I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 8 ,   N o .   1 A p r i l   20 20 ,   p p.   242 ~ 250   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 8 .i 1 . pp 242 - 250             242       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   A n   e x t e n si v e   r e v i e w   o f   e n e r g y   st o r a g e   s y st e m   f o r   t h e   r e si d e n t i a l   r e n e w a b l e   e n e r g y   sy st e m       M .   S .   A .   M u s taz a1 1 ,   M .   A .   M .   A r i ff 2 ,   S o fi N ajw a   R am l i 3   1 , 2 F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   a nd   E l e c t r o ni c ,   U n i v e r s i t i   T un   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   3 F a c ul t y   of   C o m put e r   S c i e nc e   a n I nf o r m a t i o T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t i   T un   H u s s e i n   O nn   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   A ug   10,   201 9   R e v i s e O c t   1 1 ,   2 019   A c c e pt e N o v   5 ,   201 9       E ne r g y   s t o r a g e   s y s t e m   ( E S S )   pl a y s   a   pr o m i ne nt   r o l e   i r e ne w a b l e   e n e r gy   ( R E )   t o   o v e r c o m e   t he   i nt e r m i t t e n t   o f   R E   e n e r g y   c o ndi t i o a nd   i m p r o v e   e ne r gy   ut i l i z a t i o n   i n   t he   po w e r   s y s t e m .   H o w e v e r ,   E S S   f o r   r e s i d e nt i a l   a p p l i c a t i o ns   r e qu i r e s   s pe c i f i c   a n d   d i f f e r e n t   c o nf i g ur a t i o n.   H e nc e ,   t h i s   r e v i e w   pa p e r   a i m s   t o   pr o v i de   i nf o r m a t i o f o r   s y s t e m   b ui l de r s   t o   d e c i de   t he   b e s t   s e t up   c o nf i g ur a t i o o f   E S S   f o r   r e s i d e n t i a l   a pp l i c a t i o n .   I t hi s   p a pe r ,   t he   a i m   i s   t o   p r o v i de   a i ns i g ht   i nt o   t h e   c r i t i c a l   e l e m e n t s   o f   t he   e ne r gy   s t o r a g e   t e c hno l o gy   f o r   r e s i de n t i a l   a ppl i c a t i o n.   T he   up da t e   o E S S   t e c hno l o gy ,   ba t t e r y   c he m i s t r y ,   ba t t e r y   c ha r g i ng ,   a nd  m o ni t o r i ng   s y s t e m   a nd   po w e r   i nv e r t e r   t e c hno l o gy   a r e   r e v i e w e d.   T he n ,   t h e   o pe r a t i o n,   t he   p r o ,   a nd   c o n s   o f   e a c h   v a r i a n t   o f   t he s e   t e c hno l o g i e s   a r e   c om pr e he n s i v e l y   s t ud i e d .   T h i s   p a pe r   s ug g e s t e d   t h a t   t he   E S S   f o r   r e s i de n t i a l   E S S   r e qu i r e s   N M C   ba t t e r y   c he m i s t r y   be c a us e   i t   de l i v e r s   a a l l - r o unde d   pe r f o r m a nc e   a s   c o m pa r e t o   o t he r   ba t t e r y   c he m i s t r i e s .   T h e   f o ur - s t a g e s   c o ns t a nt   c ur r e nt   ( F C C )   c ha r g i ng   t e c hni que   i s   r e c o m m e nde d   be c a u s e   o f   t he   f a s t   c ha r g i ng   c a pa bi l i t y   a nd  s a f e r   t ha o t h e r   c ha r g i ng   t e c hn i qu e s   r e v i e w e d.   N e xt ,   t he   ba t t e r y   m a na g e m e nt   s y s t e m   ( B M S )   i s   r e c o m m e nde d   t o   a d a p t   i a dv a nc e   m a c hi ne   l e a r n i ng   m e t ho t o   e s t i m a t e   t he   s t a t e   o f   c ha r g e   ( S O C ) ,   s t a t e   o f   he a l t h   ( S O H )   a nd   i nt e r n a l   t e m p e r a t ur e   ( I T )   t o   i nc r e a s e   t he   s a f e t y   a nd   p r o l o ng   t he   l i f e s pa n   o f   t h e   b a t t e r i e s .   F i n a l l y ,   t h e s e   r e c o m m e nda t i o ns   a nd   s o l u t i o ns   a i m e d   t o   i m pr o v e   t h e   u t i l i z a t i o o f   R E   e ne r gy   i po w e r   s y s t e m ,   e s p e c i a l l y   i r e s i de nt i a l   E S S   a pp l i c a t i o a nd   o f f e r   t h e   b e s t   o pt i o t ha t   i s   a v a i l a bl e   o t he   s he l f   f o r   t h e   r e s i de n t i a l   E S S   a ppl i c a t i o i t h e   f u t ur e .   Ke y w or d s :   B a t t e ri e s   m a n a ge m e nt   s y s t e m   C y be r - p h y s i c a l   s y s t e m   E n e rgy   s t o r a ge   s y s t e m   L i t h i u m - i o n   P ow e r   i n v e r t e r   R e n e w a b l e   e n e r gy   s y s t e m   R e s i de n t i a l   e n e rgy   s t o r a ge   T e c hn o l o g y   r e v i e w   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M .   A .   M .   A ri f f ,   F a c ul t y   of   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c ,   U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i O nn  M a l a y s i a ,     86400  P a r i t   R a j a ,   J o h o r ,   M a l a y s i a .   E m a i l :   a i f a a @ u t hm . e du . m y       1.   I N TR O D U C TI O N     D e ve l o p e c o un t ri e s   w i t t r e m e n do us   e c o n o m i c   g r o w t h   re qui r e   a   m a s s i v e   a m o u n t   o f   e l e c t r i c a l   e n e r gy .   T h e   e n e r gy   de m a nd  o f   t h e s e   c o un t r i e s   i n c r e a s e   e xpo n e n t i a l l y   w i t h   t i m e ,   w h i c 70%   o f   t h i s   de m a nd  i s   s uppl i e d   us i ng   f o s s i l   f ue l   a n d   t h e   r e m a i n i n g   30%   i s   f r o m   r e ne w a b l e   s o ur c e s   [1] .   T h e   r e a l   t hr e a t   o f   f os s i l   f ue l - b a s e e n e r gy   de pl e t i o r a i s e s   a   s e ri o us   c o n c e rn   i t h e   po w e r   s y s t e m   c o m m u n i t y .   T h e r e fo r e ,   i t   i s   n e c e s s a r y   t s h i f t   t h e   de pe n de n c i e s   o f   e n e r gy   s uppl i e s   t o   r e n e w a b l e   e n e rg y   (R E i o r de r   t o   s e c ur e   t h e   c o n t i n ui t y   o f   t h e   e n e r gy   r e s o ur c e s   i n   t h e   f ut u r e .   P ri o t o   2010 ,   t h e   de v e l o pm e n t   o f   R E   i M a l a y s i a   i s   r e l a t i v e l y   s l ow   due   t i n s uf f i c i e n t   e n f o r c e m e n t   f r o m   t h e   go v e r nm e nt   [2] H o we v e r , t he  M a l a y s i a n go v e r nm e nt  i m pl e m e nt s  t he  F e e d - in - T a r i f f   ( F i T )   p o l i c y   i 2010  t o   a c c e l e r a t e   t h e   de v e l o pm e nt C o ns e que nt l y t he   m a r ke t   s ha r e   of   t h e   e l e c t r i c i t y   g e ne r a t e d   f r o m   R E   i s   4.5%   i 2 009  i nc r e a s e t o   5.5%   i 20 15  de s pi t e   t he   i nc r e m e nt   of   t o t a l   e ne r g y   de m a nd.  Unf or t una t e l y ,   t he   gr o wth  of   R E   i M a l a y s i a   do e s   no t   de pe nd  o nl y  o t he   i nt r o duc t i o n of   t he   ne po l i c y . T e c hni c a l   de m a nd  a nd  t he   s t o c ha s t i c   na t ur e   o f   t he   R E   i t s e l f   pl a y   a   v i t a l   r o l e   i m a ki n t hi s   f ut ur e   a   r e a l i t y T he s e   c ha l l e nge s   l i m i t   t he   r e a l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A e x t e ns i v e   r e v i e w   of   e ne r g y   s t or age   s y s t e m   f or   t he   r e s i de n t i al   r e n e w abl e   e n e r gy     ( M.   S .   A .   M us t az a1 )   243   po t e nt i a l   of   f r e e   a nd  c l e a e ne r g y   ut i l i z a t i o i M a l a y s i a Ac c or di ng  t o   t h e   M a l a y s i a   m a i e l e c t r i c i t y   pr ov i d e r ,   T e na ga   N a s i o na l   B e r ha ( T NB )   2017  Annu a l   R e po r t   [ 3] ,   t he   r e s i de nt i a l   c us t o m e r   c o m pr i s e s   82.21%   o f   t he i r   c us t o m e r s .   T h e   s a m e   s t ra t e gy   h a s   b e e n   s uc c e s s f ul l y   i m pl e m e nt e i G e r m a n y   s i n c e   2004  [4]   a s   t h e y   ha v e   m a na ge t o   ha v e   40%  o f   e n e r gy   s h a r e   f o r   R E   i 2018 .   I t   i s   w e l l   k n o w n   t ha t   t h e   R E   s o ur c e s   a r e   s t o c ha s t i c   a n i t   i s   a l m o s t   i m po s s i b l e   t o   de pe n o n   t h e   R E   o nl y   w i t h o ut   c o m p r o m i s i ng  t h e   c o nt i n u i t y   of   t h e   e l e c t ri c i t y   t o   t h e   us e r .   T h e   E S S   o pe r a t e s   a s   a   r e s e r v o i o f   e l e c t r i c a l   e n e r gy   t o ve r c o m e   t h e   u n c e r t a i nt y   o f   R E .   T hus ,   E S S   f o r   r e s i de n t i a l   c us t o m e r   pl a y s   a   v i t a l   r o l e   t o   e n s u r e   t h e   s uc c e s s f u l n e s s   t o   s h i f t   t h e   de pe n de n c y   of   t h e   f o s s i l - f ue l   t t h e   R E - b a s e e n e r gy   r e s o ur c e s   i t h e   n e a f ut u r e.   In   t h e   l i t e r a t u r e ,   t h e r e   a r e   s e v e r a l   m a nus c r i pt s   t ha t   r e vi e w   t h e   l a t e s t   E S S   t e c hn o l o gi e s   a n d   de ve l o pm e n t   o v a r i o us   a pp l i c a t i o n s   a nd   di v e r s e   f o c us e s .   