Di tengah perkembangan teknologi listrik dan energi, kebutuhan akan sistem catu daya yang fleksibel dan efisien semakin meningkat. Mulai dari kendaraan listrik (EV), penyimpanan energi skala besar (ESS), hingga sistem pengujian inverter dan motor listrik, industri memerlukan solusi yang tidak hanya dapat menyuplai daya, tetapi juga menyerap dan mengelolanya dengan efisien. Salah satu solusi terbaik adalah Kikusui PXB Series, catu daya DC bidirectional yang menawarkan performa tinggi, efisiensi energi, dan kendali yang presisi.
Gambar 1 Kikusui PXB Series
( Reference : https://www.kikusui.co.jp/en )
Bidirectional DC Power Supply
Power Supply DC konvensional hanya mampu mengalirkan energi dari sumber ke beban. Namun, seiring dengan perkembangan teknologi, muncul kebutuhan akan perangkat yang juga bisa menyerap daya dari beban, misalnya saat menguji sistem regeneratif seperti motor listrik atau baterai. Maka terciptalah Bidirectional DC Power Supply.
Power Supply DC Bidirectional adalah perangkat elektronik yang mampu mengalirkan arus listrik ke dua arah, baik dari sumber ke beban (mode supply) maupun dari beban kembali ke sumber atau ke jaringan listrik (mode sink). Fungsi ini memungkinkan sistem untuk tidak hanya memberikan daya ke perangkat, tetapi juga menyerap energi dari perangkat yang sedang diuji atau dioperasikan, seperti motor listrik atau inverter.
Gambar 2 Prinsip Kerja Bidirectional
( Reference : https://www.kikusui.co.jp/en )
Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip konversi daya dua arah. Pada umumnya, sistem ini menggunakan konverter daya seperti DC-DC converter atau DC-AC inverter/rectifier yang dilengkapi dengan kendali elektronik untuk mengatur arah aliran daya. Saat beroperasi dalam mode supply, power supply memberikan energi DC ke beban. Sebaliknya, dalam mode sink, energi dari beban dikembalikan ke sistem, biasanya dengan regenerasi energi ke jaringan listrik atau disalurkan kembali ke baterai atau bank penyimpanan energi.
Kelebihan sistem ini:
- Efisiensi energi tinggi, karena energi tidak dibuang sebagai panas.
- Simulasi kondisi dinamis, ideal untuk pengujian sistem kendaraan listrik.
- Regeneratif, mampu mengembalikan energi ke jaringan, sangat cocok untuk pengujian sistem dengan umpan balik energi.
Kikusui PXB Series
PXB Series dari Kikusui adalah solusi catu daya bidirectional generasi terbaru dengan desain modular dan efisiensi tinggi. Masing-masing unit memiliki output hingga 20 kW dalam sasis 3U yang ringkas, dan dapat dihubungkan secara paralel hingga mencapai daya total 500 kW tanpa konfigurasi tambahan.
Gambar 3 Kikusui PXB Series
( Reference : https://www.kikusui.co.jp/en )
Beberapa key point dari Kikusui PXB Series :
- Tegangan output hingga 1500V
- Arus output hingga 800A
- Operasi penuh 4 kuadran (source & sink)
- Efisiensi regenerative >90%
- Komunikasi LAN, USB, GPIB, RS-232, Modbus, CAN, analog I/O
Spesifikasi Teknis PXB Series
| Model | Output V | Arus Sink | Daya | Rise/Fall Time | Weight |
| PXB20K-500 | 0–500 V | ±120 A | 20 kW | 10 ms / 5 ms | 38 kg |
| PXB20K-1000 | 0–1000 V | ±60 A | 20 kW | 10 ms / 5 ms | 37 kg |
| PXB20K-1500 | 0–1500 V | ±30 A | 20 kW | 10 ms / 5 ms | 37 kg |
Fitur Unggulan Kikusui PXB Series
1. Seam Mode
Dilengkapi dengan mode SEAM yang memungkinkan arus mengalir di kedua arah tanpa mengubah nilai tegangan. Cocok untuk pengisian dan pengosongan baterai. Dapat menekan kelebihan dan kekurangan arus yang sering terjadi selama peralihan mode operasi setelah pengisian/pengosongan.
Gambar 4 SEAM Mode
( Reference : https://www.kikusui.co.jp/en )
2. Variable Internal Resistance Feature
Dapat mengubah nilai tegangan keluaran dalam operasi tegangan konstan, sesuai dengan nilai arus keluaran berdasarkan nilai resistansi yang ditetapkan. Simulasi sederhana resistansi internal baterai isi ulang dan rangkaian kabel, dll.
