REKAYASA SISTEM ENERGI PADA MOBIL LISTRIK HIDROGEN FUEL CELL

Yusuf Dewantoro Herlambang; Irfan Mujahidin; Nanang Apriandi

REKAYASA SISTEM ENERGI PADA MOBIL LISTRIK HIDROGEN FUEL CELL

Authors

Yusuf Dewantoro Herlambang

Politeknik Negeri Semarang

Irfan Mujahidin

Politeknik Negeri Semarang

Nanang Apriandi

Politeknik Negeri Semarang

Keywords:

mobil listrik, hidogren, fuel cell

Synopsis

Buku Rekayasa Sistem Energi pada Mobil Listrik Hidrogen Fuel Cell menghadirkan kajian komprehensif mengenai perancangan dan optimasi arsitektur energi kendaraan listrik berbasis hydrogen fuel cell dalam konteks transisi menuju sistem transportasi rendah emisi. Di tengah meningkatnya urgensi mitigasi perubahan iklim dan kebutuhan akan teknologi berkelanjutan, kendaraan listrik tidak lagi dipahami sekadar sebagai substitusi mesin pembakaran dalam, melainkan sebagai sistem energi terintegrasi yang menuntut pendekatan rekayasa multidisipliner.
Monograf ini mengembangkan perspektif bahwa tantangan utama kendaraan listrik fuel cell tidak hanya terletak pada ketersediaan sumber energi alternatif, tetapi pada bagaimana energi diproduksi, disimpan, didistribusikan, dan dikendalikan secara simultan dalam satu arsitektur sistem yang stabil dan adaptif. Pembahasan difokuskan pada integrasi baterai, fuel cell tipe Proton Exchange Membrane (PEM), sistem manajemen baterai (BMS), kontroler daya, sistem pendingin aktif, serta augmentasi energi berbasis panel surya. Setiap subsistem dianalisis secara teoritik dan konseptual untuk menunjukkan keterkaitan antara stabilitas termal, efisiensi konversi energi, dan performa kendaraan secara keseluruhan.
Buku ini menegaskan bahwa temperatur operasi merupakan variabel kritis yang memengaruhi resistansi internal, losses daya, dan degradasi komponen. Oleh karena itu, manajemen termal diposisikan sebagai strategi optimasi energi, bukan sekadar sistem proteksi. Selain itu, integrasi sumber energi tambahan melalui panel surya diperkenalkan sebagai mekanisme load buffering untuk meningkatkan kontinuitas suplai daya dan memperpanjang umur operasional sistem utama.
Melalui pendekatan analitik dan sintesis konseptual, monograf ini merumuskan model manajemen energi terintegrasi yang menempatkan keseimbangan energi dan stabilitas temperatur sebagai parameter utama optimasi performa. Buku ini tidak hanya memberikan kontribusi teoretis dalam bidang rekayasa sistem energi, tetapi juga menawarkan implikasi praktis bagi pengembangan kendaraan listrik fuel cell yang lebih efisien, aman, dan berkelanjutan. Dengan konstruksi ilmiah yang sistematis, karya ini menjadi referensi strategis bagi akademisi, peneliti, dan praktisi yang berfokus pada inovasi teknologi transportasi masa depan.

Chapters

KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMBANG
DAFTAR ISTILAH
DAFTAR APPENDIKS
OVERVIEW BUKU
BAB 1 PENDAHULUAN
BAB 2 KERANGKA TEORI
BAB 3 MODEL DAN PENDEKATAN ANALITIK
BAB 4 ANALISIS DAN SINTESIS KONSEPTUAL
BAB 5 SINTESIS ILMIAH
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
PROFIL PENULIS

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Yusuf Dewantoro Herlambang, Politeknik Negeri Semarang

Prof. Ir. Yusuf Dewantoro Herlambang, S.T., M.T., Ph.D., IPM., ASEAN Eng,

Penulis adalah tenaga pengajar di Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang, Lahir di Klaten 1978. Pendidikan S1 di Teknik Mesin Universitas Gadjah Mada diselesaikan tahun 2001 dan Insinyur (Ir) di Universitas Gadjah Mada tahun 2023. Pascasarjana S2 juga diselesaikan di Universitas Gadjah Mada pada tahun 2006 di bidang Teknik Elektro. Pendidikan terakhir S3 Teknik Mesin bidang Renewable Energy diselesaikan pada tahun 2017 di National Kaohsiung University of Applied Sciences, Taiwan Republic of China melalui Beasiswa Program Pascasarjana (BPPS) skema 3+1 Indonesia-Taiwan ROC, Direktorat Pendidik dan Tenaga Kependidikan Kemenristekdikti tahun 2013. Penulis bergabung di Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang sejak tahun 2001 yang mengajar dalam beberapa mata kuliah antara lain Pembangkit Tenaga Alternatif, Termodinamika, Neraca Massa dan Energi, Audit Energi, Manajemen Energi, Praktikum Mesin Konversi Energi, dan Praktikum Termodinamika & Perpindahan Panas. Penulis juga aktif dalam Seminar Nasional dan Seminar Internasional serta menulis karya ilmiah di Jurnal Nasional Terakreditasi dan Jurnal Internasional Bereputasi terindeks Scopus dan Web of Science. Penulis menjabat sebagai Lektor Kepala sejak tahun 2012 dan menjabat sebagai Kepala Laboratorium Mesin Fluida sejak tahun 2018 sampai dengan 2020 dan sekarang menjabat sebagai Sekretaris Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang periode 2020-2024. Saat ini penulis bekerja sebagai asesor BANPT dan asesor LAM Teknik. Selain itu, aktif dalam kegiatan organisasi Ikatan Cendekiawan Muslim Indonesia (ICMI), Dewan Dakwah Islam Indonesia (DDII) Kota Semarang, Indonesia Fuel Cell Hydrogen Energy (IFHE).

