Inverter Multilevel H-Bridge Tiga Fase dengan Sumber DC Tunggal untuk Penggerak Kendaraan Listrik = Three-Phase H-Bridge Multilevel Inverter with Single DC Source for Electric Vehicle Propulsion

Inverter merupakan komponen utama dalam sistem traksi kendaraan listrik, dengan dua topologi umum, yaitu inverter dua-level dan inverter multilevel. Dibandingkan inverter dua-level, inverter multilevel menawarkan keunggulan seperti distorsi harmonik total (THD) dan interferensi elektromagnetik yang lebih rendah. Di antara jenis inverter multilevel, inverter modular H-bridge lebih menonjol dengan struktur modularnya. Namun, setiap modul H-bridge membutuhkan lebih banyak sumber DC independen. Hal ini dapat meningkatkan kerumitan sistem manajemen baterai kendaraan listrik. Penelitian ini mengusulkan strategi inovatif dengan penggunaan sumber DC tunggal tanpa transformator, memanfaatkan interval pengisian dan pengosongan kapasitor DC-link untuk menyuplai daya pada modul H-bridge. Ketika salah satu modul sedang mengisi kapasitor, modul lain dalam keadaan mengosongkan kapasitor. Proses ini diulang secara terus-menerus sehingga sistem inverter H-bridge tiga fase dapat dijalankan dengan satu paket baterai tunggal. Strategi ini tidak memerlukan sistem kendali tambahan untuk pengaturan tegangan kapasitor DC-link. Simulasi menggunakan PSIM menunjukkan bahwa inverter tiga fase lima level dengan strategi sumber DC tunggal mampu menggerakkan motor induksi pada kecepatan steady-state 1491,35–1491,57 rpm dengan tegangan fase RMS 247,70 V, arus RMS 39,79 A, tegangan line-to-line RMS 427,53 V, dan frekuensi 50 Hz. Persentase THD tegangan fase, tegangan line-to-line, dan arus masing-masing sebesar 16,954%, 15,637%, dan 20,076%. Hasil ini menunjukkan bahwa konfigurasi yang diusulkan efektif untuk aplikasi traksi kendaraan listrik, dengan desain sederhana tanpa memerlukan kendali tambahan yang kompleks.