Gambar 5 Variable Internal Resistance
( Reference : https://www.kikusui.co.jp/en )
3. I-V Characteristic Function
Menginputkan beberapa titik acak pada karakteristik I-V, karakteristik I-V yang diinputkan secara acak dapat ditetapkan untuk setiap mode operasi CC dan CV. Titik sembarang dapat diinputkan dari 3 hingga 100, sehingga memungkinkan untuk mensimulasikan karakteristik I-V baterai isi ulang dan perangkat lainnya.
Gambar 6 I-V Characteristic
( Reference : https://www.kikusui.co.jp/en )
4. Performance Under High Temperature
Performa solid pada suhu pengoperasian 0°C hingga 50°C. Menunjukkan performa penuh bahkan di lingkungan dengan suhu sekitar yang ekstrem, seperti saat dipasang di peralatan.
5. Protection Function For Safety
- OVP (Over voltage protection)
- UVP (Under voltage protection)
- WDOG (Communication error protection)
- OPP (Over power protection)
- OCP (Over current protection)
- EXT LOW (External input alarm detection)
6. Priority Operation Mode
Mode operasi dapat diatur, sebagai tegangan konstan (CV), arus konstan (CC), atau daya konstan (CP), saat output dihidupkan. Overshoot dapat dicegah dengan mengatur prioritas mode CC saat baterai, catu daya, dll. terhubung.
7. External Control Function
Konektor EXT CONT pada panel belakang dapat digunakan untuk mengontrol seri PXB dengan perangkat eksternal. Terminal input dan output digital serbaguna dapat ditetapkan ke fungsi apa pun, sehingga memudahkan konstruksi sistem dalam kombinasi dengan perangkat pengukuran lainnya.
Standar I/O digital untuk PLC tipe NPN dan PNP. I/O analog diisolasi dari terminal output sebagai standar, sehingga memungkinkan kontrol analog yang aman dari PLC.
Gambar 7 External Control
( Reference : https://www.kikusui.co.jp/en )
Aplikasi Penggunaan Kikusui PXB Series
- Pengujian Baterai EV/ESS
- Charge/discharge cycle otomatis dengan logging
- Simulasi baterai dengan kondisi real-time
- Pengujian Inverter dan DC-DC Converter
- Replikasi beban dinamis atau supply dinamis
- Penyerapan energi balik saat inverter regeneratif
- Simulasi Beban Motor
- Saat akselerasi: unit menyuplai daya
- Saat deselerasi: unit menyerap daya kembali
- Sistem Energi Terbarukan
- Simulasi sumber seperti solar cell atau fuel cell
- Integrasi dengan sistem penyimpanan energi
- R&D dan HIL (Hardware-in-the-loop)
- Cocok untuk pengujian sistem terintegrasi seperti e-axle atau sistem kontrol motor
Kikusui PXB Series adalah solusi power supply modern yang dirancang untuk dunia industri dan riset yang menuntut kecepatan, efisiensi, dan kontrol tinggi. Dengan kemampuan dua arah (bidirectional), efisiensi energi tinggi, serta desain modular dan kompak, PXB bukan hanya menggantikan fungsi power supply dan electronic load konvensional, tetapi juga memperluas cakupan fungsionalitasnya.
PXB adalah alat yang tepat bagi siapa saja yang bekerja dengan sistem tenaga canggih, baik di laboratorium R&D, lini produksi, maupun pengujian sistem cerdas. Kemampuan untuk menyuplai dan menyerap daya dengan presisi tinggi membuatnya ideal untuk masa depan elektrifikasi.
Tertarik menggunakan solusi power supply canggih seperti Kikusui PXB Series untuk kebutuhan industri Anda? Kami siap membantu Anda menentukan produk yang tepat sesuai aplikasi dan kebutuhan sistem pengujian Anda. Hubungi Tim Radius Electric melalui tombol WhatsApp di pojok kanan bawah sekarang juga!
Author: Muhamad Nurhuda Din Nulloh
Reference :
- Kikusui Electronics Corporation. (2023). PXB Series Bidirectional DC Power Supply Datasheet. Diakses dari: https://www.kikusui.co.jp/en
- Kikusui Electronics Corporation. (2023). PXB Series Product Brochure. Diakses dari: https://www.kikusui.co.jp/en/product/detail/pxb
- Kikusui White Paper. (2023). Next Generation Regenerative DC Power Solutions for EV and Renewable Energy Applications.
- IEC. (2019). IEC 62660-2: Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles – Part 2: Reliability and abuse testing. International Electrotechnical Commission.
- Yamamoto, H., & Fujita, S. (2021). “Development of High-Efficiency Bidirectional Power Supplies for Automotive Applications”. Journal of Power Electronics and Drives, 9(2), 55–62