I [2] ,   t h e   r e s e a r c h e r s   di s c us s   t h e   p r e s e nt   s t a t us   o l i t hi u m - i o n   b a t t e r y   t e c hn o l o g y .   T h e   di s c us s i o f oc us e s   o n   t he   e l e c t r o c h e m i c a l   a s pe c t   a nd   po t e n t i a l   m a t e r i a l   t o   a c hi e v e   t h e   i m p r o v e m e n t   o f   t h e   l i t hi um - i o n   b a t t e r y ’s   e n e r gy   a n d   po w e r   c o n t e n t s .   O n   t h e   o t h e r   ha n d ,   t h e   s t ud i e s   i n   [ 5]   a n d   [6]   r e v i e w   t h e   t e c hn o l o g y   de v e l o pm e nt   of   t he   e ne r g y   s t o r a ge   s y s t e m   f o r   t r a ns po r t   a nd  gr i m a i a ppl i c a t i o ns T he y   f oc us   o t he   po we r   c o n v e r t e r   a nd  po we r   s t o r a ge   t e c hno l o gi e s   f o r   v a r i o us   a ppl i c a t i o ns .   T he   r e s e a r c he r s   i [ 7]   di s c us s   t he   E S S   a r c hi t e c t ur e s   ut i l i z e i pr a c t i c e f oc us i ng  o t he   de ve l o pm e nt   of   t he   c o nt r o l   a l go r i t hm s   t o   o pt i m i z e   t he   E S S   ut i l i z a t i o n.  T he   s t ud y   r e por t e i [ 8]   r e v i e ws   t he   m a t ur i t y   of   s t o r a ge   e ne r g t e c hno l o gi e s   i o r d e r   t o   f a c i l i t a t e   t he   l o a de m a nd  f o r   da i l y   c ons um pt i o n.  On  t he   o t he r   ha n d ,   r e s e a r c h e r s   i [ 9]   r e v i e w   t h e   e n e r gy   s t o r a ge   s y s t e m   f o r   h y b r i d   e l e c t r i c a l   v e hi c l e s   (H E V a ppl i c a t i o n .   T h e   r e po r t   f o c us e s   o t h e   e v a l ua t i o o f   t h e   t e c hn o l o g y   r e a di n e s s   o f   t h e   d i s t i n c t   c o m pa rt m e n t   o f   t h e   v e h i c l e s ,   e s pe c i a l l y   o n   t h e   e l e c t r i c a l   p r o pul s i o n   s y s t e m .   T h i s   p a pe r   a i m s   t o   p r o v i de   a n   i n s i g ht   i nt o   t h e   c ri t i c a l   e l e m e nt s   o f   t h e   e n e rgy   s t o r a ge   t e c hn o l o g y   fo r   t h e   r e s i de nt i a l   a pp l i c a t i o n.   I t   i s   n o t   j us t   p r o v i di n a upd a t e   o n   t h e   E S S   t e c hn o l o g y ,   t h i s   p a pe r   d i s c us s e s   i de t a i l   a b o ut   t h e   b a t t e r y   c h e m i s t r y ,   b a t t e r y   c ha r gi ng   s y s t e m ,   b a t t e r y   m o ni t o ri n g   s y s t e m ,   a n d   po w e r   c o n v e r t e r   s y s t e m   t ha t   a r e   v i t a l   f o r   t h e   E S S   a ppl i c a t i o n.   T hi s   p a pe di s c us s e s   t h e   o pe r a t i o n ,   t h e   p r o   a n c o n s   o f   e a c h   v a r i a n t   o f   t h e s e   t e c hn o l o gi e s   a n d   r e c o m m e n ds   t h e   b e s t   o pt i on   t ha t   i s   a v a i l a b l e   o n   t h e   s h e l f   fo r   t h e   r e s i de n t i a l   E S S .   T o   t h e s e   a ut h o r s   k n o w l e dge ,   t h i s   pa pe p r o v i de s   a   f r e s pe r s pe c t i v e   of   r e v i e w i n t h e   a v a i l a b l e   t e c hn o l o g y   fo r   R E S   a s   c o m pa r e t o   t h e   l i t e ra t u r e   di s c us s e i [10] .   F o l l o w i n t h i s   i nt r o duc t o r y   s e c t i o n ,   S e c t i o n   2   d i s c us s e s   t h e   R E   s y s t e m   f o r   t h e   r e s i de n t i a l   c us t o m e r.   N e xt ,   S e c t i o e xp l a i n s   a b o ut   t h e   b a t t e r y   s t o r a ge   s y s t e m .   F o l l ow i n S e c t i o n   3,   t h e   b a t t e r y   c h a r g i n a n m a n a ge m e nt   s y s t e m   fo r   r e s i de nt i a l   u t i l i z a t i o i s   d i s c us s e i S e c t i o n   4 .   S ub s e que n t l y ,   S e c t i o 5   di s c us s e s   t h e   po w e r   c o nv e r t e s y s t e m   r e qui r e d   f o r   r e s i de n t i a l   ut i l i z a t i o n .   F i na l l y ,   S e c t i o 6   di s c us s e s   a nd   c o n c l ude s   t hi s   s t udy   w i t t h e   r e m a r ks   o f   f ut ur e   r e s e a r c o ppo r t u n i t i e s   i n   r e s i de n t i a l   e n e rgy   s t o r a ge .       2.   TH E   R ES I D EN TI A R E   S Y S TEM   E n e rgy   s t o r a ge   t e c hn o l o g y   h a s   a   t r e m e n do us   i m pa c t   o e l e c t r i c a l   s y s t e m   ut i l i t y   de ve l o pm e n t   e s pe c i a l l y   i t h e   R E   i nt e g r a t i o w i t t h e   c o n v e n t i o na l   po w e r   ne t w o r k.   F i gu r e   1   s h o w s   t h e   t y pi c a l   b l o c di a g ra m   of   t h e   r e s i de nt i a l   R E   s y s t e m   i nt e g r a t i o w i t h   t h e   e l e c t r i c a l   g ri s y s t e m .       A C  S uppl y f r om  G r i d P ow e r  C onv e r t e r   -   I nver t e r E ne r gy S t or a ge   S ys t e m R e ne w a bl e E ne r gy R e s i de nt i a l  L oa ds B a t t e r y S t or a ge   S ys t e m V DC V DC V AC V AC B a t t e r y C ha r gi ng and  M a na ge m e nt  S ys t e m P ow e r  C onv e r t e r     R e c t i f i e r V DC V DC   F i gu r e   1 .   T h e   t y pi c a l   r e s i de n t i a l   R E   s y s t e m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   1 A p r i l   20 20  :     242   -   2 50   244   T h e   r e s i de nt i a l   R E   s y s t e m   i s   s l i g ht l y   di f fe r e n t   f r o m   t h e   s o l a r   p l a nt .   T h e   s y s t e m   c o n s i s t s   o f   s e v e r a l   s ub - s y s t e m s   t h a t   a r e   v i t a l   t o   e n s u r e   t h e   c o n t i n u i t y   of   e l e c t r i c i t y   s uppl y   t o   t h e   r e s i de n t i a l   c us t o m e r   [11] .   T h e   r e n e w a b l e   e n e r gy   s o ur c e s   a r e   c o n v e rt e i nt o   di r e c t   c urr e nt s   t o   c h a r ge   t h e   E E S   w h e n   t h e   e n e rgy   i s   a v a i l a b l e .   I t   i s   w e l l   n o t e t h a t   t h e   R E   i s   n o t   a l w a y s   a v a i l a b l e   t o   t h e   c us t o m e r .   T hus ,   t h e   E E S   a l s o   c o ul c ha r ge   i t s e l f   by   c o n v e r t i n t h e   e n e r gy   f r o m   t h e   e l e c t ri c a l   g ri s y s t e m   by   us i ng  a   b a t t e r y   c h a r g i n a n m o n i t o ri n s y s t e m .   T h e   e n e r gy   ga t h e r e i n   t h e   E S S   i s   ut i l i z e by   t h e   us e v i a   po w e r   i n v e r t e r   t e c hn o l o g y .   T h e   i n v e rt e i s   r e qui r e b e c a us e   m o s t   of   t h e   l o a ds   i t h e   r e s i de n t i a l   s e c t o r s   n e e a l t e rna t i n c u rr e n t   (A C)  s u ppl y ,   w h i l e   t h e   E S S   s up pl y   e l e c t r i c i t y   i d i r e c t   c u rr e n t   (D C).   T hi s   s y s t e m   i s   a l s o   b e n e f i c i a l   f o t h e   c us t o m e r s   i t h e   c o unt r i e s   t ha t   u t i l i z e   v a r i a b l e   t a r i f f   t o   t h e i c us t o m e r,   w h e r e   t h e   c us t o m e c o ul c ha r ge   i t s   E E S   w h e t h e   p ri c e   i s   l o w   a n d   ut i l i z e   t h e   e n e r gy   w h e t h e   p r i c e   i s   h i g [12] .   I t hi s   pa pe r,   t h e   t hr e e   v i t a l   s ub - s y s t e m s :   1 )   t h e   b a t t e r y   s t o r a ge   s y s t e m ,   2)   t h e   b a t t e r y   c ha r gi ng,   m o ni t o ri n g ,   a nd   c ha r g i n g   s y s t e m   i t h e   t y pi c a l   E S S   f o r   t h e   r e s i de nt i a l   r e n e w a b l e   e n e r gy   s y s t e m   a r e   di s c us s e i de t a i l   i t h e   f o l l ow i n s e c t i o n.       3.   TH E   B A TTER Y   S TO R A G E   S Y S T EM   T h i s   s e c t i o n   e l a b o r a t e s   o n e   o f   t h e   m o s t   i m po r t a n t   pa rt s   o t h e   e n e r gy   s t o r a ge   s y s t e m ,   t h e   b a t t e r y   s t o r a ge   s y s t e m .   T h e r e   a r e   v a ri o us   o pt i o n s   t ha t   a r e   a v a i l a b l e   t o   t h e   E S S   s y s t e m   b ui l de r.   E a c h   t y pe   o f   b a t t e r y   ha s   a   di f f e r e n t   pe r f o r m a n c e   f r o m   o n e   a n o t h e r .   W hi l e   o n e   t y pe   m a y   be   s ui t a b l e   f o r   o n e   a ppl i c a t i o n,   i t   m a y   n o t   b e   s ui t a b l e   f o r   a n o t h e r   t y pe   of   a ppl i c a t i o n .   F o r   e x a m p l e ,   t h e   l e a d - a c i b a t t e r y   h a s   s e r v e t h e   a u t o m o t i v e   i n dus t r y   fo r   o v e r   a   de c a de .   H ow e v e r ,   i t   i s   n o t   s ui t a b l e   f o r   u n m a nn e d   a e r i a l   v e h i c l e   a pp l i c a t i o [ 13] .   T h us ,   t h e   t e c hni c a l   t e rm s   t h a t   c ha r a c t e r i z e t h e   pe r f o r m a n c e   o f   a   b a t t e r y   s y s t e m   a r e   di s c us s e i t hi s   s e c t i o n   f i r s t .   N e xt ,   t hi s   s e c t i o n   di s c us s e s   a n d   c o m pa r e s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   a l l   t y pe s   of   b a t t e r y   c h e m i s t r y .   