pemanfaatan potensi energi terbarukan yang memiliki

potensi di lingkungan.

3. Untuk menghasilkan peralatan yang mampu digunakan untuk

pemanfaatan potensi yang ada di lingkungan melalui penggunaan alat

konversi energi yang ramah lingkungan.

1.4 Kegunaan Program

Kegunaan dari SiCepot sistem pengisian baterai handphone dengan

memanfaatkan panas knalpot menggunakan termoelektrik generator yaitu:

1. Memberikan sumbangsi dalam pengembangan energi terbarukan sebagai

solusi terhadap permasalahan krisis energi.

2. Memotivasi masyarakat Indonesia untuk selalu berinovasi dalam

membuat sistem yang memanfaatkan energi terbarukan.

3. Menghasilkan suatu produk inovasi karya anak bangsa berupa sistem

pengisian baterai handphone dengan memanfaatkan panas knalpot sepeda

motor menggunakan termoelektrik yang aplikatif.

4. Mengenalkan termoelektrik pada masyarakat luas yang kelak dapat dijadikan

energi alternatif.

3

BAB II

TARGET LUARAN

Target luaran yang kami harapkan dari kegiatan PKM ini adalah terciptanya

suatu produk teknologi dari mahasiswa yang memanfaatkan energi panas yang

ditimbulkan oleh knalpot sepeda motor dikonversi menjadi energi listrik dengan

menggunakan thermoelektrik. Produk ini diharapkan menjadi energi listrik

terbarukan yang efektif dan efisien. Energi listrik yang dihasilkan akan

digunakan untuk proses pengisian baterai handphone. Produk ini secara mekanis

bisa menjadi pemanfaatan energi yang selama ini terbuang sia-sia. Dengan

banyaknya energi yang tersedia tersebut diharapkan dapat dimanfaatkan dan

sehingga dapat menjadi contoh pemanfaatan energi terbarukan yang akan terus

dikembangkan dan kelak akan berguna bagi seluruh masyarakat Indonesia.

Disamping itu produk ini diharapkan bisa diproduksi secara massal, sehingga

tercipta suatu karya inovasi dari mahasiswa yang dapat bersaing dengan produk

sejenis dari perusahaan asing yang beredar di pasaran.

4

Tahapan Pra Proposal

Sharing dengan

dosen

pembimbing

Tahapan Pasca Proposal

BAB III

METODE PELAKSANAAN

Berikut ini adalah contoh metode pelaksanaan program :

Gambar 1. Blok Diagram Metodologi Pelaksanaan Program

Pembuatan

Hardware dan

Elektrik

Pengujian

Elektrik

(Charging)

Pembuatan

Desain Produk

(Hardware)

Pembuatan

Desain Elektrik

Analisa Elektrik

(Charging)

Pembuatan

Laporan

Study Literature

Termoelektrik

dan boost

converter

Observasi

Termoelektrik

dan boost

converter

Survei

komponen

termoelektrik

5

Tabel 1 di bawah ini merupakan penjelasan mengenai tahapan kegiatan dan juga

output yang diharapkan.

Tabel 1. Rincian Pelaksanaan Program SiCepot

No

Kegiatan

Bulan

I II III IV V

1 Studi Literature termoelektrik dan boost

converter dari buku dan internet

2 Observasi termoelektrik dan boost converter

3 Survei harga dan komponen termoelektrik dan

boost converter DC Step Up 5 Volt DC

4 Diskusi dengan Dosen pembimbing tentang

boost converter Step Up 5 Volt DC dan

karakteristik termoelektrik

5 Pembuatan desain elektrik (Sistem Charging)

5 Pembuatan desain produk (Hardware)

6 Pembuatan Hardware dan Sistem Charging

7 Pengujian dan analisa

9 Pembuatan Laporan

Jelaskan secara

detail.

Penjelasan bisa

dalam bentuk tabel

atau paragraf.

Penjelasan lebih

difokuskan pada

kemajuan

pelaksanaan

program yang telah

dilakukan.

6

BAB IV

HASIL YANG DICAPAI

Hasil yang dicapai dari kegiatan PKM mulai diumumkannya lolos pendanaan

sampai saat ini adalah sebagai berikut :

1. Toolkit yang diperlukan sudah terpenuhi untuk penyelesaian program

ini.

2. Bahan baku yang digunakan termoelektrik, boost converter,

powerbank, heatsink, dan pejal alumunium mudah didapatkan di

pasaran.

