In te r n ation a l Jou rn al  o f Po we Elec tron ic s an d   D r ive S y stem  (IJ PED S V o l.  10, N o.  2, June  2 01 9, pp.  792~ 8 0 0   IS S N : 2088- 86 94,  D O I :   10.11 59 1 /ij ped s . v10 . i 2.pp 7 92- 80 0           792     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i a e score . com / j o u r na l s / i n d e x . p hp/IJ PED S   Optimization of the  fuel economy and emis s ions for  plug in  hybrid electric recreational boa t energy management strategy  u s ing g e netic algorithm       J.  S . N orb a k y ah , A R.  S alisa   S c ho ol  o f O cean E ngin e e r i n g ,  Univ e rsiti   M a lay s ia   T ereng g an u, M a la y s i a       Art i cl e In fo     ABSTRACT A r tic le hist o r y :   Re ce i v e d  O c t   2 2018   Re vise d O c t   1 9 2019   A c c e pte d   F eb 16,  2 0 1 9       Tod a y,  t he   t ra ns po rta tion   se c t or  h a s   u nd e r g o n e   a   c ha n g e   fro m   c o n v en ti onal   veh i cl t o   h y b ri elect ric  veh i cle  es pecial ly   l and - bas e wi th  t h e  a i m  t o   redu ce   f uel  con s um ptio an em issio n s .   H o w ever,   water  trans p o r t ati o n   is  als o   o n e   o the  co nt ri bu to rs  o f   exces si ve  u s e   o f   f u el  a nd  emi s s ion s .   Th eref ore,  w ater  t ran s p o rt   n ee ds   c han g es   a i t   h as  b een  d o n on  l a n d   tran sp ort,   e sp ecial ly   cars.  I th is  p ap er,  p l u g   i hy bri d   e l ect ri c   recreational  bo at  ( P H E R B)  i i n tro d u ced.  P H E RB  is  a   s p ecial   m o d el   b ecaus e   i n  P H E R B   po wert rai n   c o n fi guratio n,  it  o n l y   n eeded  o ne  E M   co m p ared   t o   exi sti ng  con f ig urati o n   w i t h   e nerg m a nagem e n t   s t r ategy  (E MS ).     I n   t h is  w ork ,   t he   op tim al  E MS   f o r   P HE RB  are  presen ted   v i g e net i algo rit h (G A).  T o   est i m a te  t he  f uel  econ o m y   a n d   e m i ssio n s,   t he  m od el  o f   PHE R i s   em p l o y ed  nu m e ricall y   i the  M A TLAB/S I M U L I NK   e nv iro n m e nt   w i t h   s p ecial  E MS   us in K u ala  T e reng gan u   ( KT riv e drivin cy cle.   S im u l ation  re s ult  of  PHERB   o p tim iz a t io usin GA  i m p r ov e   to  1 5   fo KT  r ive r   d ri vin cycles   witho u t   v i ola t in g the   PH ERB p e rfor m a nc e . K eyw ord s :   Em i ssions   EMS  F u e l   E co nom y   GA   PHERB   Co pyri gh t © 2 019 In stit u t of Advanced  En gi neeri n g  an d  S c ien ce.   All  rights   res e rv ed.  Corres pon d i n g  Au th or:   A . R S a lisa,    S c hoo l   o f  O c e a n  En g i n eer in g ,  U niver s it i Ma lay s ia  T ere n gga nu,   2 103 0   Ku al a Ne ru s, M al ay si a   Em ail:  sa l i sa @ u mt.e du.m y         1.   I N TR OD U C TI O N   N o w a days,  the   fuel   c o n sum p t i o n   a n d   e m i ssi on   b ec ome   bi i s s u es   i tra n spor t a ti on.   T h i s   iss u e   a l s o   effec t   t he   w ate r   t ranspor tat i o n.  I w a ter   tra n sp orta t i o n th b o a t   i s   u sed   i n t e rn al   c o m busti on   e ngi n e   t d r i v the  boa t.  P lug- in  h y b r i elec tr ic  v eh ic le  g i v e   the   gre a t   p ro mis i ng  in  r ed u c i n fue l   e c o nom an em i ssi on.  