Co n s e que n t l y ,   t h e   m o s t   a dv a n c e a n d   c u rr e n t l y   un de r   ra pi d   de v e l o pm e n t   b a t t e r y   c h e m i s t r y ,   t h e   l i t h i um - b a s e b a t t e r y   i s   di s c us s e d.   A l l   a v a i l a b l e   l i t hi u m - b a s e b a t t e r y   c h e m i s t ri e s   a r e   r e v i e w e d,   a n t h e i r   pe r f o r m a n c e   i s   c o m pa r e d.   F i n a l l y ,   t h i s   s e c t i o di s c us s e s   t h e   s ui t a b i l i t y   of   t h e   b a t t e r y   c h e m i s t r y   a v a i l a b l e   i t h e   m a rke t   f o r   t h e   R E   a pp l i c a t i o f o t h e   r e s i de n t i a l   c us t o m e r.     3. 1 .       Th e   C h a r a c te r i s ti c   o th e   Batt e r y   P e r fo r m an c e   In   p r a c t i c e ,   t h e r e   a r e   n o   o n e - b a t t e r y - f i t s - a l l   f o r   a n y   a ppl i c a t i o n .   T h us ,   t h e   s y s t e m   e n gi n e e r   n e e ds   t i de nt i fy   t h e   b a t t e r y   t ha t   ha s   t h e   c h a ra c t e r i s t i c   t h a t   s ui t s   t h e i a ppl i c a t i o n   t h e   m o s t .   T h e r e   a r e   s e v e r a l   i m po rt a nt   t e rm s   t ha t   a r e   us e t o   c h a ra c t e r i z e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   b a t t e r y .   U s ua l l y ,   t h e i r   pe r f o r m a n c e   i s   d i f fe r e nt i a t e i n   t e rm s   o f   t h e i r   s pe c i f i c  e n e r g y , s pe c i f i c  p o we r , s a f e t y , di s c ha r ge  pe r f o r m a nc e , l i f e s pa n, a nd c o s t .   S pe c i f i c   e n e r g y   i s   de f i n e a s   t he   c a pa c i t y   of   t h e   e n e r g y   s t o r a ge   i e n e r g y   c o nt e nt   pe r   uni t   m a s s     ( W h/ kg)   [ 1 4] T he  v a l ue  of  s pe c i f i c  e ne r g y  s t r o ngl y  i n f l ue nc e s  t he  t o t a l  we i ght  o f  t he  e ne r g y  s t o r a ge  s y s t e m . On the   o t he r   ha nd,  s pe c i f i c   p o we r   i s   de f i n e a s   t he   l o a di ng  c a p a bi l i t y   of   t he   e n e r g y   s t o r a ge   i a   uni t   o f   ( W / kg)   [ 14] T hi c ha r a c t e r i s t i c   r e qui r e s   c r i t i c a l   c o ns i de r a t i o i hi gh  po we r e a nd   f a s t   di s c ha r ge   a ppl i c a t i o ns .   Ne x t s a f e t y   i s   de s c r i be d   a s   t he   a bi l i t y   of   t h e   e ne r g y   s t o r a ge   t o   o p e r a t e   i g oo c o ndi t i on  wit ho ut   c a us i ng  a ny   ha r m f ul   da m a ge s   s uc a s   a e x pl o s i o n o r   he a l t h   r i s t o   t he   us e r   [ 15] C o ns e que nt l y di s c ha r ge   pe r f o r m a nc e   i s   de s c r i be a s   t he   c ha r a c t e r i s t i c s   a nd  r e s po ns e s   of   a   ba t t e r y   dur i ng  i t s   a ppl i c a t i o [ 16] T he   di s c ha r ge   pe r f o r m a nc e   of   a   ba t t e r y   c e l l   i s   m e a s ur e b y   i t s   di s c ha r ge   c ur v e t e m pe r a t ur e   c ha r a c t e r i s t i c s e l f - di s c ha r ge   c ha r a c t e r i s t i c a nd  di s c ha r ge   r a t e Ne v e r t h e l e s s t he   l i f e s pa n o f  a  ba t t e r y  c e l l  i s  de f i ne d a s   t h e   num b e o f   c h a rge   a n d   di s c h a rge   c y c l e   of   a   b a t t e r y   c a m a i nt a i b e fo r e   i t s   pe r f o r m a n c e   de g r a de d   a nd  i t   b e c o m e s   n o   l o n ge r   s u i t a b l e   a n y   a ppl i c a t i o n s F i na l l y ,   t h e   c o s t   o f   a   b a t t e r y   c e l l   m a i n l y   de pe n ds   o n   t h e   a c t i v e   m a t e r i a l s   us e t o   m a nuf a c t u r e   t h e   b a t t e r y T h e r e f o r e ,   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   o pt i m i z e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   e n e r gy   s t o r a ge   s y s t e m   t o   s ui t   t h e   a p pl i c a t i o d u r i ng   t h e   de s i g p r o c e s s   t o   e n s u r e   t h e   c os t   o f   t h e   s y s t e m   i s   o pt i m i z e d .       3. 2 .       Th e   P e r fo r m an c e   o D i ff e r e n T yp e s   o Batte r y   C h e m i s tr y   F i gu r e   de pi c t s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   l e a d - a c i d,   N i c ke l   C a dm i um   (N i Cd),   N i c ke l   M e t a l   H y dr a t e   (N i M H ),   a n L i t h i um - i o n   b a t t e r y   c h e m i s t r i e s   t ha t   a r e   a v a i l a b l e   e a s i l y   i n   t h e   m a r ke t .   T hi s   i n f o r m a t i o i s   ob t a i n e b a s e o n   t h e   s t udy   r e po r t e d   i [17] T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e s e   b a t t e ri e s   i s   c o m pa r e b a s e o t h e   c h a ra c t e ri s t i c   di s c us s e p r i o r   t o   t hi s   s ub s e c t i o n .   R a t i ng  r e p re s e n t s   t h e   w o r s t ,   a n d   ra t i n g   10   r e p r e s e n t s   t h e   b e s t   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   b a t t e r y   c h e m i s t r y .   F i gu r e   2   s h o w s   t h a t   t h e   l i t h i um - i o b a t t e r y   o ut pe r f o r m s   t h e   o t h e b a t t e r y   c h e m i s t r y   i t e rm s   o f   s pe c i f i c   e n e r gy ,   s pe c i f i c   pow e r ,   di s c ha r ge   pe r f o r m a n c e ,   a nd  c o s t .   T h e   f i gur e   a l s o   s h o w s   t h a t   t h e   l e a d   a c i d ,   N i Cd ,   a n N i M H   b a t t e r y   a r e   s upe r i o a s   c o m pa r e t o   t h e   l i t hi um - i o b a t t e r y .   O t h e   o t h e h a nd,   N i Cd   ha s   t h e   b e s t   b a t t e r y   l i f e s pa a s   c o m pa r e d   t o   o t h e r s .   H ow e ve r ,   t h e   di f f e r e n c e   i t e r m s   o f   t h e   b a t t e r y   l i f e s pa n   i s   n o t   s i g n i f i c a n t   a s   c o m pa r e t o   t h e   l e a a c i d ,   N i M H ,   a n d   l i t hi u m - i o n   b a t t e r y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A e x t e ns i v e   r e v i e w   of   e ne r g y   s t or age   s y s t e m   f or   t he   r e s i de n t i al   r e n e w abl e   e n e r gy     ( M.   S .   A .   M us t az a1 )   245       F i gu r e   2 .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   di f fe r e nt   t y p e s   of   b a t t e r y   c h e m i s t r y       T h i s   c o m pa r a t i v e   a na l y s i s   s h o w s   t h a t   t h e   l i t hi u m - i o n   b a t t e r y   i s   s upe ri o t o   o t h e b a t t e r y   c h e m i s t ri e s .   T h i s   s upe ri o ri t y   i s   o n e   o f   t h e   r e a s o n s   t h a t   t h e   r e s e a r c h e r s   a r e   c o n c e n t r a t e i t h e   de v e l o pm e n t   o f   a   l i t hi u m - i o n   b a t t e r y   fo r   t h e   f ut u r e .   R e c e n t l y ,   t w o   t e c h n o l o g y   gi a nt s ,   T e s l a   a n d   P a na s o ni c   ha v e   fo r m e a   s t ra t e gi c   c o l l a bo r a t i o e f fo r t   t o   s pe e d   up   t h e   de v e l o pm e n t   o f   t h e   l i t h i u m - i o b a t t e r y   t o   f ur t h e i m p r o v e   i t s   s pe c i f i c   e n e r gy   a n d   s pe c i f i c   pow e r   [18] .   A s   f o r   i t s   p r e di c a m e nt   i t e rm s   o f   s a f e t y ,   r e s e a r c h e r s   ha v e   de v e l o pe t h e   b a t t e r y   m a na ge m e n t   s y s t e m   (B M S t o   e n s u r e   t h e   l i t hi u m - i o n   b a t t e r y   o pe r a t i o n   i s   w i t h i i t s   s a f e t y   l i m i t .     3. 3 .       Th e   P e r fo r m an c e   o D i ff e r e n T yp e s   o L i th i u m - i o n   B a tte r C h e m i s tr y   T h e r e   a r e   s e v e r a l   t y pe s   of   l i t h i um - i o b a s e b a t t e r i e s ,   w hi c a r e   s e g r e ga t e b a s e o t h e   a c t i v e   m a t e r i a l s   t ha t   a r e   c o m b i n e w i t t h e   l i t h i u m - i o n   t o   s t o r e   t h e   e n e r gy .   Co m m o a c t i v e   m a t e r i a l s   us e a r e   c o b a l t ,   a l u m i n u m ,   m a n ga n e s e ,   n i c ke l ,   a n d   t i t a n i t e   [1 9] T hi s   c o m b i na t i o di c t a t e s   t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   a n d   pe r f o r m a n c e   of   t h e   b a t t e r y .   T h e r e   a r e   m a n y   c o m b i n a t i o n s   o f   b a t t e r y   c h e m i s t ri e s   t h a t   a r e   a v a i l a b l e .   H ow e ve r ,   o n l y   f i v e   of  t h e   m o s t   c o m m o b a t t e r y   c h e m i s t ri e s   a r e   d i s c us s e i t hi s   pa pe a b o ut   i t s   s ui t a b i l i t y   fo r   r e s i de nt i a l   e n e r gy   s t o r a ge   s y s t e m   a ppl i c a t i o n.  L i t hi um   C o ba l t   Ox i d e   ( L C O)   ba t t e r y   i s   c o ns i de r e a s   o ne   of   t he   m a t ur e l i t hi um - i o n   ba t t e r y  t e c hno l o g y . As  di s c us s e d i n   [ 13] , t he  de v e l o pm e nt  of  t hi s  ba t t e r y  i n t e r m  i t s  s pe c i f i c   e ne r g y  a nd l i f e s pa n a r e   c o ns i de r a bl y   s a t ur a t e d .   