3. Rangkaian boost converter yang digunakan sesuai dengan desain dan

lebih sederhana dengan output tegangan step down stabil 5 Volt DC.

4. Desain produk untuk penempatan HP dan powerbank pada proses

charging minimalis.

5. Bahan baku untuk chasing box untuk penempatan HP dan powerbank

terbuat dari akrilik setebal 2 mm.

6. Termoelektrik yang digunakan pada sistem charging ini jenis TEC

dengan jumlah 3 keping.

7. Alat pendingin dari salah satu sisi termoelektrik menggunakan

heatsink.

8. Alat charger ini diaplikasikan pada sepeda motor laki laki karena leher

knalpot yang digunakan sesuai dengan yang didesain.

9. HP yang digunakan pada produk charger ini maksimal berukuran 5

inchi.

10. Powerbank yang digunakan berkapasitas 5000 mAh.

Berdasarkan proses pencapaian hasil yang dilakukan selama diumumkan lolos

pendanaan , SiCepot sistem charger HP dari panas knalpot progres sudah mencapai

85 %

7

BAB V

POTENSI HASIL

Dari seluruh kegiatan PKM yang kami lakukan ini, adapun beberapa potensi

hasil yang dapat kami peroleh dari kegiatan ini, yakni sebagai berikut :

1. Alat dapat dijadikan sebagai produk unggulan mahasiswa yang

membantu dalam pemanfaatan energi alternatif.

2. Alat ini dapat memenuhi kebutuhan energi untuk proses charging HP

dengan memanfaatkan panas dari knalpot.

3. Alat ini akan direncanakan untuk pengajuan hak paten, agar karya ini

bisa dimanfaatkan oleh masyarakat kedepannya, karena merupakan

solusi akan krisis energi yang terjadi di Indonesia

4. Desain produk ini bisa diproduksi massal untuk pemanfaatan energi

panas knalpot

5. Produk ini mendukung perkembangan zaman, yang saat ini dengan

jumlah pengguna HP yang semakin banyak, dan kebetuhan daya

baterai yang besar.

6. Produk ini bisa membantu mengurangi krisis energi saat ini dan

kedepan.

7. Produk ini sangat berpeluang dikembangkan sesuai dengan

perkembangan teknologi.

8

BAB VI

RENCANA TAHAP BERIKUTNYA

Adapun rencana berikutnya yang akan kami lakukan untuk

menyelesaikan kegiatan PKM kami , sehingga kegiatan ini benar-benar

terlaksana dengan baik :

1. Penggantian komponen TEC dengan TEG agar daya yang didapat

maksimum.

2. Perbaikan tampilan pada dudukan alumunium dengan cara

pemolesan.

3. Pengujian produk dalam kondisi berbeban langsung pada sepeda

motor.

4. Pembelian HandPhone sebagai beban listrik sekaligus sebagai

penguji kelayakan produk.

5. Pengajuan hak paten yang selanjutnya bisa diproduksi secara

massal

6. Riset tempat dudukan alumunium agar desain produk bisa lebih

minimlis dan lebih ringan, serta lebih efisien menghantarkan

panas dari knalpot dengan baik.

9

LAMPIRAN-LAMPIRAN

Lampiran 1. Penggunaan Dana

Adapun pengeluaran biaya dari program ini adalah sebagai berikut :

