Charger Portable Berbasis Vibrasi

Sepeda motor merupakan alat transportasi yang banyak digunakan oleh masyarakat luas saat ini. Penggunaannya semakin meningkat dari waktu ke waktu. Berdasarkan data dari Kepolisisan Metro Jaya, jumlah sepeda motor di DKI Jakarta pada akhir tahun 2010 telah mencapai kurang lebih 8 juta buah. Jumlah yang sebanyak itu menandakan bahwa sepeda motor merupakan sebuah kebutuhan bagi masyarakat terutama di kota besar sebagai alat transportasi.

Sebagai suatu unit yang memiliki mesin maka sepeda motor tak dapat dilepaskan dari getaran. Sumber getaran pada sepeda motor bisa berasal dari mesin maupun dari kondisi jalan yang kurang baik. Biarpun sepeda motor telah dilengkapi dengan sistem peredam getaran (shock breaker) namun akan masih ada getaran sisa yang bisa dirasakan oleh pengendara. Salah satu bagian sepeda motor yang menerima getaran sisa paling besar adalah pada stang kemudi.

Getaran sisa yang diterima oleh stang kemudi sepeda motor bisa dikatakan merugikan sebab akan mengurangi kenyamanan dalam berkendara, terutama yang paling terasa saat berkendara pada kecepatan tinggi dimana mesin akan berputar dengan kecepatan putar yang tinggi pula.

Getaran yang terjadi tersebut bagi kebanyakan orang pasti merupakan suatu hal yang merugikan karena bisa mengganggu kenyamanan saat berkendara. Apabila dilihat dari sisi keenergian, getaran merupakan energi mekanik yang apabila tidak dimanfaatkan akan terbuang ke lingkungan. Dengan banyaknya jumlah sepeda motor saat ini maka akan semakin banyak pula energi mekanik akibat getaran pada stang sepeda motor yang terbuang.

Energi mekanik yang terbuang ke lingkungan tersebut akan dapat dimanfaatkan dengan mengonversikannya ke dalam bentuk energi lain seperti contohnya menjadi energi listrik dengan menggunakan material piezoelektrik. Energi listrik yang dihasilkan kemudian bisa dimanfaatkan untuk keperluan yang lain seperti contohnya untuk mengisi baterai telepon genggam.

Material Piezoelektrik
sumber : http://nextgenlog.blogspot.com

Design Requirements dan Objective (DR&O)

Design requirement  dari sistem charger berbasis vibrasi yang harus dipenuhi dapat dijelaskan sebagai berikut :

a.       Desain alat yang ringan dan portable

Sistem alat yang dibuat haruslah ringan agar bisa dengan mudah dipasang pada stang sepeda motor. Dimensi dari alat juga didesain sedemikian rupa agar portable sehingga mudah untuk dibawa kemana-mana.

b.      Desain alat kompak

Desain alat yang dibuat harus kompak dimana semua komponen-komponen utamanya sudah terpasang pada casing sehingga dapat langsung digunakan.

c.       Desain alat dapat dipasang pada stang sepeda motor dengan kuat

Pada alat yang akan dibuat didesain sedemikian rupa agar dapat mudah dipasangkan kepada stang sepeda motor namun tetap kuat sehingga tidak mudah terlepas.

d.      Desain alat dapat mengonversi getaran pada stang sepeda motor dalam 3 arah (arah sumbu X, Y, dan Z)

Desain susunan piezoelektrik yang dipasang dalam alat harus dapat mengonversikan eneegi dari getaran menjadi energi listrik dalam arah getaran 3 sumbu (sumbu X, Y, dan Z)

e.       Ada indikator yang menunjukkan kapasitas baterai pada alat yang telah terisi

Indikator baterai pada alat perlu dipasang agar bisa diketahui kapasitas baterai yang telah terisi dan siap untuk digunakan untuk charger baterai handphone.

f.       Penampilan luar alat menarik

Selain kemampuan fungsionalnya, penampilan bagian luarnya juga harus menarik agar meningkatan nilai estetikanya.

       

Objectives dari sistem charger berbasis vibrasi yang harus dipenuhi dapat dijelaskan sebagai berikut:    Alat dapat mengonversi getaran menjadi energi listrikTujuan dari penggunaan sistem yaitu dapat mengonversikan energi dari getaran menjadi energi listrik dengan penggunaan piezolektrik. EnergI listrik tersebut disimpan di dalam baterai. Setelah energi yang tersimpan dalam baterai sudah penuh maka sudah dapat digunakan untuk mengisi baterai handphone.

Setelah dilakukan perhitungan, perancangan alat, hingga analisis didapatkan kesimpulan bahwa alat ini bisa menjadi solusi pengurangan getaran sekaligus penghematan energi. Berikut kesimpulannya :

Dari perhitungan didapatkan besarnya daya yang dihasilkan oleh piezoelektrik sebesar 0,459 W atau 459 mW. dari desain sistem yang dirancang diperoleh besarnya kuat arus yang dihasilkan adalah 127,6 mA dengan tegangan desain 3,6 Volt. Dari hasil tersebut, untuk dapat mengisi baterai telepon seluler dengan kapasitas 1000 mAH dibutuhkan waktu 7,8 jam. Perhitungan tersebut dengan asumsi pada saat beresonanasi dengan getaran pada stang sepeda motor.

Diperlukan pengembangan lebih lanjut untuk meningkatkan efesiensi dari alat charger portable berbasis ini. 

Tim : Wirana, Isra Hadi, Ahmad Denial Hamdan (Teknik Mesin ITB)

Categories: Teknik Mesin