I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   8 ,   No .   2 J u n 2 0 1 7 ,   p p .   926 ~ 9 3 4   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v8 i 2 . pp 9 2 6 - 934          926       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   A Mo nitoring  Sys te m  of Ba t tery Li FeP O 4   f o Ass ess m en   Stand - Alo ne  St r e et  Lig ht  Photo v o ltaic Sy ste m  Ba sed  on  La bVIE W Inter f a ce f o r Ar duino  ( LI FA)       Anif  J a m a lu dd in 1 Ana f i N u r   ‘A ini 2 Arif   J u m a ri 3 ,   Ag u s   P urw a nto 4   1, 2   De p a rtm e n t   o f   P h y sic s   Ed u c a ti o n U n iv e rsitas   S e b e las   M a re t ,   In d o n e sia   3, 4   De p a rtm e n o f   Ch e m i c a En g in e e rin g Un iv e rsitas   S e b e las   M a re t ,   In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   2 0 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Ma r   14 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Ma r   29 ,   2 0 1 7       T h e   p a p e p re se n ts  m o n it o ri n g   a n d   a ss e ss m e n s y ste m   o f   b a tt e r y   L iF e P O 4   p e rf o r m a n c e   th a a p p li e d   o n   sta n d - a lo n e   p h o to v o l taic   s y ste m .   sta n d - a lo n e   p h o t o v o lt a ic  sy st e m   is  c o n stru c ted   b y   p h o t o v o lt a ic   m o d u l e   5 0   W a tt   P e a k P u lse   W id th   M o d u lati o n   so lar  c o n tr o ll e r b a tt e ry   m o d u le  L iF e P O 4   b a tt e ry   (1 2   V o lt   2 1   A h ),   a n d   st re e li g h 1 0   w a tt .   T o   o v e rc o m e   th e   d a ta  a c q u isit io n ,   a   sim p le  m o n it o ri n g   s y ste m   h a s   b e e n   d e sig n e d   u sin g   L a b V IE In terf a c e   f o A rd u in o .   T h e   v o lt a g e   d iv id e r,   c u rr e n se n sin g   ty p e   A CS 7 1 2 ,   te m p e r a tu re   a n d   h u m id it y   se n so r,   a n d   li g h in ten si ty   se n so w e re   u se d   t o   c o ll e c th e   d a ta.  T h e   d a ta p ro c e ss e d   b y   a   d u a m icro c o n tro ll e (A Tme g a - 2560  a n d   A Tme g a - 3 2 8 a n d   L a b V IE W   so f t wa re   o n   P e rso n a C o m p u ter .   T h e   a ss e ss m e n o f   sta n d - a lo n e   p h o t o v o lt a ic   s y st e m   in c lu d e b a tt e r y   L iF e P O 4   p e rf o r m a n c e   (S tate   o Ch a rg e ,   v o lt a g e ,   a n d   c u rre n t)  d u rin g   c h a rg in g   a n d   d isc h a rg e   c o n d it io n ,   t h e   p o w e r   e ff icie n c y ,   a n d   e n v iro n m e n tal  c o n d it io n   (tem p e r a tu re ,   h u m id it y   a n d   so l a ra d iatio n ) .   In   t h e   d isc h a rg e   c o n d i ti o n ,   v o lt a g e   b a tt e r y   a n d   S tate   o f   Ch a rg e   d e c r e a se d   a b o u 4 0 %   a f ter   1 2   h o u rs   o p e ra ted .   In   th e   c h a rg e   c o n d it io n ,   th e   c u rre n t   b a tt e ry   f lu c tu a ted   in   th e   ra n g e   o f   0 . 1 0   A - 1 . 9 5   A   a n d   th e   S tate   o f   Ch a r g e   in c re a s e d   u p   to   2 5 %   a f t e 8   h o u rs   o p e ra ted .   It   in d ica tes   th a t h e   p o w e o f   th e   b a tt e ry   h a s al w a y s lac k e d .   K ey w o r d :   L I F A   L iFeP O 4   Mo n ito r in g   P h o to v o ltaic    Stre et  lig h t   Co p y rig h ©   201 7   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ag u s   P u r w an to ,   Un i v er s ita s   Seb elas M ar et ,   J l.  I r .   Su ta m i 3 6   A ,   Su r a k ar ta,   I n d o n esia .   E m ail:  a g u s p u r @ u n s . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   Stre et  li g h t s   ar f u n d a m en tal   p ar of   th e   s tr ee t,  r o ad ,   o r   h ig h w a y   to   en s u r s u f f icie n v is ib ilit y   at   n ig h v is io n   i n   o r d er   to   in cr ea s th s a f et y   an d   d ec r ea s th cr ash   r ate.   T h s tr ee lig h ts   il l u m in ate  m o r th a n   1 3   h o u r s   ev er y   d a y   e n d an g er   h u g a m o u n o f   elec tr ical  p o w er   co n s u m p tio n   th at  r ela ted   to   h i g h   co s [ 1 ] .   T h is   is s u h as  attr ac ted   th r esear ch er   to   u s p h o to v o ltaic  m o d u l e s   as  an   alter n ati v p o w er   s o u r ce   th at  o f f er s   lo w   o p er atio n al   co s [ 2 ] ,   clea r er ,   l ess   e m i s s io n   a n d   n o   f o s s il   f u el  [ 3 ] .   I n   ad d itio n ,   t h e   P s ta n d - alo n f o r   s tr ee t   lig h s y s te m   m o d el  n ee d s   a   b atter y   to   s to r th elec tr ic  p o w er   f r o m   p h o to v o lt aic  m o d u le  an d   s u p p l y   t h en er g y   to   th s tr ee t l ig h t.   As  v ital  co m p o n en t,  th er a r m an y   k i n d s   t y p es  o f   b atter y   f o r   th P s tan d - alo n f o r   s tr ee li g h t   s y s te m   s u ch   as  lead   ac id   [4 ] - [ 6] ,   L ith iu m - io n   [5 ] - [ 6] ,   an d   L iFeP O 4   [ 4 ] [ 7 ] .   I s h o u ld   b n o ted   th at   d if f er en t   k in d   o f   b atter y   w i ll  g i v d if f e r en p er f o r m a n ce   [ 8 ] .   C o m p ar in g   th e s t h r ee   k i n d s   o f   b atter y ,   L iFeP O 4   b atter y   b ec am s tr o n g   ca n d id ate  b ec a u s it  h as  t h lo n g est  li f c y cle  u p   to   6 0 0 0   cy cles  [ 9 ] ,   n o n   p o llu tio n     p r o p er ty   [ 1 0 ] ,   an d   it  w a s   les s   r ea ctiv w i th   t h elec tr o l y te  at  h ig h   te m p er atu r [ 11] .   L iFeP O 4   is   r ec h ar g ea b le   b atter y   t h at  h as  C - L iFeP O o r   ca r b o n   o n   th ca th o d an d   ca r b o n   in ter ca lated   w ith   lit h i u m   o n   an o d e.   T h is   b atter y   h as  h i g h   t h eo r etica ca p ac it y   1 7 0   m Ah   g   - 1   [ 1 2 ] .   I r u n s   e f f ec ti v el y   i n   t h e   te m p er a tu r r an g e   o f   2 5 o C -   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:   2088 - 8 694       A   Mo n ito r in g   S ystem  o f B a tter LiFeP O 4   f o r     ( A n if J a ma lu d d in )   927   45 o C   an d   c u r r en t   r an g o f   0 . 3 3   C   to   2 C   [ 13] .   Ho w e v er   b atter y   p er f o r m an ce   w ill   b d ec r ea s ed   as  t h ti m e   g o es.  T h li f eti m o f   a   b atter y   w i ll  b lo n g er   w h e n   it   al w a y s   o p er ated   i n   t h s a f e   o p er atin g   ar ea .   I m p r o p er   ch ar g i n g   an d   d i s ch ar g in g   p r o ce s s   w ill   d ec r ea s th e   b att er y s   p er f o r m a n ce   a n d   s h o r t en   t h li f eti m [ 8 ] B atter y   m o n ito r in g   w as  n ec es s ar y   i n   o r d er   to   elu d th b atter y   f r o m   o v er   ch ar g e,   o v er   d is ch ar g e,   an d   o v e r   h ea t h at  co u ld   d a m a g t h b atter y .   A s   a   r es u lt,  a   co m p r eh en s i v m o n i to r in g   o f   th e   b att er y   w as   s i g n if ican t     to   d o .   Mo n ito r in g   o f   th b atter y   w a s   d o n b y   m a n y   r e s ea r ch er s   an d   d ea w it h   m a n y   m et h o d s ,   s u c h   a s   HOM E R   s o f t w ar [ 3 ] ,   u s i n g   a   s i n g le   ch ip   m icr o co m p u ter   a n d   DS2 4 3 8   [ 1 4 ] ,   u s in g   L ab   VI E W   o n   P C   [ 1 5 , 16] Ho w e v er ,   s o m o f   b atter y   m o n ito r in g   d id   n o h av w ea t h er   m o n ito r in g   an d   li g h in te n s it y .   