Tabel 2. Pengeluaran dana

No Deskripsi Satuan Volume

Harga

Satuan Harga Total

Pengeluaran

A. Peralatan Penunjang

1. Tool Box Buah 1 Rp. 42.500 Rp. 42.500

2. Solder Buah 1 Rp. 35.000 Rp. 35.000

3. Multimeter Digital Buah 1 Rp.445.000 Rp.445.000

4. Tang Kupas Buah 1 Rp. 60.500 Rp. 60.500

5. Tool Set Set 1 Rp.105.000 Rp.105.000

6. Organizer Box Buah 1 Rp. 32.900 Rp. 32.900

7. Penyedot Timah Buah 1 Rp. 40.000 Rp. 40.000

8. Adaptor Selector Buah 1 Rp. 35.000 Rp. 35.000

9. Bor Buah 1 Rp.60.000 Rp.60.000

10. Tang Potong Buah 1 Rp.18.500 Rp.18.500

11. Mouse Buah 1 Rp.85.000 Rp.85.000

12. Cutter Buah 1 Rp. 5.000 Rp. 5.000

13. Mata Bor Buah 2 Rp. 3.000 Rp. 6.000

14. Cutter Akrilik Buah 1 Rp.22.500 Rp.22.500

B. Bahan Habis Pakai

1. Alumunium Kg 3,3 Rp.100.000 Rp. 330.000

2. USB Dc Boost Buah 1 Rp. 20.000 Rp. 20.000

3. Termoelektrik Buah 3 Rp. 42.500 Rp. 127.500

4. Timah Roll 1 Rp. 12.500 Rp. 12.500

5. Pasta Solder Buah 1 Rp. 30.000 Rp. 30.000

6. Kabel meter 2 Rp. 1.000 Rp. 2.000

7. LM 2577 Buah 1 Rp. 50.000 Rp. 50.000

8. Heatsink Buah 1 Rp. 100.000 Rp. 100.000

9. Powerbank Buah 1 Rp. 180.000 Rp. 180.000

10. Rak Akrilik Buah 1 Rp. 60.000 Rp. 60.000

11. Lem Astro Buah 1 Rp. 7.000 Rp. 7.000

12. Flanel meter 1/2 Rp. 22.000 Rp. 11.000

13. Lem G Buah 1 Rp. 6.000 Rp. 6.000

14. Baterai AA Set 1 Rp. 3.000 Rp. 3.000

15. Gabus Buah 1 Rp. 4.600 Rp. 4.600

16. Komponen Set 1 Rp. 8.500 Rp. 8.500

10

Elektronik

17. Kabel ties Pack 1 Rp. 8.000 Rp. 8.000

18. Asbes kabel meter 1 Rp. 3.000 Rp. 3.000

19. USB male Buah 1 Rp. 2.500 Rp. 2.500

20. White house Buah 2 Rp. 1.500 Rp. 3.000

21. Baut+mur 4mm Buah 6 Rp. 250 Rp. 1.500

22. Baut+mur 6mm Buah 4 Rp. 625 Rp. 2.500

23. Car Holder Buah 1 Rp. 62.200 Rp. 62.200

24. Cat Crome dan

Amplas Kaleng 1 Rp. 125.000 Rp. 125.000

25. PTR Buah 6 Rp. 1.500 Rp. 9.000

26. Baut 3mm Buah 6 Rp. 100 Rp. 600

27. Modul boost Buah 1 Rp. 400.000 Rp. 400.000

28. Solasi Mational Buah 1 Rp. 5.500 Rp. 5.500

29. Alumunium Pejal kg 0,9 Rp. 100.000 Rp. 900.000

30. Modul Boost 0,5 A Buah 1 Rp. 400.000 Rp. 400.000

31. USB Port Modul Buah 1 Rp. 200.000 Rp. 200.000

32. Komponen

Elektronik Set 1 Rp. 277.800 Rp. 277.800

33. Thermoelektrik Buah 5 Rp. 80.000 Rp. 400.000

34. Transformator 0,5

A Buah 1 Rp. 200.000 Rp. 200.000

35. Toolbox Buah 2 Rp. 200.000 Rp. 400.000

C. Perjalanan

1. Pembelian

komponen

2. Pembelian

aluminium pejal

3. Uji Coba Alat

Kali

Kali

Kali

1

1

1

Rp. 20.000

Rp. 50.000

Rp. 20.000

Rp. 20.000

Rp. 50.000

Rp. 20.000

D. Lain-Lain

1. Jasa Bubut

alumunium Jasa 1 Rp. 400.000 Rp. 400.000

2. Print A4 lembar 11 Rp. 3.400 Rp. 3.400

3. Map Buah 1 Rp. 2.000 Rp. 2.000

4. Print sticker lembar

A3 1

Rp. 18.000 Rp. 18.000

5. Foto Copy + Jilid

log book lembar 48

Rp. 10.300 Rp. 10.300

6. Print + Jilid

Laporan Kemajuan

lembar

16

Rp. 19.000

Rp. 19.000

7. Print X- Banner lembar 1 Rp. 90.000 Rp. 90.000

11

E Jumlah Pengeluaran Rp. 5.578.300

Pemasukan

1.Dikti Rp. 5.578.300

12

Lampiran 2. Bukti-Bukti Pendukung Kegiatan

12

13

14

15

Lampiran 3. Nota Pembelian

16

17

18

19

20

21

22