Lebih lengakap bisa di telusuri memlalui akun repositori publikasi berikut:

0000-0002-6838-2055, TTi5IpQAAAAJ, 57194209980, CAF-7021-2022.

Penulis dapat dihubungi di email: [email protected]

Irfan Mujahidin, Politeknik Negeri Semarang

Dr. Eng, Ir. Irfan Mujahidin., S.T., M.T., M.Sc.,

Penulis adalah seorang dosen program studi Teknik telekomunikasi, Politeknik Negeri Semarang. Penulis lahir di Banyuwangi, Jawa Timur, Indonesia, pada tahun 1992. Latar Pendidikan penulis adalah memperoleh gelar doctoral di Teknik Elektro dan Ilmu Komputer di Universitas Kanazawa, Jepang, pada tahun 2022. Penulis memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro dari Universitas Brawijaya, Malang, Indonesia, pada tahun 2015. Master of Science dari Institut Teknik Komunikasi, National Sun Yat-sen University, Kaohsiung, Taiwan, Republik Tiongkok, pada tahun 2018 dan gelar profesi insinyur pada tahun 2021 sebagai praktisi dan peneliti bidang antenna dan propagasi. Minat penelitiannya saat ini meliputi desain antena pada pemanenan energi RF, jaringan sensor nirkabel, aplikasi Internet-of-Things, transmisi daya nirkabel, dan desain sirkuit RF. Lebih lengakap bisa di telusuri memlalui akun repositori publikasi berikut:

0000-0002-5451-941X, 4O28CH8AAAAJ, 57163783300, AAM-4798-2020.

Penulis dapat dihubungi di email: [email protected]

Nanang Apriandi, Politeknik Negeri Semarang

Nanang Apriandi, S.T., M.T.

Penulis adalah tenaga pengajar di Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Semarang, Jawa Tengah. Lahir di Rensing, Lombok Timur - Nusa Tenggara Barat, pada tanggal 9 April 1985. Pendidikan S1 dan S2 diselesaikan masing-masing pada tahun 2008 dan 2013, mengambil Jurusan Teknik Mesin di Universitas Udayana, dengan minat pada bidang Konversi Energi. Saat ini, penulis sedang menempuh studi Doktoral (S3) Jurusan Teknik Mesin dengan bidang minat yang sama (Konversi Energi) di Universitas Diponegoro sejak tahun 2024. Sebagai informasi tambahan, penulis bergabung di Jurusan Teknik Mesin - Politeknik Negeri Semarang sejak tahun 2019, dengan mengampu beberapa mata kuliah antara lain: Termodinamika, Neraca Massa dan Energi, Manajemen Energi, Praktikum Mesin Konversi Energi, dan Praktikum Termodinamika & Perpindahan Panas. Penulis juga aktif menulis karya ilmiah, baik di Jurnal Nasional Terakreditasi maupun Jurnal Internasional Bereputasi, dengan berbagai area seperti Energi Terbarukan, Alat Penukar Kalor, Teknologi Pengering, Penyimpanan Energi, dan Teknologi Desalinasi.

Lebih lengakap bisa di telusuri melalui akun repositori publikasi berikut:

0000-0002-5404-8419, 58563183600.

Penulis dapat dihubungi di email: [email protected]

References

Alaswad, A. et al. (2016) ‘Developments in fuel cell technologies in the transport sector’, International Journal of Hydrogen Energy, 41(37), pp. 16499–16508. Available at: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.03.164.

Albatayneh, A. et al. (2020) ‘Comparison of the Overall Energy Efficiency for Internal Combustion Engine Vehicles and Electric Vehicles’, Environmental and Climate Technologies, 24(1), pp. 669–680. Available at: https://doi.org/10.2478/rtuect-2020-0041.

Armenta-Déu, C. and Cattin, E. (2021) ‘Real driving range in electric vehicles: Influence on fuel consumption and carbon emissions’, World Electric Vehicle Journal, 12(4), pp. 1–21. Available at: https://doi.org/10.3390/wevj12040166.

Asy’ari, H., Jatmiko and Angga (2012) ‘Intensitas Cahaya Matahari Terhadap Daya Keluaran Panel Sel Surya’, Simposium Nasional RAPI XI FT UMS, pp. 52–57.

Dallaev, R. et al. (2023) ‘Overview of the Current State of Flexible Solar Panels and Photovoltaic Materials’, Materials, 16(17). Available at: https://doi.org/10.3390/ma16175839.