Th us,  w a t e trans porta t i o n   n eeds  the   i n no v a ti o n   t o v er com e   t he se  p r oble m [1- 4 ].  I th is  p a p er P l ug- in   hy bri d   e lec t ric   r ecr eatio nal  b o at  ( P H ERB)  i a   ne w   in ve nti on  of  r e c r e a t i o n a l   b o a t  w a s  p r e s e n t e d   [ 5 ] .   T h e   pro pose d  P H E R B   i ill us t r ate d   i F i g u re  1.   P H ERB  c o nsis ts  o n l one   e le c t r i c   m achi n ( E M)  w hic h   f unc ti on a e i t h e r   a   m otor  o r   gener a tor  at   one  tim w h il in   t he  e ner g s y st e m   s t o r a ge  ( ES S )   t here   i ul tr ac apac it or  ( U C ba n k   f or   f a s t   c h a r g i ng  a n di sc harg i n g   d u r i n t h e   r e gen e rati ve  b r a k i n g   a nd  fa st   acc el er ati on.   T he   f ull   s i ze   o I C is  r eq u i re bec a us e   w h e n  t h e  s t a t e  o f   c h a r g e  ( S O C )  o f   t h e   E S S   i s  l o w ,   t h e   I C E   w i l l   m o ve   t he  boa al o n e   unti l   t he   E S S   S O C   rea c he a   h i g h   l e ve a nd  t h e   EM   w i ll  ta ke   ove t o   m o v e   the  boa t A   specia l   e ne rg ma nagem e n t   s trate g y   (EMS )   for   the   P H ERB  i s   n e e de t o   i m p r o ve  t he   f ue l   ec o n om a nd  e m i ssio n s.    I n   t h i pap e r,   t he  m ode of  P H ERB  w ith   a   s pe cia l   E M S   w er deve l o pe m a the m a t ica lly  n um erica in  M ATLAB / SIMULIN K   i s   prese n t e d.  T he   K ua l a   T e r e n g g a nu  dri v in c y c l w e re   u se in  P H E R m o d e to   a na lyse   t he  P H E RB  perform ance . G e ne tic al gor it hm (GA op ti miza tio n w e re   a pp lie d t o pa ram e ter   used i P H ERB  t o  imp rove   t h e   P H ERB  mode i n   t e r of  f ue l   co nsum pt i on  and  em issi on.   T he  m in i m um   o fue l   c o n sum p t i on  a nd  e m is sion   befor e  a nd a f te optim i z w e re  c ompa red.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       O p tim iz a tio of  t h e  f u e l  e c o n o m and e m i s s i ons  for p l ug i n  hyb r i d  e l ec tr ic …  (J. S.  Norb a k yah)   79 3     F i gure   1.  P H E RB pow e r trai n         2.   PHE R B DEVEL O PM ENT  D e si g n   s pec i fic a ti ons,   r e qu irem ents,  siz i n g   a nd  se l e c t i o for   E M ,   I C E  a n d   e n e r g y  s t o r a g e  s y s t e m   (ES S )   a r e   c a r ried out in  or de t o  i de n t i f y   t h e   ma i n   c om p o n e nt o f   P H E RB  pow e r tra i n.   T he  E M,  I CE  a nd   E S S   are   size ac cor d i n t o   b oa t   p a ra me t e r,  s pecific a tio ns  a n d   p er fo rm anc e   r equ i rem e nts  ( T ab le  1 )   base d   on  t h boa t   p o w e r req u irem en t for s t e a dy   s tate  vel o c it y   us i n g   dy na m i eq ua ti o n  b oat   [6].  T he b oa t ty pe se l e c t ed i s a  rec r ea ti o n a l   b o a t.  I s i mula t i on,  t he   l e n gt of  boa used   i s   1 2 . 4  m  a n d   d e n s i t y   o f   w a t e r   i s   1 0 0 0   k g m -3 The  enlar g em ent   o f   boa t   m ode st arts  w i t h   t h e s t i ma tio ns  o b o at   e ne r g y   an d   p o w e nee d ed   f or  c omm on  d r iv in g   situa t io ns  b ase d   on  t h e   par a m e ters  a nd   t a r get   spe c i fica t i ons   o f   t h e   boat   b a se on   P HERB  sp ec if ic a t ion ,   para me ter  an d requ ire m e n t .   