Ot h er s   r esear ch   h av b ee n   ca r r ied   o u th at  t h w ea t h er   an d   lig h i n ten s it y   w il in f l u en ce   P p er f o r m an c [ 1 7 ] - [ 1 8 ]   an d   s o   d o es  th b atter y .   T h e   p ap er   p r esen ted   n o v el  s o l u tio n   to   ass ess   th e   b atter y   L iFeP O 4   p er f o r m an ce   t h at  ap p lied   on   s tan d - alo n P s y s te m   with   i m p lan t a   te m p er atu r a n d   h u m id it y   m o n ito r i n g .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h e   m o n i to r in g   an d   ass es s m e n s y s te m   ( M AS)   o f   B atter y   L iFeP O 4   co n s tr u cted   b o th   h ar d w ar an d   s o f t w ar to   ass e s s   t h s ta n d - al o n P s y s te m .   T h s ch e m ati o f   MA S is   s h o w n   o n   F i g u r 1 .           Fig u r 1 .   T h d esig n   o f   m o n it o r in g   s y s te m   f o r   a s s es s m en b atter y   L iFeP O 4       2 . 1 .     St a nd - Alo ne   P Str ee t   L ig ht  Sy s t e m   T h MA w a s   i m p la n ted   to   e v alu a te  s ta n d - alo n P s tr ee t   lig h s y s te m   w h ic h   d esi g n ed   in cl u d in g   p h o to v o ltaic  ( P V)   5 0   w att   p ea k s ,   b atter y   L iFeP O 4   m o d u le  s m ar UNS  ( 1 2   V o lt,  2 1   Ah ) ,   s o lar   ch ar g er   t y p e   P W an d   L E f o r   lig h ti n g   s y s te m .   P m o d u le  w as   u s ed   to   co n v er s o lar   e n er g y   to   ele ctr ical  en er g y   a n d   ch ar g i n g   elec tr icit y   to   th e   b at ter y .   I w as  p r o d u ce d   b y   Su n b So lar   ty p SP 5 0 - 1 2   w it h   d i m e n s io n   8 0 0   x   5 0 0   x   3 5   m m ,   w h ic h   h a s   m ax i m u m   p o w er   v o lta g ( V m )   1 7 . 2   Vo lt  an d   m ax i m u m   p o w er   c u r r en ( I m )   2 . 9 1   A .   Fu r t h er m o r e,   elec tr ical  en er g y   w a s   s to r ed   o n   th b atter y   m o d u le  L iFeP O 4   1 2   v o lt,  2 1   A h   ( 2 5 2   W h ) .   L E t y p e   1 0   w a tt  w as  u s ed   as  lo ad   s y s te m   f o r   th b atter y   d is c h ar g i n g .     2 . 2      M ea s ure m ent   a nd   A s s ess m e nt  Sy s t e m   ( M AS)   2 . 2 . 1 .   Sens o r   T h MA o f   b atter y   L FP   w a s   c o n s tr u cted   b y   c u r r en t   s en s o r   ( 3   ea ) ,   v o ltag s e n s o r   ( 3   ea ) ,   te m p er atu r a n d   h u m id it y   s en s o r   an d   li g h i n te n s it y   s en s o r .   T h AC S - 7 1 2   b ased   o n   h all - ef f ec s y s te m   w er e   u s ed   as   cu r r e n s e n s o r .   T h v o ltag s en s o r   t y p A DC   v o lt ag d iv id er   th at  ca n   b o p er a ted   u n til  2 5   v o lt  is   s elec ted   f o r   t h M AS.  F u r th e r m o r e,   s en s o r   f o r   e n v ir o n m e n t   m o n ito r in g   i n cl u d ed   te m p er atu r an d   h u m id it y t y p e   DHT   1 1   th at  o p er ated   f o r   th m ea s u r e m e n o n   r an g 2 0 - 9 0 o f   h u m id it y   a n d   t e m p er atu r 0 - 50 O C .     T h s o lar   r ad iatio n   w a s   m ea s u r e d   us in g   l i g h i n te n s it y   s en s o r   ( L DR   7   m m   d ia m eter ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   2 J u n 2 0 1 7   :   9 2 6     9 3 4   928   2 . 2 . 1 .   M icro c o ntr o ller   B o th   m ai n   co n tr o ller   A T m e g a - 3 2 8   an d   A T m eg a - 2 5 6 0   w er u s ed   to   co n tr o th s y s te m .   A T m eg a - 3 2 8   w as  u s e d   to   co n tr o L D R   a n d   DHT   1 1 ,   w h ile  t h A T m eg a - 2 5 6 0   w a s   u s ed   to   co n tr o v o ltag e   d iv id er ,   AC 7 1 2 ,   an d   r elay   m o d u le .   