Perancangan Fault Detector pada Proton-Exchange Membrane Fuel Cells untuk Drying dan Flooding menggunakan Extended Kalman Filter

Bahasyar, Roby Bagaskara (2021) Perancangan Fault Detector pada Proton-Exchange Membrane Fuel Cells untuk Drying dan Flooding menggunakan Extended Kalman Filter. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02311740000090_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (1MB) | Request a copy

Abstract

PEM Fuel Cell merupakan sel bahan bakar yang menjadi salah satu alternatif pengganti bahan bakar konvensional yang dapat mencemari lingkungan dan meningkatkan emisi gas
rumah kaca. Namun, PEM Fuel Cell sendiri masih memiliki banyak kekurangan yang mengakibatkan kurang efisiennya dalam penggunaan sehari-hari, salah satu kekurangan yang dimiliki adalah kesalahan drying dan flooding yang sering terjadi pada sistem ini membuat tegangan yang dihasilkan menurun dan mengakibatkan daya yang dihasilkan lebih rendah. kesalahan yang terjadi ini diakibatkan karena adanya temperatur dan kelembaban relatif yang abnormal. Dalam tugas akhir ini, dilakukan perancangan fault detector untuk drying dan flooding guna mendeteksi kesalahan tersebut. Rancangan sistem deteksi kesalahan ini menggunakan teknik estimasi. Tahap pertama yang dilakukan adalah menginvestigasi pengaruh kesalahan drying dan flooding pada konduktivitas membran.
Estimasi dilakukan menggunakan Extended Kalman Filter. Variabel keadaan yang terlibat disini adalah temperatur, tekanan H2, tekanan O2 dan tekanan H2O. Input yang digunakan
oleh Extended Kalman Filter adalah arus, temperatur ruangan, tekanan anoda, tekanan katoda, kelembaban relatif sistem, dan tegangan, yang keseluruhannya adalah variabel
terukur. Didapatkan bahwa integral time absolute error error state yang terjadi adalah 9,02 x 10-2 untuk temperature, 2,16 x 10-4 untuk PH2 , 2,54 x 10-4 untuk PO2 , 2,14 x 10-4 untuk PH2O, dan 4,39 x 10-3 untuk tegangan output, serta sistem deteksi dapat mendeteksi kesalahan dengan benar dengan akurasi 98,27%
=====================================================================================================
PEM Fuel Cell is a fuel cell that is an alternative to conventional fuels that can pollute the environment and increase greenhouse gas emissions. However, PEM Fuel Cell itself still has many shortcomings that result in less efficiency in daily use, one of the drawbacks is the
drying and flooding errors that often occur in this system, causing the voltage generated to decrease and resulting in lower power output. This error is caused by abnormal temperature and relative humidity. In this final project, a fault detector is designed for drying and flooding
in order to detect these errors. The design of this error detecdxsction system uses estimation techniques. The first step is to investigate the effect of drying and flooding errors on membrane conductivity. Estimation is done using the Extended Kalman Filter. The state variables involved here are temperature, H2 pressure, O2 pressure and H2O pressure. The inputs used by the Extended Kalman Filter are current, room temperature, anode pressure, cathode pressure, system relative humidity, and voltage, all of which are measured variables. It was found that the integral time time absolute error state that occurs is 9,02 x 10-2 for
temperature, 2,16 x 10-4 for PH2 , 2,54 x 10-4 for PO2 , 2,14 x 10-4 for PH2O, dan 4,39 x 10-3 for output voltage, and the detection system can detect errors correctly with 98,27% accuracy.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	Fuel Cell, Extended Kalman Filter, Fault Detector, Drying, Flooding
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK2931 Fuel cells
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Physics Engineering > 30201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Roby Bagaskara Bahasyar
Date Deposited:	02 Sep 2021 02:06
Last Modified:	02 Sep 2021 02:06
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/91246

Actions (login required)

View Item