T hr oug a   p o w e fl ow   a nal y s i s,   t he   s ize  a n d   lim it  of  e a c h   c o m pone n t   a r e   d e c ide d   ac cord in g l y   t o   g e t   t he  n ec ess itie s.   T a b l e   2   d i s p l a y e d   t he   s iz e   and   sp ec ifi c at ion s   u sed   fo PHER B .   A l l   p art s   i n   PHER B   obt ain   a   mat h e m at i cal   m od el  i s   co mbin ed Th bo at  p e rfo rm ance   i sim u la te d   i n   t he   MA TLA B/S I MU LIN K   e nvi ronme n t   w i t h   a   s pe cia l   E MS   a nd  differ e n dr i v in c y c l e.   O vera ll   s truc tu re   o P H ERB m ode l   is il l us tra t e d  i n F i gur e 2.       Ta b l e 1.  P a r a m e t er,   S p e c ifica tio an d C o n f i g urat io n   Pa r a me t e r a nd S p ec if ica tions    T y p e   o boa t   C onve nti ona l   boa t   PH ERB  C onfigu r a tion  Se r i e s   S e r ie s-P a r a ll e l   Le ngth  ove r a ll,  L   12. m   12. m   Le ngth  a t   w a t e r l i ne,   L WT   11. m   11. m   B r ea th,   1. 8 m   1. 8 m   D r a ught,   T   0 . 64  m   0. 64  m   Le ngth  be twee n   p e rpe ndic u l a r,   L PP   10. 67  m   10. 67  m   D e nsity  o wa t e r, ρ  1000  kgm -3   1000  kgm -3   T o ta pr opulsi ve  e ffic i e n c i e s ,   η T   0 .9   0 .9       Tab l 2. P H E RB  C om po ne nt  S pecific a tio n   C o m pone nt   S pe c i f i c a t ions  IC 20  kW  @   3 000  rp E M   30  kW  A C   induc ti on  m o tor  E SS  kWh,   6   A h     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694  Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst ,  V ol.  10,  N o.  2 , June  20 1 9  :   792  –  8 00   79 4     F i gure  2. O ve ra l l   s truc tur e  of  the  P H ER mod e l i n  MA T L A B/S I MU LI N K  enviro nm en t       3.   PHE R B EN ERG Y   M ANAG EM ENT   SYS T EM   Ene r g y   M a n a g em ent  S y s t e m   ( EMS )   i de pe n d a b le   o c hoos i n g   i n   w hi ch  m od e   t h at  t h e   b o a i s   w o rki n g.  A   f e w   w orki ng  me th o d of  t h e   p r o p o se E M S   a ppear e d   i F i gur to  c o n t ro the  f l o w   o pow e r   am ong  t h ES S ,   E M,   a nd  ICE,   i nc lu d i n g   t h e   m ec han i ca l   brak in g,  r ege n e r ati v bra k i n g ,   m otor  onl y,   e ng i n e   rec h arge m o tor   and  en gi ne,   and  e n g i ne  o n l y   mode   r efer  t the  b oat  dem a nd  in  f orw a rd  a nd  re verse   c r ui sin g   and  S O l e ve l   of  E S S   [ 7- 8].  The  m echa n i c a l   b r a k i ng  m o de   i star ted  if  t he   S O C   o b o t ES and  the  thr o tt l e   pos it io i s   h igh.   A mid  the  r e ge nera t i ve  b r a ki ng  m ode,   t h d i s t r ibu t io n   of  a b s orbe re genera tive   p o w e r   b deter m i n ed  b y on t h perc en ta ge  of  thr o t t le  p osit i on as  w ell as   on t h S O C leve l   o f   b o t st ora g e u n i t s.          F i gur e 3.  P H E RB EMS   m ode  o p e ra tio n       EM  o n l m ode   c a n   b ac t i va t e w h e n   t he   S O C   l e v e l   i hi g h .   Whe n   t h ESS   SOC  and  the  s p ee a r low ,   t he   I C E   w ill  dr ive  t h boa for  char g i ng  the   ES S.   