
Di balik kesederhanaan bentuknya, sebuah botol plastik dengan sedikit perangkat elektronik, BOCARI menyimpan logika ilmiah dan perhitungan teknis yang matang. Alat ini tidak hanya dirancang untuk menyala, tapi juga efisien secara energi, terutama untuk wilayah yang tidak terjangkau jaringan listrik PLN. Artikel ini akan membahas bagaimana proses pengisian (charging), penyimpanan energi, hingga kemampuan menyalakan lampu High Power LED (HPL)dianalisis secara matematis dan fisik.
Komponen Utama BOCARI
Sebelum masuk ke perhitungan, berikut adalah spesifikasi utama sistem BOCARI:
-
Panel Surya: Polycrystalline 6V 1W, arus maksimum 200 mA
-
Modul Charger: TP4056E 5V 1A (untuk lithium 18650)
-
Lampu: High Power LED (HPL) 1 watt
-
Baterai: Lithium 18650 kapasitas 6800 mAh (3,7V)
-
Sensor Otomatis (Auto-switch): Menggunakan LDR (light dependent resistor)
Proses Charging oleh Panel Surya
1. Energi yang Dihasilkan Panel Surya
Daya maksimum:
P = 6V × 0,2A
=1,2 Watt
Namun karena efisiensi konversi rata-rata sistem panel surya berada pada kisaran 70%, maka daya efektif:
P efektif =1,2 W × 70%
=0,84 Watt
Asumsikan sinar matahari penuh selama 5 jam per hari (standar musim kemarau tropis Indonesia), maka:
E harian = 0,84W × 5jam
=4,2Wh
Kemampuan Baterai Menyimpan Energi
2. Kapasitas Baterai Lithium 18650
-
Kapasitas: 6800 mAh @ 3,7V
-
Energi tersimpan:
E baterai = 6,8Ah × 3,7V
= 25,16Wh
Namun dalam praktik, baterai hanya boleh diisi ~80% untuk menjaga umur pakai, maka:
E usable ≈ 20 Wh
Durasi Lampu HPL Menyala
3. Konsumsi Energi oleh HPL 1 Watt
-
Daya HPL: 1W (diasumsikan stabil)
-
Maka dengan kapasitas usable 20 Wh, durasi nyala:
t= 20 Wh / 1W
=20 jam
Kesimpulan:
Baterai penuh dapat menyalakan lampu hingga 20 jam nonstop, jauh lebih dari kebutuhan malam hari (~10–12 jam). Bahkan dalam mode real-time (charge dan pakai bersamaan), sistem tetap cukup stabil.
Waktu Pengisian Penuh dari Nol
4. Berapa Lama Mengisi Baterai dari Nol?
Dengan daya input efektif 0,84W dan kebutuhan energi 20 Wh:
t = 20 Wh / 0,84W
≈23,8 jam
Maka dalam cuaca cerah dengan 5 jam sinar matahari penuh/hari:
t = 23,8 jam / 5
≈4,8 hari
Tapi karena lampu hanya digunakan pada malam hari, dan pengisian dilakukan setiap siang, maka sistem sangat memungkinkan untuk mengisi sambil digunakan, tanpa perlu kosong total.
Peran Auto-switch LDR
Sensor LDR secara otomatis akan mematikan lampu saat siang dan menyalakannya saat gelap. Ini membuat sistem benar-benar otomatis tanpa saklar manual, menjaga efisiensi daya dan memudahkan pengguna di lapangan.
Kesimpulan Akhir
Dengan perhitungan sederhana namun realistis:
-
Energi matahari 5 jam per hari sudah cukup untuk mengecas sistem dan menyalakan lampu pada malam hari.
-
Sistem low-power ini bisa bekerja tanpa intervensi harian, cocok untuk kios, rumah kecil, atau area terpencil.
-
Rasio daya vs kapasitas baterai sangat aman, menjaga baterai tidak cepat aus.
BOCARI membuktikan bahwa teknologi berbasis sains tak harus rumit. Dengan desain sederhana, efisiensi tinggi, dan pemanfaatan komponen murah, alat ini menjadi jawaban terang di tengah gelapnya keterbatasan infrastruktur.