Identifikasi Parameter Rangkaian Ekuivalen untuk Model Rekayasa Elektrolizer Proton Exchange Membrane (PEM)

Elektrolizer proton exchange membrane (PEM) sangat penting untuk produksi hidrogen, tetapi model rekayasanya sering meremehkan pengukuran suhu akibat kehilangan panas. Makalah ini mengatasi masalah tersebut dengan menyempurnakan model rangkaian ekuivalen RC orde kedua yang ada agar memperhitungkan kehilangan panas dari gas dan pipa. Tujuannya adalah meningkatkan kemampuan prediktif model dan memastikan strategi kendali mencerminkan kondisi rekayasa dunia nyata. Kompleksitas muncul dari sifat model elektrolizer PEM yang berubah terhadap waktu dan nonlinier, yang disebabkan oleh kopling medan multi-fisika. Parameter rangkaian ekuivalen berubah seiring masukan energi listrik dan keadaan internal elektrolizer, sehingga memerlukan teknik identifikasi lanjutan.

Penulis mengusulkan model rangkaian rekayasa baru yang memasukkan efek kehilangan panas. Untuk menangani variasi parameter, mereka menggunakan algoritma identifikasi rekursif untuk mengestimasi parameter rangkaian ekuivalen internal. Resistansi tambahan akibat kehilangan panas dicocokkan berdasarkan hubungan antara kehilangan panas dan arus. Model diimplementasikan dan divalidasi menggunakan MATLAB. Algoritma rekursif memungkinkan estimasi parameter secara waktu nyata, menyesuaikan diri dengan perubahan kondisi operasi. Rangkaian ekuivalen mencakup jaringan RC orde kedua, dan kehilangan panas dimodelkan sebagai resistansi tambahan yang bervariasi terhadap arus. Proses identifikasi melibatkan dua langkah: pertama, mengestimasi parameter internal menggunakan recursive least squares atau metode serupa; kedua, mencocokkan resistansi kehilangan panas menggunakan data empiris atau hubungan polinomial.