If  the  b oat  is  c r u i s in an t h e   ES S   has  moder a te   S O C,  t hen  t h e   boa t   ca be   e i t her   I C rec h arge   o r   EM  onl mode   r efe r   t pre v i o us   m ode.   I f   t he   b o a t   ac cele r at io is  h i g h,  t he t h e   I C wi l l   n o t   h a v an  o p p o r t un it y   t c h ar ge  t h e   E S S   b ec ause  t he  I CE  o n l m ode   is  a c tiva t e d     4.   PHE R B S I MULAT I ON   I n   s imul at i on,  P H E RB  m ode presen t e in  F igure   is  u s e t o   s im u l a t t h e   dri v perf or ma nce  and   fue l   c o n s u m p ti on  for  K u ala  T e reng gan u   ( K T )   dr i v i n cyc l e .   K d r iv i n cy cle   a r dis p l a in  F i gure   5.   F igure   –  F i g u re   7   s how s   the   si m u late d   ES S   c u rre nt ,   v o lta g e   a n d   pow e r   c o n su m p t i o n   f or   t he   K dr ive   c y cl e.   T he   pea k   c urre nt a r due  t the   h i g h   p ow er  d e m a nd  to  a c h i e ve   f a s b o a t   a c cel er ati o n s   dur in g   respe c tive   per i o d s.  The nega t i ve v alue o n  the gr a ph  r e pre s e n t h e rege nera tiv e bra k i ng   e v e nt d u r i n g   t h hard   b ra ki ng   p e r i o d s  i Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       O p tim iz a tio of  t h e  f u e l  e c o n o m and e m i s s i ons  for p l ug i n  hyb r i d  e l ec tr ic …  (J. S.  Norb a k yah)   79 5 the  c y c l e .   I th ES S   vol tage  g r a p h the  v o l t a ge  i ncr ease s   dur i n g   r e g ene r ati v bra k i n g,  a nd  decr ease s   dur in g   hi gh  curr ent d i schar g e w h en t he  pow er  d em and  from  EM  i s   a t pea k         F i gure  4.  K ual a  te r eng g an d r iv i n cyc l e           F i gure  5.  C urr e nt i n ES         F i gur e 6.  V olta ge  i n ES S           F i gure   7.  P o w e r   i ESS       F i gure  –  F i g u re   10  sh ow the   s i mul a t e EM  s pee d ,   tor que   a nd  p ow e r A s   s how i n   t he   f ig ure ,   when  t he  b oa t   acc eler ates,  t h re q u ired   E torq ue   i n c rea s e s   qui c k l y ,   a nd  w h en  t he   r ea ches  t he  r e l a t i v e l y   st a b le  v e l oc i t y leve l,  a   m uc sm aller   t o rq ue i re qu i r ed  t o v e rc ome   t h re sis t ance   a n d   w a t e r   d rag to the   b oat.  0 50 0 1000 1500 2000 0 5 10 15 20 25 30 35 Ti m e   ( s ) S pe ed  ( k m /h ) K ual T e r enggan R i v e r   D r i v i ng  C y c l e 0 50 0 10 00 15 00 20 00 25 00 -4 0 -3 0 -2 0 -1 0 0 10 20 30 40 Ti m e   ( s ) C u rr e n t   (A ) 0 50 0 10 00 1 500 20 00 25 00 230 240 250 260 270 280 290 300 Ti me  ( s) Vo l t a g e   ( V) 0 500 100 0 1500 20 00 2 500 -1 -0 . 5 0 0. 5 1 1 0 4 Ti m e   ( s) P o w e (k W ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694  Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst ,  V ol.  10,  N o.  2 , June  20 1 9  :   792  –  8 00   79 6 The  a v e r age   p o w e dem a nd   from   t h e   E M   i kW  a t   t h ve loc i ty   l e v e a n the  pea k   p o w e r   d em and  is  1 k W   dur in g t h acc elera t i o b o at.           F i gur e 8.  P ow e r   i n EM           F i gure  9.  T orq u i n   E         F i g u r e   10.  S pe ed  i n E M       F i gure  11     F i g ur 12   p l o ts  t he   s im ula t e d   p rope l l er   s peed   a nd   t or q u re q u i r em en for  t h KT  d ri ve   c y c l e .  