L C ha v e   hi gh  s pe c i f i c   e ne r g y   a s   c o m pa r e t o   o t he r   l i t hi um - i o ba t t e r y   c he m i s t r i e s T h i s   ba t t e r y   i s   t he   m o s t   c o m m o e ne r g y   s t o r a ge   t e c hno l o g y   a ppl i e i m o bi l e   e l e c t r o ni c   d e v i c e s Ho we v e r ,   t hi s   ba t t e r y   c he m i s t r y  s uf f e r s   f r o m  l o w the r m a l  s t a bi l i t y , s ho r t  l i f e s pa n a nd l i m i t e d s pe c i f i c  p o we r .   L i t hi um   M a nga ne s e   Ox i de   ( L M O)   ba t t e r y   ha ve   a   hi ghe r   c e l l   vol t a ge   c o m pa r e t o   t h e   L C O - ba s e ba t t e r y   whic i s   3.8V   t o   4V.  T he r e f o r e i t   i s   s ui t a bl e   f o r   t he   a ppl i c a t i on  t ha t   r e qui r e s   hi gh  v o l t a ge   s uc a s   po we r   t o o l s a s   we l l   a s   hy br i a nd  e l e c t r i c   ve hi c l e s F ur t he r m or e L M s upe r i o r   t o   L C i t e r m s   of   t h e r m a l   s t a bi l i t y s a f e t y a nd   pr o duc t i o c o s t Ho we v e r t h e   s pe c i f i c   e ne r g y l i f e s pa n,  a n di s c ha r ge   pe r f or m a nc e   of   L M a r e   s l i ght l y   l e s s   t ha L C O . Ne x t ,   L i t hi um   T i t a ni t e  Ox i de  ( L T O)  ba t t e r y  pr o m o t e s  t he  hi ghe s t   s a f e t y , di s c ha r ge  pe r f o r m a nc e , a nd l i f e s pa a s   c o m pa r e t o   o t he r   ba t t e r y   c h e m i s t r i e s   di s c us s e i t hi s   pa p e r   [ 20] T hi s   c ha r a c t e r i s t i c   i s   be c a us e   t he   vo l um e   e x pa ns i o of   t h e   ba t t e r y   e l e c t r o de s   dur i ng  t he   i nt e r c a l a t i o of   l i t hi um   i s   be l o 0.2%   [ 20] .   T hi s   a c t i v e   m a t e r i a l   c o n f i gur a t i o l e a ds   t o   a a dv a nt a ge   o f   L T ove r   o t h e r   m a t e r i a l s   f o r   hi gh  po we r   a ppl i c a t i o n.  Unf o r t una t e l y t h e   dr a wb a c of   t hi s   ba t t e r y   c he m i s t r y   i s   i t s   l o s pe c i f i c   e n e r g y   d ue   t t he   t i t a ni t e   c o m po s i t i o n   t ha t   c o ns i s t s   o f   s m a l l   vo l t a ge   h y s t e r e s i s   f or   t he   c ha r ge - di s c ha r ge   pr of i l e T h e r e f or e t hi s   ba t t e r y   c he m i s t r y   i s   no t   s ui t a bl e   f o r   t he   a ppl i c a t i o n   t ha t  r e qui r e s  hi gh  s pe c i f i c  e n e r g y  ba t t e r y  s uc h a s  f or  a n a e r i a l  v e hi c l e , a nd mo bi l e  c o m m uni c a t i o n de v i c e   L i t hi um   Nic ke l   C o ba l t   Al um i num   Ox i de   ( N C A)  ba t t e r y   ha s   hi g he r   s pe c i f i c   e n e r g y hi ghe r   s pe c i f i c   po w e r   a nd  l o nge r   l i f e s pa a s   c o m pa r e t o   L C O,  L M O,  a nd  L T ba t t e r i e s Due   t o   i t s   hi gh s pe c i f i c   e ne r g y NC ha s   be e t he   c e nt e r   of   a t t e nt i o n   a nd  c o m m e r c i a l i z e b y   m a n y   m a nuf a c t u r e r s   s uc a s   P a na s o ni c G a i a   a nd  Nis s a [ 21] .   H o w e ve r NC l a c ks   i t e r m s   of   s a f e t y   be c a us e   of   i t s   l o t he r m a l   s t a bi l i t y   t ha t   m a ke s   t hi s   ba t t e r y   i s   no t   ve r y   po pul a r   f o r   s pe c i f i c   a ppl i c a t i o s uc a s   i a v i a t i o n,  r e s i de nt i a l   a n m o b i l e   de v i c e s .   M o r e ov e r ,   i t   i s   r e l a t i v e l y   e xpe n s i v e   t pr o duc e   a s   c o m pa r e t o   o t h e r   b a t t e r y   t e c hn o l o gi e s .   L i t h i um   N i c kl e   M a n g a n e s e   Co b a l t   O xi de   (N M C i s   a n o t h e r   s uc c e s s f ul   l i t hi u m - i o b a t t e r y   t e c h n o l o g y .   T hi s   b a t t e r y   c o m b i n e s   fo ur   e l e m e n t s   ( l i t hi u m ,   ni c ke l ,   m a n ga n e s e ,   a n c o b a l t t o   t h e   b a t t e r y .   T h e   ra t i o   b e t w e e n   ni c ke l ,   m a nga n e s e ,   a n c o b a l t   a r e   3 : 1: 1 ,   r e s pe c t i v e l y   [22] Co m b i n a t i o o f   n i c ke l   a n m a nga n e s e   r e duc e   t h e   n e e ds   for   c o b a l t   i n   t h e   m a nuf a c t u r i n g   p r o c e s s .   Cob a l t   i s   ha z a r do us   t o   t h e   e n v i r o n m e n t .   O v e t h e   pa s t   s i x   y e a r s ,   t h e   c o l l a bo r a t i o b e t w e e n   T e s l a   a n d   P a na s o ni c   ha s   s uc c e s s f ul l y   r e duc e t h e   de pe n de n c y   o n   c o b a l t   i t h e   de v e l o pm e n t   o f   t h e   N M b a t t e r y   by   60 [23] Co n s e que n t l y ,   t h e   p r o duc t i o c o s t   a n d   t h e   s a f e t y   o f   t h e   N M b a t t e r y   c e l l   a r e   l e s s   t h a N CA .   A l t h o ug i t   i s   c h e a pe r   a n d   s a f e r,   i t   ha s   r e l a t i v e l y   s i m i l a di s c ha r ge   pe r f o r m a n c e ,   s pe c i f i c   e n e r gy ,   s pe c i f i c   po w e r ,   a nd  l i f e s pa n   a s   c o m pa r e w i t N CA .     0 5 10 S pe c i f i E n er gy S pe c i f i P ow er S a f e t y D i s cha r ge P er f o r m a nc e Li f e s pa n C os t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   1 A p r i l   20 20  :     242   -   2 50   246   3. 4 .       S u i tab i l i ty   o th e   B att e r y   C h e m i s tr fo r   th e   R e s i d e n ti al   R S ys t e m   F i gu r e   3   s u m m a ri z e s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   l i t h i u m - i o b a t t e r y   c h e m i s t ri e s   d i s c us s e i t h i s   p a pe r.   T h e   f i gur e   s h o w s   t h e   pe r f o r m a n c e   c o m pa ri s o n   b e t w e e n   t h e   L CO ,   L M O ,   L T O ,   N CA ,   a n N M C .   F r o m   t h e   f i gu r e ,   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   b a t t e ri e s   i s   c a t e go r i z e b a s e o n   t h e i c h a ra c t e ri s t i c s ,   r e s pe c t i v e l y .   In   t hi s   s y s t e m ,   r a t i ng  r e p r e s e n t s   t h e   w o r s t ,   a nd  ra t i n g   10   r e pr e s e nt s   t h e   b e s t   pe r f orm a n c e   o f   t h e   b a t t e r y   c h e m i s t r y .   F r o m   t h e   f i gu r e ,   i t   s h o w s   t h a t   t h e   L T O   b a t t e r y   o ut c l a s s e s   o t he r   b a t t e r y   t e c h n o l o gi e s   i n   t e r m   o f   s a f e t y ,   di s c ha r ge   pe r f o r m a n c e   a n l i f e s pa n.   H ow e ve r ,   L T O   s h a r e s   t h e   s a m e   l e v e l   o f   s pe c i f i c   pow e r   w i t h   L M O ,   N CA ,   a n N M C .   I t e rm s   o f   s pe c i f i c   e ne r g y   c ha r a c t e r i s t i c L C O,  NC A,  a nd NM C  s ha r e   t he   s a m e   l e v e l   of   p e r f o r m a nc e .   I t  i s  no t i c e f r o m  t he   f i gur e  t ha t  t he  c o s t  of  pr o duc t i o n f o r   L C O, L M O, a nd L M C  a r e  c he a pe r  a s  c o m pa r e d t o  NC A.  On  t he   c o nt r a r y L T i s   t he   m o s t   e x pe ns i ve   l i t hi um - ba s e ba t t e r y   t e c hn o l o g y   t o   be   pr o duc e d.  Alt ho ugh  a l l   c ha r a c t e r i s t i c s   a r e   c r uc i a l   f o r   t h e   r e s i de nt i a l   R E   s y s t e m t he   s y s t e m   e ngi ne e r   i s   m o r e   c o nc e r ne d   wit t he   s pe c i f i c   e ne r g y   a nd  t he   s pe c i f i c   po we r   of   t h e   ba t t e r y   [ 24] T hi s   i s   be c a us e   t he   pr e di c a m e nt   of   o t h e r   ba t t e r y   c ha r a c t e r i s t i c s ,   e s pe c i a l l y   s a f e t y di s c ha r ge   pe r f o r m a nc e a nd  l i f e s pa n,  c a b e   c o m pe ns a t e wit a a ddi t i o na l   c o nt r o l l e r   t ha t   m a na ge s   t he   c ha r gi ng  a nd  t he   di s c ha r gi n pr o c e s s   of   t he   ba t t e r y NM C   f i t s   t he   bi l l   a s   i t s   s pe c i f i c   e ne r g y s pe c i f i c   po we r  a nd c o s t  a r e   e xc e l l e nt   (r a t e a t   10) ,   w h i l e   i t s   s a f e t y ,   di s c h a r ge   pe r f o r m a n c e ,   a n d   l i f e s pa n   a r e   go o (r a t e a t   8) .   Co n c l us i v e l y ,   N M de l i v e r s   a a l l - r o u n de pe r f o r m a n c e   a s   c o m pa r e d   t o   o t h e b a t t e r y   c h e m i s t r i e s .   T hus ,   i n   t h e   a ut h o r ' s   k n o w l e dge ,   i t   i s   t h e   m o s t   s ui t a b l e   t y pe   of   b a t t e r y   c h e m i s t r y   fo r   t h e   E S S   o f   t h e   r e s i de n t i a l   R E   s y s t e m   a ppl i c a t i o n   t o   da t e .           F i gu r e   3 .   T h e   pe r f o r m a n c e   l e v e l   of   di ff e r e n t   l i t hi um   b a t t e r y   t y pe s       4.   TH E   B A TTER Y   C H A R G I N G   A N D   M A N A G E M EN T   S Y S TE M   4. 1 .       C h a r gi n g   T e c h n i q u e     B a t t e r y   c h a r g i n s y s t e m   r e s t o r e s   e n e r gy   t hr o ugh  e l e c t r o c h e m i s t r y   r e a c t i o n   p r o c e s s   i t h e   l i t hi u m - i o n   b a s e b a t t e r y   c e l l .   