Elizabeth Connelly, Michael Penev, Amgad Elgowainy, C.H. (2019) ‘DOE Hydrogen and Fuel Cells Program Record’, 25, pp. 61–62.

Fan, Y. et al. (2021) ‘Optimization of cooling strategies for an electric vehicle in high-temperature environment’, Applied Thermal Engineering, 195(May), p. 117088. Available at: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2021.117088.

Inertial, M. and System, N. (2023) ‘Implementasi sensor’. International Energy Agency (2019) ‘CO2 emission from fuel and combustion: Overview’, International Energy Agency, pp. 1–514. Available at: www.iea.org.

Manoharan, Y. et al. (2019) ‘Hydrogen fuel cell vehicles; Current status and future prospect’, Applied Sciences (Switzerland), 9(11). Available at: https://doi.org/10.3390/app9112296.

Marom, R. et al. (2011) ‘A review of advanced and practical lithium battery materials’, Journal of Materials Chemistry, 21(27), pp. 9938–9954. Available at: https://doi.org/10.1039/c0jm04225k.

Martins, J. and Brito, F.P. (2020) ‘Alternative fuels for internal combustion engines’, Energies, 13(15). Available at: https://doi.org/10.3390/en13164086.

Motlagh, N.H. et al. (2020) ‘Internet of things (IoT) and the energy sector’, Energies, 13(2), pp. 1–27. Available at: https://doi.org/10.3390/en13020494.

Muthukumar, M. et al. (2021) ‘The development of fuel cell electric vehicles - A review’, Materials Today: Proceedings, 45(xxxx), pp. 1181–1187. Available at: https://doi.org/

10.1016/j.matpr.2020.03.679.

Nizam, M.N., Haris Yuana and Zunita Wulansari (2022) ‘MIKROKONTROLER ESP 32 Sebagai Alat Monitoring Pintu Berbasis Web’, JATI (Jurnal Mahasiswa Teknik Informatika), 6(2), pp. 767–772. Available at: https://doi.org/10.36040/

jati.v6i2.5713.

Offer, G.J. et al. (2010) ‘Comparative analysis of battery electric, hydrogen fuel cell and hybrid vehicles in a future sustainable road transport system’, Energy Policy, 38(1), pp. 24–29. Available at: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2009.08.040.

Poetro, J.E. and Rahmat, M.B. (2012) ‘Konservasi Energi Pada Bts (Base Transceiver Station) Menggunakan Sistem Pendingin Arus Searah (Dc Cooler)’, (2), pp. 30–41. Available at: https://www.simbase.com/iot-glossary-dictionary/mobile-switching-center.

Prima Dewi, R. (2023) ‘Sistem Pendingin Panel Surya Otomatis Untuk Mengkatkan Daya Keluaran Panel Surya’, Simetris: Jurnal Teknik Mesin, Elektro dan Ilmu Komputer, 14(1), pp. 1–10. Available at: https://doi.org/10.24176/simet.v14i1.8901.

Qahtan, M.H., Mohammed, E.A. and Ali, A.J. (2022) ‘IoT-Based Electrical Vehicle’s Energy Management and Monitoring System’, OALib, 09(07), pp. 1–15. Available at: https://doi.org/10.4236/oalib.1109072.

Robert, K. (2006) ‘The History and Use of Our Earth’s Chemical Elements: A Reference Guide Second Edition’, The History and Use of Our Earth’s Chemical Elements: A Reference Guide Second Edition, 84(11), pp. 1–424. Available at: https://doi.org/10.1108/09504120710744565.

Sanguesa, J.A. et al. (2021) ‘Kampman’, Smart Cities, 4(1), pp. 372–404.

Soori, M., Arezoo, B. and Dastres, R. (2023a) ‘Internet of things for smart factories in industry 4.0, a review’, Internet of Things and Cyber-Physical Systems, 3(April), pp. 192–204. Available at: https://doi.org/10.1016/j.iotcps.2023.04.006.

Soori, M., Arezoo, B. and Dastres, R. (2023b) ‘Internet of things for smart factories in industry 4.0, a review’, Internet of Things and Cyber-Physical Systems, 3(March), pp. 192–204. Available at: https://doi.org/10.1016/j.iotcps.2023.04.006.

Van-Thanh, H. (2020) ‘Transient Thermal Analysis of a Li-IonVan-Thanh, Ho; Khoungsik, Chang; Sang Wook, Lee; Sung Han, Kim. 2020. “Transient Thermal Analysis of a Li-Ion Battery.” Battery’, Energies, 13(May), p. 2387. Available at: doi:10.3390/en13092387.

Wang, X. et al. (2022) ‘A critical review on thermal management technologies for motors in electric cars’, Applied Thermal Engineering, 201. Available at: https://doi.org/10.1016/

j.applthermaleng.2021.117758.

Wilberforce, T. et al. (2017) ‘Developments of electric cars and fuel cell hydrogen electric cars’, International Journal of Hydrogen Energy, 42(40), pp. 25695–25734. Available at: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.07.054.