T h e   m a x i m u m   p r o p e l l e r  t o r q u e ,  8 0 0  N m ,  o c c u r s  w h e n   t h e   b o at   i s   a cce lera ti ng   f rom   stan ds til to   t he   st a b le  s pee d T h e   req u ire d   t or que   t he red u c e s   s inc e   t he  K dri ve  c yc le  onl c onsis ts  o m ild  acc e l er a tio ns  and  dece l e rat i o ns.          F i gure  1 1 . P ropel l er  spee d   0 500 1000 1 500 2000 2 500 -2 -1 . 5 -1 -0 . 5 0 0. 5 1 1. 5 1 0 4 Ti m e   ( s ) P o w e (kW ) 0 50 0 100 0 150 0 20 00 2500 -2 0 0 -1 5 0 -1 0 0 -5 0 0 50 10 0 15 0 20 0 Ti m e   ( s ) To r q u e   ( N m ) 0 500 100 0 1500 200 0 2500 0 50 100 150 200 250 Ti m e   ( s ) S peed  ( r ad/ s ) 0 50 0 10 00 1 500 2 000 2 500 0 10 20 30 40 50 60 Ti m e   ( s ) S p eed   ( r a d / s ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       O p tim iz a tio of  t h e  f u e l  e c o n o m and e m i s s i ons  for p l ug i n  hyb r i d  e l ec tr ic …  (J. S.  Norb a k yah)   79 7     F i gure  1 2 . P ropel l er  Torq u e       F i gure  1 3   p lo t s   t he   s im u l a t e d   v eh ic le  s pee d   a nd  t h de ma nd e d   s p eed   f o r   t h e   K d r iv e   cy cl e .   A show n,  t he   t w o   c urve m a tc h very  w e l l   w i th   a   v e r y   sm al er ror   o le ss  tha n   0 .0 m/s   be tw een t he t a r ge te a n d   ac quir e spee ds.  S o   t ha t,  it  is  e xp ec te tha t   t he  P H E RB  be  a bl e   t pro v i d dri v pe rform a nc a s   t he   con v e n t i ona l h ybr id b oa t   un d e the a c tua l  dr i ve  co n d i t i o n s.           F i gure  1 3 . A c t ual a nd  requ ire d  spee d       5.   PHE R B OP TIM I Z A TION  A   proc ess  of  k now in the   m i nimum   a nd  m a xim u limi t of  a ob jec tive   fu nc t i o n   w h ile   a t   the   sam e   ti m e   s at is fy i ng  ce rtain  co ns tr ain s   on  the  de sign  var i a b l e a nd  a l so  s e l ec t i n g   t he   b e s c o m b ina tio i n   e very  it e r a t i o n.    I n   th is  s t u dy ,   the   m ode l   i n   t he   l oop  a p proac h   a re   u sed  to   d e s ign   op t i m i z at ion  p r o c e s s.  F i r stly th P H ERB  mo del   simu lat i o n   d e v el o p ed   i n i t i a l   v al ues  o f   t he  d esi gn  v aria b l e,   a n d   f r o m   th i s   v al ue t h n u me rica l   val u es   o t h ob jec t i v e   f unc t i o n   w e r a ppe ar   I t h is   c a s e ,   t h e   va l u e   o f   f uel   c ons u m pt i o ns  a n d   e m i ssio n   dec r ea se w h ic i s   i m ita t e b y   f our  p a r am et er i n c l ud in fue l   u sa ge,   hy dr o-ca rbon  (H C ) ,   carbon  m o n o x i des  ( C O )  a n d   n i t r o g e n   o x i d e s  ( N O x )   l e v e l .    T h e   g e n e t i c  a l g o r i t h m  ( G A )   i used  i the   m o d e l- base de sig n   op tim iza t i o n.  I ca be  s umm a r i z e briefl a s   i ll ustra t e d   i th flow c h ar t   o f   F ig ure   1 4 .   Ta bl e   s h ow a   s e o f   parameters  u sed  in  t his  resear ch  [ 9]-[11 ] The  obj ective  is  t mi n i mize   t he   f ue c o nsum p t i o a n em i s si ons,   suc h  a s H C C O   a nd  N O x of the  boa t f o r th K T  dr i ve  cyc le.  