T h e   b a t t e r y   c e l l   r e qui r e s   a   r e l i a b l e   c h a rgi ng  t e c hni que   t o   e n s u r e   t h e   p r o c e s s   i s   s a f e   a n f a s t   w h i l e   p r e v e n t i n g   b a t t e r y   ov e r h e a t i n g   [25] .   T h e r e   a r e   l o t s   o f   c h a r g i n g   t e c hn i que   r e po r t e d   i t h e   l i t e r a t u r e .   T h e   m a i n   o f   t hi s   f i e l of   s t ud y   i s   t o   m i ni m i z e   t he   t i m e   t o   c ha r ge   t he   b a t t e r y   s y s t e m   whil e   e ns ur i ng  s a f e t y   a nd  m a x i m i z i ng   t he   l i f e s pa o f   t he   ba t t e r y   dur i ng  t he   pr o c e s s S e v e r a l   c ha r gi n t e c hni que s   s uc a s   t he   c o ns t a nt   c ur r e nt - c o ns t a nt   vo l t a ge  ( C C - C V) , t he  v a r y i ng c ur r e nt   ( VC ) , t he   m ul t i s t a ge  c ha r g e  ( M C ) ,  a n d f o ur - s t a ge s  c o ns t a nt  c ur r e nt  ( F C C )  a r e   di s c us s e d i n t hi s  pa pe r .   T h e   C C - C c ha r gi ng  t e c hni que   i s   t he   m o s t   c o m m o c ha r gi ng  t e c hni que   a ppl i e i pr a c t i c e I t   i s   c o ns i de r e d   i n v a r i o us  a ppl i c a t i o n be c a us e  o f  i t s  s i m pl i c i t y  a s  c o m pa r e d t o  ot he r  t e c hni que s . S ubs e que nt l y , t he  m e t ho ds  pr ov i d e   a   s t e a dy   vo l t a ge   t o   t he   ba t t e r y   i t he   c o ns t a nt   v o l t a ge   pha s e   wit a   c o ns t a nt   v o l t a ge   t o   a v o i ov e r c ha r gi ng  o c c ur s H o w e ve r t h e   r e s e a r c he r s   i [ 26]   f o und  t ha t   t hi s   m e t ho m a y   c a us e   m e t a l l i c   l i t hi um   pl a t i ng  a t   t he   e nd  of   t he   c o ns t a nt - c ur r e nt   c ha r gi ng  pha s e T he   m e t a l l i c   l i t hi um   pl a t i ng   m a y   l e a d   t o   a   s ho r t   c i r c ui t   a nd  c o ns e que nt l y   de gr a di ng  t he   ba t t e r y s   l i f e s pa n.  T he   VC   c ha r gi n m e t ho i s   de v e l o pe t o   c ha r ge   t he   de gr a de l i t hi um - i o ba t t e r y T h e   de gr a de d   ba t t e r y   ha s   de v e l o pe hi ghe r   ov e r p o t e nt i a l   r e s i s t a nc e   o ve r   t i m e   a nd  c ha nge   t he   pr e de f i ne e ne r g y   bo und  of   t h e   ba t t e r y   due   t o   t he   pe r m a ne nt   c he m i c a l   r e a c t i o i ns i de   t he   ba t t e r y T he r e f o r e t he   C C - C m e t ho i s   no t   s ui t a bl e   t c ha r ge   t hi s   ba t t e r y   be c a us e   i t   i s   un a bl e   t o   de t e r m i ne   a   ne pr e de f i ne   e ne r g y   bo und  t ha t   be e c o ns um e by   e qui v a l e nt   ov e r p o t e nt i a l   r e s i s t a nc e   [ 27] C o ns e que nt l y t he   hi gh  e qui v a l e nt   o ve r po t e nt i a l   r e s i s t a nc e   c a us e s   e ne r g y   l o s s   dur i ng   t he   c ha r gi ng  pr o c e s s T h e   VC   t e c hni que   a da pt s   t he   e ne r g y   bound  dur i ng   t he   c ha r gi ng  pr o c e s s   a nd  pr o v i d e s   t he   c ha r gi ng  c ur r e nt   a c c o r di n gl y   b y  c a l c ul a t i ng  t he   e qui v a l e nt   ov e r p o t e nt i a l   r e s i s t a nc e   of   t he   ba t t e r y . T he n,  t he   c ha r gi ng   c ur r e nt  i s  upda t e d t o  m a t c h t he  e s t i m a t e d e ne r g y - b o und ti m e  c ons um pt i o n a nd e nd - of - c ha r ge  t i m e . I n s ho r t , t he  VC   t e c hni que   l i m i t s   t he   e ne r g y - b o und  l o s s   a nd   i nc r e a s e   e f f i c i e nc y   dur i ng  t he   c ha r gi ng   pr o c e s s Alt ho ugh  t he   de gr a de d   ba t t e r y  m a y  no  l o nge r  s ui t a bl e  f o r  i t s  i ni t i a l  pur po s e , i t  m a y  be  s ui t a bl e  f o r  o t h e r  a ppl i c a t i o [ 28]   0 5 10 S p e c i fi E n e r g y S p e c i fi Po w e r S a fe ty D i sc h a r g e Pe r f o r m a n ce L i fe sp a n C o st Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A e x t e ns i v e   r e v i e w   of   e ne r g y   s t or age   s y s t e m   f or   t he   r e s i de n t i al   r e n e w abl e   e n e r gy     ( M.   S .   A .   M us t az a1 )   247   T h e  M C  c ha r gi ng me t ho d i s  de s i gne d t o  i m pr o ve  t he  C C - C V m e t ho f o r  i t s  po or  c ha r gi ng pe r f o r m a nc e   a t   t h e   l o w - t e m pe r a t u r e   c o n d i t i o n.   A t   t hi s   c o n d i t i o n ,   t h e   b a t t e r y   c h e m i c a l   r e a c t i o i s   de c r e a s e d,   w hi l e   t h e   i n t e rn a l   r e s i s t a n c e   o f   t h e   b a t t e r y   i s   i n c r e a s e d.   T h e   i n c r e m e n t   o f   t h e   b a t t e r y   i nt e rn a l   r e s i s t a n c e   c a us e s   t h e   CC - CV   m e t h o t o   de t e c t   t h e   c ut - o ff   vo l t a ge   l i m i t   e a r l i e t ha n   t h e   c ha r g i n p ro c e s s   dur i n g   n o rm a l   c h a rgi n g   c o n di t i o n.   T h i s   w i l l   t e rm i na t e   t h e   c ha r g i n g   p r o c e s s   be fo r e   t h e   b a t t e r y   i s   f ul l y   c h a r ge d   [29 ] .   T h e   M C   m e t h o a dd r e s s e s   t hi s   l i m i t a t i o by   de c r e a s i n g   t h e   c h a r g i n g   r a t e   w h e n   t h e   v o l t a ge   t e r m i n a l   a l m o s t   r e a c h e t h e   c ut - o ff   vo l t a ge   l i m i t .   T h i s   p r o c e s s   i s   r e a l i z e b y   s y s t e m a t i c a l l y   r e duc e   t h e   c ha r g i n c u rr e n t   u nt i l   i t   r e a c h e s   t h e   l o w e s t   c h a r gi ng  c urr e n t   l i m i t .  Due  t o  t hi s   pr o c e s s , t he  M C   m e t ho d r e qui r e s  l o nge r  c ha r gi ng t i m e  a s  c o m pa r e d t o  t he  C C - C m e t ho d   [ 30] . T he  F C C  c ha r gi ng  t e c hni que  i m pr o ve s  t he  c ha r gi ng pe r f o r m a nc e  of  t he  M C M  m e t ho d by  m i ni m i z i ng t he  t i m e   a nd i nc r e a s i ng t he  e f f i c i e nc y   of  t he  c ha r gi ng pr o c e s s . T he  m e t hod is  b a s e d o n t he  i nt e gr a t i o n o f  t he   T a guc hi  m e t ho d   a nd  t he   s t a t e   e s t i m a t i o of   ba t t e r y   S OC T he   m e t ho o pe r a t e s   by   de t e r m i ni ng  t he   o pt i m a l   c ha r gi ng  c ur r e nt   a nd  t he   pr e de f i ne c ut - of f   v o l t a ge   a nd  a da pt   t he   c ha r gi ng  pr o c e s s   a c c or di ngl y   a t   e a c c ha r gi ng  s t a ge   [ 31] T he   F C C   t e c hni que  pr o v i d e s  a  hi ghe r  a nd  s a f e r   c o ns t a nt  c ur r e nt  r a t e  i n di f f e r e nt   c h a r gi ng  s t a ge   t o   r e duc e   t h e   c ha r gi ng  t i m e   w i t h o ut   d a m a g i n t h e   b a t t e r y   c e l l   f r o m   o ve r c ha r gi ng.   T h e r e f or e ,   F CC  i s   a n   e xc e l l e nt   o pt i o n   f o r   t h e   E S S   s y s t e m   fo r   t h e   r e s i de nt i a l   R E   a ppl i c a t i o due   t o   i t s   s u pe ri o pe r f o r m a n c e   a s   c o m pa r e d   t o   o t h e c ha r g i n g   m e t h o ds .     4. 2 .       Batte r y   M an age m e n t   S ys te m     A s   di s c us s e i n   S e c t i o n   3 ,   t h e   l i t hi u m   b a t t e r y   i s   n o t   a   pe r f e c t   e n e r gy   s t o r a ge   s y s t e m .   H ow e v e r ,   due   t o   i t s   s upe r i o r  s pe c i f i c  e n e r g y , s pe c i f i c  po w e r , di s c ha r ge  pe r f or m a nc e , a nd c o s t , i t  i s  pr e f e r r e d a s  t he  ba t t e r y   of   c ho i c e   f o r   t h e   f ut ur e   E S S I t   i s   a l s o   di s c us s e t ha t   t he   l i t hi um   ba t t e r y   i s   no t   t he   b e s t   o pt i o ns   i t e r m s   of   t he   s a f e t y   a nd  t he   l i f e s pa o f   t h e   ba t t e r y Ho we ve r t he s e   i s s ue s   c o ul be   a ddr e s s e wit pr o pe r   m a na ge m e nt   of   ba t t e r y   c ha r gi ng  a nd   di s c ha r gi ng pr o c e s s e s   b y   c o ns i de r i ng  t he   B M S ba s i c   r e s po ns i bi l i t y   of   a   B M S   i s   t o   e ns ur e   t ha t   t he   e ne r g y   s t o r e d   i t he   ba t t e r y   i s   us e o pt i m a l l y   a nd  t he   r i s of   da m a ge   t o   t he   ba t t e r y   i s   pr e v e nt e b y   c o nt r o l l i ng  t he   ba t t e r y s   c ha r gi ng  a nd  di s c ha r gi ng  pr o c e s s . F i gur e  4  s ho w s  t he  t y pi c a l  B M S  c o nf i g ur a t i o n. T he  s y s t e m  di s c us s e d i n  t hi s   pa pe r  i s   ba s e o t he   f unda m e nt a l   wo r ki ng  pr i nc i pl e   of   t he   B M S T he r e   a r e   l o t s   of   m or e   a dv a nc e s y s t e m   wit di f f e r e nt   c o n f i gur a t i o n a v a i l a bl e  i n pr a c t i c e   [ 32 34] . Ho we v e r ,  t he  w o r ki ng pr i nc i pl e  i s  r e l a t i ve l y  t he  s a m e . F r o m  t he   f i gur e ,   i t   i s   s ho wn  t ha t   t he   B M S   c o ns i s t s   o f   f o ur   c r i t i c a l   s ub - s y s t e m s :   m o ni t o r i ng,  s t a t e - e s t i m a t o r c e l l   ba l a nc i ng,  a nd   t e m pe r a t ur e     B a t t e r y P a c k L oad F E T  C ont r ol l e r M oni t or i ng E s t i m a t or S O H V o p I o p IT S O C C e l l  B a l a nc i ng T e m p R e gul a t or D i s pl a y B a t t e r y M a na ge m e nt  S ys t e m   F i gu r e   4 .   