The   i n itia l va lu e of de s i gn  variab les  give n i n  Ta b l e  4 are  si m u la t e d i n  P H E RB mode l.  Table  4 sh o w s   the   six   des i gn  var i a b les   u s ed   i n   t h is  s t u d y E ach  d es ig va ri ab l e  i s   a l s o  r e s t r i c t e d   w i t h i n  a  l o w e r  a n d  a n   u p p e r   b oun were   s ta t e in   T abl e   5 Th e   f u el   c on su m p t i o n   and  e m i s sion w e re   obser ve fo K T   d rive   c y c l e A   com p aris on   o t h f u el   e c o n o m y   a nd  em i s si ons  b efore   a n d   a f ter  t he   opt im i z a t i o is   g i v e n   i Ta b l e   6.   A   sign ifica n imp r o v e m e n t in t h e   f uel use d  an d   em i ssio n s is ac h ie ve by o p t i m iza t i o n.      Ta bl e   3 .  Pa r am et e r  u s e d   in  GA  P a ra m e te rs   V a l u e   P opula t ion  size   0 0   C r ossove r   pro b a b i lity  70%  M u t a t i on  proba bil ity  1 . 75%   M a xi m u m   g e n e ra tion  c ounte d   200       0 50 0 1 000 15 00 2 000 2 500 -1 0 0 0 -5 0 0 0 50 0 10 00 Ti m e   ( s) T o rque   ( N m ) 0 50 0 10 00 15 00 20 00 2 500 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Ti m e   ( s ) S peed ( k m / h ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94  I n t   J Po w   Elec  &  Dr i  Sy st,  Vo l. 1 0 ,  No . 2 ,   Ju n e   2 019   :    7 9 2     8 00  79 8     F i gur e   1 4 .   F l ow c h ar of   G A       Tab l 4. I ni t i al  D esign   Var i a b les   De sign v a ri a b le  I ni tia l   v a lue   I C E   powe r   r a ting   20  kW  EM  powe r   r a t i ng    30  kW  Mini m u m   Ba tt e r y   S O C   a l l o we d   0 . 2   M a xi m u m Ba tte ry SOC a llowe d   0 .8  Mini m u m Ultr ac apa c i t o r   S O C   a llowe d   0 .2  M a xi m u m Ultr a c a p ac itor SOC a l low e d   0 .8      Ta ble   5.   U pper   and  Low e r   Bo und  D e si gn  V a r i ab les   D e si gn  v a ri a b le   L owe r   bound   U ppe r bound   IC E   powe r   r a ting   2700 0   3300 E M   powe r   r a t ing    1800 0   2200 Ma xi m u m   Ba tt e r y S O C   a l l o we d   0 . 7 2   0. 88   Minim u m   Ba tt e r y   SO C a llowe d   0. 08   0 . 2 2   M a xi m u m Ultr ac apa c i t o r   S O C   a llowe d     0 .72   0.88   Minim u m Ul tr ac apac itor SOC a llowe d   0.08   0 .22       Ta b l e   6.   F u e l U s ed  a nd  Emis sions  C om par i son   D e sc ription  B e for e   opti m i z at ion  Afte r   optim i z a tion   F u e l   u s e ( g 205. 90   192. 5 0   H C   ( g)  0 . 5642   0 . 454 5   C O   ( g)  0 . 4434   0 . 301 1   N O x   ( g)   0 . 7796   0 . 625  P M   ( g)   0 . 000   0 . 000      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       O p tim iz a tio of  t h e  f u e l  e c o n o m and e m i s s i ons  for p l ug i n  hyb r i d  e l ec tr ic …  (J. S.  Norb a k yah)   79 9 Ta b l e   sh ow s   the  fina va l u es  o t h si d e si gn  var i ab les   afte op t i miz a tio n.   I t   is  s ho w n   t ha t h e   rati ng  of  t he   E i s   g re at l y   r educ e d imp l y i ng  tha t   d ow n-si zin g   of  t he   E ha be e n   a c h ie ve d.   O the   ot her  han d the I C i s   dow n-siz e t o  a  l esser  exten t Tab l 7.  F inal de s i g varia b le   v alue s   De sign  v a ria b le  GA  I C powe r   r a t i n g   18 kW   E M   powe r   r a ting    32 kW   Mi n i m u Bat t e r SO al lo w e d     0 .7 Ma xi m u m   Ba tte ry SOC a llowe d   0 .2 1   Mini m u m Ultr ac apa c i tor   S O C   a llowe d   0 .7 2   M a x i m u m   U l tr ac ap a c i t o r   S O all o w e d     0 .1     6.   CONCL U S ION  The   re su l t of  boa t   su bs yste m s   i term of  E S S   c urre nt,  vo l t age   a n d   o u t pu pow e r an E M   s pee d tor que   a n d   p o w er,   a r e   w i th i n   r ea so na bl e   a n d   e x pec t e d   r a nge.   T h e   c ompo ne nts  of  t he   b oat   su bs ys te ms  a r e   corr ectl y   s i z ed   t o   a c h ieve  t h e   g o o d   p e rfor m a n ce  at  t arg e t   ve loc it y.  I ca be  c o n cl u d e t h a t   r esu l t s   o the   PPH ERB  m o d e are   c o rre ct.  Base o n   t he   o ptim iza t io res u l t s,   t h e   fol l o w i ng  ob s e rv ati o n s   can   b ma de Th fue l   u se of  t h e   P H E RB  i d e c r ea se an t h e m iss i on o f   H C,  C O  a n d   N O x   a r e  d e c r e a s e d  a s   w e l l  w i t h   t h e   G A   optim i z a t i o n.  The  p ow er  ra ting  o f  the  IC E  a nd EM a re  r educ e d  sign i fi ca n tly     ACKNOW LEDG E MEN T S   The   a u thor w o u l d   li ke   t o   be  o bli g e d   t U n ive r si t i   M a l ays i Ter engganu  (UMT)  f o UMT  S c hol a r s h ip,   Min i s t r y   o Ed uca t i on  M a lay s i a   f or  p r o v i di ng  fi na n cia l   a s s i s tanc un der   F R G S   ( 593 53 grant   a n S c h ool   o Oce a n   E ng i n ee ri ng U M f o a l t h ei t e c h ni c a l   a n rese arc h   s upp or f o t h is  w or k   t o   b e   successfully  c omplet e.       REFE RENCES    [1]   Mi nami S. an N.  Y am achi k a,  A   pract ical  t heory   o f   t h e   p erfor m a nce  of   l ow  v elo c ity  b oat ,   Jo ur nal  of Asian  Elect r i c Veh i cles , Vo l .   2,  No . 1 , p p . 53 5-5 3 9 , 20 0 4 .     [2]   Mi nami S . ,   and   N.   Y am ach ika,   Ex peri mental   p e r f o rm ance  o f   a   m o d e l River cruis i n g   e l ectri bo at e l ectri c-pow ered  by  a f u el  Ce l l Jou r n a l of As ia n   E l ect r i c  Veh i cles , Vo l . 1 , No . 2 , p p.4 7 5 - 47 7, 2 00 3 .     [3]   Mi nami ,   S . ,   “Des ignin g  the r iv er  c rui s el ectric bo at”,  Jo ur na l of  As i a n  Electric Vehi cles Vo l.   1 ,   No.  1,  p p . 13 1-1 3 8,   200 3.    [4]   M i n a m i ,   S . ,   T .  T o k i ,  N . A b d u l  R a h m a n   S ,  W a l k e r   P . D . ,   Z h a n g   N . ,   Z h u .   J . G ,  a n d   D u  H .   A  C o m p a r a t i v e  S t u d y  o f   Vehi cle D r iv e Perf orm a nce  an d E n erg y  Efficien cy”.  Susta in able A u tomo ti ve  T echn o lo gi es . Pp . 31 9 - 32 4; 20 1 2 .   [5]   Yos h i k aw a ,   M Hanada,  S.  A s h ida,   K .   K i t a da,   an J.   T su kud a,   N e w l Develop e P l u g -i n   Hybri d   E l ectri Bo at  (PH E B)”,   J o ur n a l of As i a n   El ectr i V e hi c l es ,   Vol.   8 N o .   1 ,   p p . 1383-  139 2,   2 0 11.  [6]   S a l i s a  A R ,  N o r b a k y a h  J S ,  a n d  A t i q   W H .   A   C o n c e p t u a l  D e s i g n   o f  M a i Co mpo n e nts  Si z i ng   F or  P HER B   Powert rain”.  Jurna l  T ekn olo g i .   201 [7]   Norb aky a J S ,   A t i q   W H,  and S a lis A R .   “P ow e r   r equ i rem e nt s fo P HE RB  powert rain.   