T y pi c a l   B M S   c o n f i gur a t i o n       T h e   m o n i t o r i ng  s y s t e m   ga t h e r s   t h e   v i t a l   i n f o rm a t i o s y s t e m   f r o m   t h e   b a t t e r y   pa c k,   w h i c h   a r e   t h e   vo l t a ge   a c r o s s   e a c h   c e l l ,   t h e   v o l t a ge   a c r o s s   t h e   b a t t e r y   pa c k,   t h e   c u rr e n t ,   a n t h e   t e m pe ra t u r e   o f   t h e   b a t t e r y   pa c k.   F o a   s i m pl e r   B M S ,   t h e s e   m e a s u r e d a t a   a r e   di r e c t l y   us e t o   p r o v i de   t h e   i n f o r m a t i o n   f o r   t h e   c e l l   b a l a n c e r ,   t h e   t e m pe r a t u r e   r e gu l a t o r   a n d   t h e   f i e l e f f e c t   t r a n s i s t o r   (F E T c o n t r o l l e t o   c o n t r o l   t h e   c ha r g i n a n d   di s c h a rgi n g   pr o c e s s e s   o f   t h e   b a t t e r y   pa c k.   H ow e ve r ,   t h i s   s i m p l e   B M S   i s   o nl y   e n o ugh  f o t h e   b a t t e r y   a pp l i c a t i o u n de a   s t a t i c   o pe r a t i ng  e n v i r o nm e n t .   A   s m a rt e o a dv a n c e B M S   i s   r e qui r e d   f o r   t h e   s y s t e m   o pe r a t i n g   u nde dy n a m i c   o pe r a t i ng  e n v i r o n m e n t   [ 35] .   I n   a n   a dv a n c e B M S ,   t h e   m e a s ur e d a t a   f r o m   t h e   m o ni t o ri n s y s t e m   a r e   s e nt   t o   t h e   s t a t e - e s t i m a t o r   i n   o rde t o   p r o v i de   a n   a da pt i v e   c o n t r o l   o n   t h e   b a t t e r y   ut i l i z a t i o n   b a s e o n   i t s   r e a l - t i m e   s t a t e .   T h i s   i s   r e a l i z e by   us i n a   p r o pe r   s t a t e   e s t i m a t i o n   t e c hni que   t o   pr o v i de   a ppr o p r i a t e   c o n t r o l   t ha t   s u i t s   t h e   c urr e n t   b a t t e r y   c o n di t i o n.   I o r de r   t o   p r o v i de   s uc h   c o n t r o l ,   t h e   r e a l - t i m e   s t a t e   o f   c h a r ge   (S O C) ,   s t a t e   o f   h e a l t (S O H ),   a n i n t e rna l   t e m pe ra t u r e   (IT )   o f   t h e   b a t t e r y   s h o ul b e   f i r s t   e s t i m a t e [ 36] .   A l l   t h e s e   e s t i m a t i o n s   a nd  i n f o r m a t i o n   a r e   t ra n s f e r   e i t h e t o   t he   c e l l   b a l a n c e r,   t e m pe r a t u r e   r e gul a t o r ,   o F E T   c o nt r o l l e r T he   c e l l  ba l a nc e r  i s  i m po r t a nt  t o  e ns ur e  t ha t  e a c h c e l l  i s  c ha r ge d wit h t he   s a m e  S O C Us ua l l y , t he r e   a r e  1%  o r  2%  m i s m a t c h of  t he   c e l l s  i nt e r na l  r e s i s t a nc e  whe n a  pa c k i s  c o ns t r uc t e [3 7] T hus , i f  a  c e l l  ha s  a  hi ghe r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   1 A p r i l   20 20  :     242   -   2 50   248   S OC   r e l a t i v e   t o   i t s   ne i ghbo r s r e s i s t o r s   i pa r a l l e l   wit e a c c e l l   a r e   s wit c he o t o   di s s i pa t e   e ne r g y   unne c e s s a r i l y .   T h e   t e m p e r a t ur e   r e gul a t o r   r e qui r e s   I T   e s t i m a t i o t o   r e gul a t e   t he   t e m pe r a t ur e He a t i ng  t he   ba t t e r y   pa c up  i s   a s   i m po r t a nt   a s   c o o l i ng  i t   do wn  e s pe c i a l l y   dur i ng  t he   c ha r gi ng  pr o c e s s C ha r gi n t he   l i t hi um   ba t t e r y   a t   l o t e m p e r a t ur e   m a y  c a us e   t he   l i t hi um   t o   pl a t e   i ns t e a of   t o   i nt e r c a l a t e   wit t he   a no de   [38] .   T hi s   u n w a n t e p r o c e s s   c a us e s   s pe c i f i c   e n e r gy   r e duc t i o a nd  t h e   i nt e rn a l   r e s i s t a n c e   i n c r e m e n t   o f   t he   b a t t e r y .   O t h e   o t h e r   ha n d ,   t h e   F E T   c o n t r o l l e a c t s   a s   t h e   g a t e w a y   t o   c o n t r o l   t h e   u t i l i z a t i o o f   t h e   e n e rgy   i n   t h e   b a t t e r y   pa c b a s e o n   t h e   i n p ut   f r o m   t h e   e s t i m a t o a n d   t h e   m o n i t o r i ng  s y s t e m .     5.   DISCUSSIO AND  CO NCL UDING   R E M AR K   T h e   r e s e a r c o t he   r e s i de nt i a l   R E   s y s t e m   de pe nds   o t he   a dv a n c e m e nt  of   t h e   E S S I t hi s   pa pe r t he   l a t e s t   upda t e   o t h e   p r a c t i c a l   o pt i o n s   a n d   t h e   a dv a n c e m e nt   o f   t h e   c r uc i a l   t e c hn o l o gi e s   fo r   t h e   E S S   a r e   d i s c us s e i n   de t a i l T he   s ui t a bi l i t y   of   t he s e   t e c hno l o gi e s   de pe nds   o v a r i o u s   f a c t or s   s uc a s   t he   o pe r a t i ng  s i t ua t i o n,  t he   t a r i f f   s y s t e m   us e d,  a nd  t he   g e o - l oc a t i o n   of   t he   s y s t e m . T he s e  f a c t o r s   a f f e c t   t he  f r e que nc y   o f   c h a r g i n g - d i s c ha r gi ng  c y c l e s   of   r e s i de n t i a l   R E .   T hus t he   E S S   s y s t e m   e qui ppe wit h   t he   R E   s y s t e m   ne e ds   t o   be   a bl e   t o   a l l o s uc o pe r a t i o n   s a f e l y .   T h e   c ri t i c a l   c h a ra c t e ri s t i c s   t o   l o o f o r   i b a t t e r y   c h e m i s t r y   t ha t   s u i t s   t hi s   a pp l i c a t i o a r e   t h e   b a t t e r y   l i f e s pa a nd   s a f e t y .   F r o m   t h e   d i s c us s i o n ,   L T O   i s   t h e   m o s t   s ui t a b l e   b a t t e r y   c h e m i s t r y   fo r   t h e   r e s i de n t i a l   R E   a ppl i c a t i o n .   H ow e ve r ,   f r o m   t h e   b us i n e s s   pe r s pe c t i v e ,   t h e   c o s t   t o   p r o duc e   L T O   b a t t e r y   i s   t h e   hi g h e s t   c o m pa r e d   t o   o t h e r   b a t t e r y .   L T O   a l s o   ha s   t h e   l o w e s t   s pe c i f i c   e n e r gy ,   w h i c h   i m pl i e s   t ha t   t h e   t o t a l   c o s t   o f   t h e   s y s t e m   i s   hi g h e r   f o r   t h e   s a m e   s i z e   o f   s t o r a ge .   A l t e rn a t i v e l y ,   o n e   c o ul c o n s i de r   N M a s   t h e   p r e f e r r e b a t t e r y   c h e m i s t r y   fo r   t h e   r e s i de nt i a l   R E   a p pl i c a t i o n .   A l t h o ug i t   i s   n o t   a s   b e s t   a s   L T O   i t e rm s   o f   l i f e s pa a n d   s a f e t y   (L T O   r a t e 10,   w h i l e   N M C   r a t e 8   f o r   b o t c h a ra c t e ri s t i c s ,   r e s pe c t i v e l y ),   t h e   c o s t   a n d   s pe c i f i c   e n e r gy   o f   N M a r e   f a r   s upe r i o r.   A s   d i s c us s e i n   S e c t i o n   4 ,   a n   a dv a n c e b a t t e r y   c h a r gi ng ,   a n m a na ge m e n t   s y s t e m   c a n   p r o l o ng  t h e   l i f e s pa a n d   e n s u r e   t h e   s a f e t y   of   t h e   N M C   b a t t e r y   o pe r a t i o n.   T h e   s i z e   o f   t h e   b a t t e r y   s y s t e m   fo r   t h e   R E   s y s t e m   i s   r e l a t i v e l y   h uge   a s   c o m pa r e d   t o   t h e   m o b i l e   a ppl i c a t i o n .   T h us ,   a s   t h e   c o s t   r e qui r e d   t o   r e pl a c e   t h e   b a t t e r y   i s   l i n e a rl y   de pe n de n t   t o   t h e   s i z e ,   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   c o n s i de a a dv a n c e b a t t e r y ’s   c h a r g i n g   a n d   m a na ge m e n t   s y s t e m   t o   m a x i m i z e   t h e   l i f e s pa a nd   t h e   s a f e t y   o f   t h e   b a t t e r y .   O n e   c o ul d   c o n s i de t h e   F S CC   c h a r g i n g   m e t h o b e c a us e   i t   c a a da p t   t h e   c h a rgi n g   c u rr e nt   a c c o r di n g   t o   t h e   b a t t e r y ’s   S O C.   E xt e n s i v e   e ffo r t s   ha v e   a l r e a dy   b e e n   i pl a c e   t o   a d d r e s s   t h e   d i f f i c ul t y   of   i n c r e a s i n t h e   t e c hn o - s o c i o - e c o n o m i c a l   r e a d i n e s s   l e v e l s   o f   t h e   E S S   f o r   t h e   r e s i de nt i a l   R E   s y s t e m .   R e s e a r c f o r   t h e   b a t t e r y   s t o r a ge   s y s t e m ,   a n d   t he   ba t t e r y   m a na ge m e nt   s y s t e m   i s   v e r y   a c t i ve F o r   i ns t a nc e ne ba t t e r y   c he m i s t r y   a nd  de s i gn  a r e   be i ng   de ve l o p e d t o  a c hi e ve  hi ghe r  pe r f o r m a nc e T h e  ne w s t a t e - e s t i m a t i o n a l go r i t hm  t o  e s t i m a t e  t he  r e a l - t i m e   c o ndi t i o n o f   t he   ba t t e r y   i s   a l s o   a a c t i v e   r e s e a r c f i e l d,  whic i s   c r uc i a l   t o   t he   pe r f o r m a nc e   of   t he   B M S T he   a dv a nc e m a c hi ne   l e a r ni ng  s uc a s   de e p - l e a r ni ng  m e t ho a nd   r e i nf o r c e m e nt   l e a r ni ng  s ho ul be   c o ns i de r e i t he   de v e l o pm e nt   of   t h e   f ut ur e   i nt e l l i ge nt   B M S   t o   i m pr ov e   t he   p e r f o r m a nc e   of   t he   E S S T he   de ve l o pm e nt   of   t he   i nt e l l i g e nt   B M S   s y s t e m   s ho ul a l s o   f a c i l i t a t e   t he   i nt e gr a t i o of   s upe r c a pa c i t o r   i t he   f ut ur e   E S S   t o   a l l o i ns t a nt a ne o us   c ha r gi n c a p a bi l i t y .   T h e   l i t e r a t ur e   i t he   E S S   i s   v e r y   r i c a nd  a r e   c o nt i nu o us   a nd  r a pi dl y   c ha ngi ng.  T he   a dv a nc e m e nt   of   t he   E S S   i s   c r uc i a l   t o   t he   pe ne t r a t i o of   R E   i nt o   t he   e l e c t r i c i t y   m a r ke t   s ha r e .   T h e   i n c r e a s e   i m a rke t   pe n e t ra t i o a nd   t h e   i n c r e a s e   i pr o c e s s   l e a rn i ng   c u r v e s   a r e   c o m i n g   i n t o   e ff e c t   w i l l   p r o g r e s s i v e l y   de c r e a s e   t h e   de pe n de n c y   o n   t h e   f o s s i l - f ue l   fo r   e l e c t r i c i t y   i n   t h e   f ut u r e       A C K N O WL ED G M EN TS     T h e   a ut h o r s   w o ul l i ke   t o   t h a nk  U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a   (U T H M ),   J o h o r   a n M i n i s t r y   of   E duc a t i o (M O E )   M a l a y s i a   f o r   t h e   a w a r o f   t h e   g ra n t   t ha t   e n a b l e t h i s   r e s e a r c h   u nde t h e   g ra n t   N o .   H 208  a n U 952.       R EF ER EN C ES     [ 1]   N .   P a t e l ,   E nv i r o nm e n t a l   a nd   e c o no m i c a l   e f f e c t s   o f   f o s s i l   f ue l s ,   i J o ur na l   J o ur n a l   o f   R e c e nt   R e s e a r c i E ng i ne e r i ng   a nd   T e c hno l o gy ,   v o l .   1,   no .   7 ,   p p.   23 49 2 260 ,   2014 .   [ 2]   B .   S c r o s a t i     a n d   J .   G a r c he ,   L i t h i um   ba t t e r i e s :   S t a t u s ,   pr o s pe c t s   a n d   f ut ur e ,   i n   J ou r na l   o f   P ow e r   Sou r c e s ,   v o l .   195 ,   no .   9 ,   pp.   2 419 2430 ,   201 0.   [ 3]   T .   N .   B e r ha d,   T e na g a   N a s i o na l   B e r h a d :   I nt e g r a t e d   a n nua l   r e po r t   4 - m o nt pe r i o e nd e d   31   D e c e m be r   20 17,   201 7.   [ O nl i ne ] .   pp .   38 - 42 .   A v a i a bl e   :   ht t ps : / / w w w . t nb . c o m . m y / a s s e t s / a n nua l _ r e po r t / T N B _A R 2017 _4 M O N T H _P E R I O D _E N D E D _31_D E C E M B E R _2 0 17. p df   [ 4]   M .   J o o s   a nd   I .   S t a f f e l l ,   S ho r t - t e r m   i n t e g r a t i o n   c o s t s   o f   v a r i a b l e   r e n e w a bl e   e n e r g y   :   W i nd  c ur t a i l m e nt   a nd   ba l a nc i ng   i B r i t a i n   a nd  G e r m a ny ,   i n   R e ne w abl e   and   Sus t a i na bl e   E ne r gy   R e v i e w s ,   v o l .   86,   p p.   45 - 65 ,   201 8.   [ 5]   S .   V a z qu e z ,   e t   a l . ,   E ne r gy   s t o r a g e   s y s t e m s   f o r   t r a n s po r t   a n g r i d   a ppl i c a t i o ns ,   i I E E E   T r ans ac t i o ns   on  I ndu s t r i al   E l e c t r oni c s v o l .   57 ,   no .   12,   p p.   38 81 3 895 ,   2010 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A e x t e ns i v e   r e v i e w   of   e ne r g y   s t or age   s y s t e m   f or   t he   r e s i de n t i al   r e n e w abl e   e n e r gy     ( M.   S .   A .   M us t az a1 )   249   [ 6]   H .   C he n,   e t   a l . ,   P r o g r e s s   i e l e c t r i c a l   e ne r g y   s t o r a g e   s y s t e m :   A   c r i t i c a l   r e v i e w ,   i P r ogr e s s   i n   N at at u r a l   Sc i e nc e v o l .   19,   no .   3 ,   pp.   2 91 3 12 ,   2 009 .   [ 7]   V .   V .   G a r i t a ,   e t   a l . ,   R e v i e w   o f   r e s i d e n t i a l   P V - s t o r a g e   a r c hi t e c t u r e s ,   i n   P r oc e e di ng   I E E E   I n t e r nat i o nal   E ne r gy   C onf e r e nc e   ( E N E R G Y C O N   2 016) ,   pp . 1 - 6 ,   2016 .   [ 8]   T .   T .   N g u y e n,   e t   a l . ,   A   r e v i e w   o n   t e c hno l o gy   m a t ur i t y   o f   s m a l l   s c a l e   e ne r g y   s t o r a g e   t e c hno l o g i e s ,   i n   R e ne w abl e   E ne r gy   and   E nv i r onm e nt   Su s t a i n abi l i t y ,   v o l .   2 ,   no .   36 ,   p p.   1 - 7,   2 01 7.   [ 9]   A .   A .   M a hm o udz a de h,   A   r e v i e w   o f   ba t t e r y   e l e c t r i c   v e hi c l e   t e c hn o l ogy   a nd  r e a d i ne s s   l e v e l s ,   i n   R e ne w abl e   an Sus t ai nab l e   E ne r gy   R e v i e w s ,   v o l .   78 ,   pp .   414 430 ,   2017 .   [ 10]   P .   N i ko l a i d i s   a nd   A .   P o ul l i k ka s ,   A   c o m pa r a t i v e   r e v i e w   o f   e l e c t r i c a l   e ne r g y   s t o r a g e   s y s t e m s   f o r   b e t t e r   s us t a i na bi l i t y ,   i J ou r na l   of   P ow e r   T e c hnol og i e s ,   v o l .   97,   no .   3 ,   pp.   2 20 2 45,   2 01 7.   [ 11]   A .   G oo dr i c h,   T .   J a m e s ,   M .   W o o dho us e ,   U t i l i t y - s c a l e   pho t o v o l t a i c   ( P V )   s y s t e m   p r i c e s   i t he   U n i t e S t a t e s :   C ur r e nt   dr i v e r s   a nd   c o s t - r e duc t i o o ppo r t uni t i e s ,   i N at i on al   R e ne w abl e   E ne r gy   L abo r at or y ,   c ha p   4,   p p.   23 - 34 ,   201 2.   [ 12]   I .   S t a f f e l l   a nd   M .   R u s t o m j i ,   M a xi m i s i ng   t he   v a l u e   o f   e l e c t r i c i t y   s t o r a g e ,   i n   J our nal   o f   E ne r g y   St o r age ,   v o l .   8,   pp.   212 2 25,   2 016 .   [ 13]   P .   R a j e nd r a n   a nd   H .   S m i t h ,   R e v i e w   o f   s o l a r   a nd   b a t t e r y   po w e r   s y s t e m   de v e l o pm e n t   f o r   s o l a r - po w e r e d   e l e c t r i c   unm a nn e a e r i a l   v e hi c l e s ,   i n   A d v an c e   M at e r i al   R e s e ar c h ,   v o l .   1 12 5,   pp .   641 647 ,   2015 .   [ 14]   R .   G o pa l a k r i s hn a e t   a l . ,   A   c o m pr e he n s i v e   s t udy   o r e c ha r g e a b l e   e n e r g y   s t o r a g e   t e c hno l o g i e s ,   i n   J our nal   o f   E l e c t r oc he m i c al   E ne r g y   C onv e r s i on   a nd  St or age ,   v o l .   13 ,   no .   4 ,   pp .   1 - 25 ,   2 017 .   [ 15]   T .   H o r i ba ,   L i t h i um - i o ba t t e r y   s y s t e m s ,   i n   P r oc e e di ng   o f   t he   I E E E ,   v o l .   102 ,   no .   6,   pp .   1 1 2,   20 14 .   [ 16]   S .   F l a ndr o i s   a nd  B .   S i m o n,   C a r bo m a t e r i a l s   f o r   l i t h i um - i o r e c ha r g e a b l e   ba t t e r i e s ,   i E l s e v i e r   C a r bon ,   v o l .   37 ,   no .   2 ,   pp.   1 65 1 80,   1 999 .   [ 17]   D .   C ho i ,   e t   a l . , L o w   c o s t ,   l o ng   c y c l e   l i f e ,   l i - i o b a t t e r i e s   f o r   s t a t i o na r y   a pp l i c a t i o ns ,   i n   E ne r gy   St o r age   P r ogr am   A nnua l   U p da t e   ( D O E   E E R E   201 0) ,   N o v e m be r   2 ,   2010 .   [ 18]     T e s l a   a nd  P a na s o n i c   C o l l a bo r a t e   t o   D e v e l o N e xt - G e ne r a t i o B a t t e r y   C e l l   T e c hno l o gy ,   T e s l a .   [ O n l i ne ] .   A v a i l a b l e :   ht t ps : / / w w w . t e s l a . c o m / bl o g / t e s l a - a n d - pa na s o ni c - c o l l a bo r a t e - d e v e l o p - ne xt g e ne r a t i o n - ba t t e r y - c e l l - t e c hno l o gy .   [ 19]   G .   E .   B l o m g r e n,   T he   d e v e l o pm e nt   a nd   f ut ur e   o f   l i t h i um   i o n   b a t t e r i e s ,   i n   J our nal   of   E l e c t r oc he m i c a l   Soc i e t y , v o l .   164,   no .   1 ,   pp.   A 5019 A 5025 ,   2017 .   [ 20]   N .   N i t t a ,   e t   a l . ,   L i - i o ba t t e r y   m a t e r i a l s :   pr e s e nt   a nd   f ut ur e ,   i n   M a t e r i a l s   T oday ,   v o l .   18 ,   no .   5 ,   pp .   25 2 26 4,   2015 .   [ 21]   C .   H .   C he n ,   e t   a l . ,   A l um i num - do pe l i t hi um   ni c ke l   c o ba l t   o xi de   e l e c t r o de s   f o r   hi g h - po w e r   l i t hi um - i o ba t t e r i e s ,   i n   J our nal   o f   P ow e r   Sour c e s ,   v o l .   1 28,   no .   2 ,   pp.   2 78 2 85 ,   2 004   [ 22]   G .   B e r c km a ns ,   e t   a l ,   C o s t   pr o j e c t i o o f   s t a t e   o f   t h e   a r t   l i t hi um - i o ba t t e r i e s   f o r   e l e c t r i c   v e hi c l e s   u t o   2030 ,   i n   E ne r gi e s ,   v o l .   10,   no .   9 ,   2017 .   [ 23]   P .   A .   D i a s ,   D .   B l a g o e v a ,   a n C .   