IOP  Conf.   Seri es: M a t e rial Scien ce an d E ngin eerin g  10 0 . 20 1 5 .   [8]   K.   S o m sai,   A .   Oo ns ivil a i ,   A.   S rikaew   a nd   T .   Ku lw orawan ich pon g,   O ptim al   P Co ntro ll er  D es ig an d S i m u l a ti on  of   S t at ic  V ar  C om p e nsat or  u si ng  M A TLA B’s   S I M U L I NK ,   Pr o ceed in gs  of  th e 7 t W S EAS  Int e rnat io na l  Co nfer en ce   on Power  Sys t e m s ,   Be iji n g , Ch i n a ,   Sep t ember 1 5  –   1 7,  2 20 7,  pp   30  – 3 5.   [9]   Ab du R a hma n   S Wa lke r   P D ,   Z ha n g   N Zhu   JG,   a n Du  H “A  C omp a r ati v S t udy   o f   Vehi cle  Dri v P e rf orm a nce  and  Energ y  Effici ency”.   Su st a i nab le A u t o m o tive T echn o l o g i es .   2 0 1 2 ;   3 19 -324  [10]   Ab du Ra hma n   S ,   Zh a n N. a n Zh u.  J . G .   “Ge n e t ic   A lgo r ithm   fo U T Pl ug-in   Hybri d   E l ectric  Vehicl e   Param e t e Optimi zati on  Ab d u l   Rahm an.   13th Asia Paci fic  Vibration   C o n f erence . 2 00 9.   [11]   S i dh arth P a nd and   N a ra y a na  P ras a Pad h y ,   M A TLA B/S I MULINK  Bas ed   M od el  o f   Si ngl e-M a c h i n In finite-Bu s   wit h   T CS f o S t ab ilit St udies  a n d   T un in Em p l o y i ng  G A ,   Inter n a t i ona l Jo ur na l o f  Com p u t er  Scni ece an d   En gine e r in g ,   pp 50   - 59 200 7.          Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94  I n t   J Po w   Elec  &  Dr i  Sy st,  Vo l. 1 0 ,  No . 2 ,   Ju n e   2 019   :    7 9 2     8 00  80 0 BIOGRAPHI E S  OF  AUT HORS         J.   S .   N o r b akya r e cei ve t h e B a c h el or   o A p p lie d   S c ienc ( P hysi c s   E l ect ro nic  and  I n str u m e nta t io n)   a n d   M as ter   of  S c i ence   f r o m   U n ive r si t i   M a l a ysi a   Tere n g g a nu ,   Tere n g g a nu i n   2 009   a n d   2 01 resp ec tiv el a n cu rre nt ly   p u r sui t   her   D o c t or   o f   P h ilos o ph de gr ee   i Ener g y Te ch no l o g y   i U n i v e r si t i   M al ays i a   Te reng gan u .   Her  m a in  r ese a rc int e r e st  i Elec tr i c   V eh ic le,   Hyb ri Ele c tric   V e hi c l e ,   P lug  in  H y b r i V e h i c l e ,   M o d el l i ng  an simu la ti on  a nd  r ene w abl e   ene r g y     A.  R Sal i sa   r ec ei v e d   th B . E .   a n d   M .E i n   E l e c t rica l   El ec t r o ni c s   En gi neer ing   f r om   U nive r s i t y   of  T ech n o l o g y   P etr ona s,   P er a k ,   Mala ys i a   i n   2 004   a nd   2 006 ,   resp e c t i v ely  w h i l e   P h . D.  i n   O p t i m a l   E nerg y   M a n a g eme n S t r a tegy  f or  t he  U niversity  of   T ec hnol ogy  S ydney  P l ug- In  H ybrid  E l e c t r i c   V e hi c l e s   f r o U n iver sit y   o f   Te chn o l o gy  S ydn e y   ( U T S ) ,   A u st r a l i a.  S h e   i s   cur r ent l w o r k in as  a   s e n io l e ct urer   a t   Uni v ersi ty  M a l ay sia  T e r en gg an u,  Ma lays ia.   H e re se arc h   i n t er ests  a re  i Hy bri d   E lec t ric   Ve hi c l e s,  i nno v a ti on  pow e r tr ai n,   s i m ulat ion  a n m odel i ng,   e ne r gy  m a nage me nt  s t r ate g y driv in g   cyc l e s fuel  e c o n o m y em i ssi ons a nd  o p t im i zati o n.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.