P a v e l ,   C o ba l t   :   D e m a nd - s upp l y   b a l a nc e s   i t he   t r a ns i t i o t o   e l e c t r i c   m o bi l i t y ,   i n   E ur ope an   C om m i s s i on   J oi n t   R e s e ar c h   C e nt e r   ( J R C ) ,   p p.   5 - 27 ,   201 8.     [ 24]   M .   S a f a r i   a n A .   H a r dy ,   E xp e r t   t a l k:   B a t t e r y   s t o r a g e   i n   t h e   e ne r gy   t r a ns i t i o n,   i t he   E ne r gy v i l l e   B at t e r y   R e s e ar c h 2019 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a bl e :   ht t ps : / / w w w . e ne r gy v i l l e . b e / e n / pr e s s / b a t t e r y - s t o r a g e - e ne r gy - t r a n s i t i o n .   [ 25]   A .   A .   H u s s e i n   a nd   I .   B a t a r s e h ,   A   r e v i e w   o f   c ha r g i ng   a l g o r i t hm s   f o r   n i c ke l   a nd   l i t h i um   ba t t e r y   c ha r g e r s ,   i n   I E E E   T r ans ac t i on  on   V e hi c u l a r   T e c h nol ogy ,   v o l .   60 ,   no .   3,   pp .   830 83 8,   2011 .   [ 26]   S .   S .   Z ha ng ,   T he   e f f e c t   o f   t he   c ha r g i ng   p r o t o c o l   o t h e   c y c l e   l i f e   o f   a   l i - i o n   ba t t e r y ,   i n   J ou r na l   of   P ow e r   Sou r c e s v o l .   161 ,   no .   2 ,   pp .   1385 139 1,   20 06 .   [ 27]   J .   H .   Y e n,   e t   a l . ,   T he   p r o t o t y pe   i m pl e m e n t a t i o o f   a   v a r y i ng   c ur r e nt   c ha r g e r   f o r   a g e d   r e c ha r g e a b l e   l i t hi um - i o ba t t e r i e s ,   i n   P r oc e e di ngs   o f   I n t e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on   C o ns um e r   E l e c t r o ni c s ,   C o m m uni c a t i o ns   a nd   N e t w o r ks   ( C E C N e t   2 011 ) ,   no .   1 ,   p p.   54 21 5 424 ,   2011 .   [ 28]   L .   G a i ne s ,   T h e   f ut u r e   o f   a ut o m o t i v e   l i t hi um - i o n   ba t t e r y   r e c y c l i ng:   C ha r t i ng   a   s us t a i na bl e   c o ur s e ,   i n   Su s t a i n abl e   M a t e r i a l s   an T e c h nol ogy ,   v o l .   1 ,   no .   2 ,   pp .   2 7 ,   2014 .   [ 29]   X .   W u ,   e t   a l . ,   M u l t i s t a g e   C C - C V   c ha r g e   m e t ho f o r   l i - i o b a t t e r y ,   i M a t he m at i c a l   P r obl e m   i n   E ng i e e r i ng ,   v o l .   52,   pp .   1 - 10  2015 .   [ 30]   P .   K e i l   a nd  A .   J o s s e n,   C h a r g i ng   p r o t o c o l s   f o r   l i t hi um - i o ba t t e r i e s   a nd   t he i r   i m p a c t   o c y c l e   l i f e - A e xp e r i m e n t a l   s t udy   w i t di f f e r e nt   18 650   h i g h - po w e r   c e l l s ,   i n   J our n al   o f   E ne r gy   St or age ,   v o l .   6 ,   pp .   1 25 1 41 ,   2 016 .   [ 31]   D .   A ns e á n ,   e t   a l . ,   E f f i c i e nt   f a s t - c ha r g i ng   s t r a t e g i e s   f o r   L i - i o b a t t e r i e s ,   i n   In t e r n at i on al   E l e c t r i c al   V e hi c l e   Sy m os i um   and   E x hi bi t i on  ( E V S 28  2015) ,   M a y   3 - 6,   2015 .   [ 32]   A .   H .   A l i ,   e t   a l ,   A   s m a r t   m o ni t o r i ng   a nd   c o nt r o l l i ng   f o r   a g r i c u l t u r a l   pum ps   u s i ng   L o R a   I O T   t e c hno l o gy ,   i I ndo ne s i an   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng   and   C om p ut e r   Sc i e nc e ,   v o l .   13 ,   no .   1,   pp .   286 29 2,   20 19.   [ 33]   M .   R .   B .   K ha n ,   e t   a l ,   E ne r gy   m a na g e m e nt   s y s t e m   f o r   P V - B a t t e r y   m i c r o g r i ba s e o m o de l   pr e d i c t i v e   c o nt r o l ,   i n   I ndo ne s i an   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng   and   C om p ut e r   Sc i e nc e ,   v o l .   15 ,   no .   1,   pp .   20 25 ,   2019 .   [ 34]   A .   H .   A l i   e t   a l . ,   S y s t e m   pr o t e c t i o f o r   L i t hi um - i o b a t t e r i e s   m a n a g e m e nt   s y s t e m :   a   r e v i e w ,   i n   I n done s i an   J our n al   of   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng   and   C om p ut e r   Sc i e nc e ,   v o l .   13 ,   no .   1 ,   pp .   1184 1190 ,   201 9.   [ 35]   C .   C h e e t   a l . ,   D e s i g a nd  r e a l i z a t i o o f   a   s m a r t   b a t t e r y   m a na g e m e nt   s y s t e m ,   i n   P r o c e e d i ng s   o f   t he   I nt e r na t i o na l   M ul t i   C o nf e r e nc e   o f   E ng i ne e r s   a nd   C o m put e r   S c i e n t i s t   ( I M E C S   20 12) ,   M a r c 1 4 - 16,   20 12.   [ 36]   K .   L i u ,   e t   a l . ,   A   b r i e f   r e v i e w   o n   ke y   t e c hno l o g i e s   i n   t he   ba t t e r y   m a n a g e m e nt   s y s t e m   o f   e l e c t r i c   v e hi c l e s ,   i F r o nt i e r   o f   M e c ha ni c a l   E ng i ne e r i ng ,   p p.   1 18 ,   2 018 .   [ 37]   S .   S a n t ha na g o pa l a n ,   e t   a l . ,   D e s i g a n A na l y s i s   o f   L a r g e   L i t h i um - I o B a t t e r y   S y s t e m s ,   1 s t   E d i t i o n,   B o s t o L o ndo n,   A r t e c H o us e ,   2 014 ,   C ha p   7 ,   pp.   1 76 - 177 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   1 A p r i l   20 20  :     242   -   2 50   250   [ 38]   Y .   B u l t e l ,   e t   a l . ,   I r r e v e r s i b l e   c a p a c i t y   l o s s   o f   l i - i o ba t t e r i e s   c y c l e a t   l o w   t e m pe r a t ur e   d ue   t o   a n   un t y pi c a l   l a y e r   hi nd e r i ng   l i   di f f us i o n   i nt o   g r a ph i t e   e l e c t r o de ,   i n   J o ur na l   o f   E l e c t r o c he m i c a l   S o c i e t y ,   v o l .   164 ,   no .   12 ,   pp .   A 2374 A 2389,   2 017       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         M .   S .   A .   M u s t a z a   r e c e i v e t he   B . E ng .   d e g r e e   i n   e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i n g   ( H o ns . )   i e l e c t r i c a l   po w e r   f r o m   U ni v e r s i t i   T u n   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a   ( U T H M ) ,   i n   201 7.   C u r r e n t l y ,   he   i s   a   s t ude n t   i n   U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a   ( U T H M )   f o r   M .   E ng   de g r e e   i n   e l e c t r i c a l   po w e r   e ng i ne e r i ng .   H i s   c ur r e n t   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ude   r e ne w a bl e   po w e r   s y s t e m ,   e ne r gy   s t o r a g e   s y s t e m   a nd  a d a p t i v e   c o nt r o l   s y s t e m   f o r   r e s i de nt i a l .         M .   A .   M   A r i f f   r e c e i v e t h e   B . E ng .   de g r e e   i n   e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   ( H o ns . )   a nd   t h e   M . E ng   de g r e e   i n   e l e c t r i c a l   po w e r   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   ( U T M ) ,   i 20 08  a nd  2010 ,   r e s pe c t i v e l y ,   a nd   t he   P h. D .   de g r e e   f r o m   I m pe r i a l   C o l l e g e   L o ndo n,   L o ndo n,   U . K . ,   i 2014 .   C ur r e n t l y ,   he   i s   a   S e n i o r   L e c t ur e r   w i t h   U ni v e r s i t i   T un  H u s s e i n   O nn   M a l a y s i a   ( U T H M ) ,   B a t u   P a ha t   J o h o r ,   M a l a y s i a .   H i s   c ur r e n t   r e s e a r c h   i nt e r e s t s   i nc l ud e   po w e r   s y s t e m   dy na m i c s ,   c o he r e nc y   i d e n t i f i c a t i o n,   a da p t i v e   p r o t e c t i o i n   po w e r   s y s t e m ,   a nd   c o nt r o l l e d   s e pa r a t i o f o r   bl a c ko ut   pr e v e n t i o n .   C ur r e n t l y ,   he   i s   E d i t o r   o f   t h e   I E E E   P o w e r   a nd  E ne r gy   S y s t e m s   J o ur n a l .         S o f i a   N a j w a   R a m l i   i s   c ur r e nt l y   a   l e c t ur e r   a t   t he   d e pa r t m e nt   o f   I nf o r m a t i o S e c ur i t y   a nd  W e b   T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a ,   B a t u   P a h a t .   S h e   r e c e i v e d   h e r   P hD   i n   I nf o r m a t i o n   a nd  C o m m uni c a t i o T e c hno l o gy   f r om   U ni v e r s i t i   T e kn i ka l   M a l a y s i a   M e l a ka   i 2016   a n M a s t e r s   de g r e e   ( M .   E ng )   i n   E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o n i c s   a n T e l e c o m m uni c a t i o ns   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   i 20 10 .   H e r   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ude   c y be r - phy s i c a l   s y s t e m ,   W i r e l e s s   B o dy   A r e a   N e t w o r k ,   a ut h e n t i c a t i o n,   b i o m e di c a l   s i g na l   p r o c e s s i ng   a nd   c r y pt og r a phy .   S h e   h a s   de l i v e r e d   a r t i c l e s   i n   v a r i o us   i nt e r na t i o na l   c o nf e r e nc e s   a n j o ur na l s   a s   w e l l   a s   a   r e v i e w e r   i n   v a r i o us   I E E E   j o ur na l s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.