T h is   m et h o d   w a s   ch o s e n   t o   av o id   th m e m o r y   lea k a g e.   T h ese  k i n d s   o f   m icr o co n tr o ller   h av m an y   ad v an ta g e s   s u c h   lo w   co s t,  ab le  to   r u n   o n   d if f er e n p latf o r m ,   ea s y   as s e m b l y   d u to   th co n s t itu tio n   o f   t h m o d u le s ,   an d   o p en   s o u r ce   [ 1 9 ] .   T h r esear ch   p r o p o s ed   d u al  m icr o co n tr o ller   to   r ed u ce   d ata  ac q u is itio n   b o u n ci n g .   T h s ch e m atic  o f   m ai n   co n tr o ller   is   s h o w n   o n   F ig u r e   2 .           Fig u r 2 .   Sch e m atic  d iag r a m   o f   m ai n   co n tr o ller       2 . 3   Sta t e   o f   Cha r g ( SO C)   A lg o rit h m   T h v ital   i n f o r m atio n   f o r   ass e s s m en o f   b atter y   l it h i u m   i s   St ate  o f   C h ar g ( SO C )   t h at  i n f o r m   b atter y   co n d itio n   d u r in g   ch ar g in g   an d   d is ch ar g i n g .   T h co u lo m b   co u n t in g   m e th o d   w a s   u s ed   to   ca lcu late  SO C   o f   th e   b atter y   d u r in g   ch ar g i n g   a n d   d is ch ar g in g   p r o ce s s   w h i ch   f o llo w s   eq u atio n   [ 2 0 ]   :         (   )                                      ( 1 )     Her ein ,   SO C ( t)   is   c h ar g in g   s t ate  o f   t h is   t i m e   an d   S OC 0   is   State  o f   c h ar g co n d itio n   o f   t h e   b atter y   b ef o r u s ed .   C   is   th m a x i m u m   b atter y   ca p ac it y   ( Ah ) ,   I   is   c u r r en o f   t h is   ti m an d   d i s   s p ec ial  g r id .   SO C 0   i s   ca lcu lated   b ased   o n   v o lta g o f   b atter y .   T h r e latio n s h ip   b et w ee n   v o ltag e   o f   b atter y   an d   SOC   i s   s h o w n   o n   F ig u r e   3.           Fig u r 3 . R elatio n s h ip   b et w ee n   SO C   an d   v o lta g b atter y     0 20 40 60 80 100 2 ,2 2 ,4 2 ,6 2 ,8 3 ,0 3 ,2 3 ,4 Vol t a g e   (Vol t ) SO C   % Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:   2088 - 8 694       A   Mo n ito r in g   S ystem  o f B a tter LiFeP O 4   f o r     ( A n if J a ma lu d d in )   929   T h SOC   d ata  ( F ig u r e   3 )   w er o b s er v ed   u s in g   b atter y   an al y ze r   t y p B ST 8 - o n   1 C   o f   d is ch ar g in g   co n d itio n .   T h r elatio n s h ip   o f   SO C   a n d   v o lta g o f   b atter y   is   u s ed   as  t h d ata  r ef f er en c o f   SO C 0   o n   t h i s   r esear ch .   T h SOC   s u b r o u tin e   ( F ig u r e   4 )   ca lcu lated   SO C 0   o f   b atter y   b ased   o n   b atter y   v o lta g e.     2 . 4   L a bVI E I nte rf a ce   f o Arduin o   ( L I F A)   L ab VI E W   I n ter f ac f o r   A r d u i n o   ( L I F A )   is   to o lk it  th at  ca n   b d o w n lo ad ed   f r ee l y   w h ic h   allo w s   a   L ab VI E W   d ev elo p er   to   co n tr o an d   ac q u ir t h d ata  f r o m   m icr o co n tr o ller .   L I F A   h elp s   L ab VI E W   s o f t w ar ea s il y   co m m u n icate   an d   m o v e   th in f o r m atio n   f r o m   A r d u in o   p in s .   L ab VI E W   b ec am m o r p r o d u ctiv w h e n   co llab o r ate  w i th   A r d u i n o   b ec au s t h e y   h a v in ter ac ti v t o o ls   th at  h elp   t h u s er   to   b u ild   co m p le x   tas k s ,   d esig n ,   an d   in ter ac w it h   t h s y s te m   t h r o u g h   g r ap h ical  p r o g r a m m i n g   [ 1 9 ] .   T h f lo w c h a r o f   p r o g r am   w a s   s h o w n   o n   Fi g u r e   4.       S O C ( 0 )   S u b   R o u t i n e I n i t i a l P o r t ,   B a t t e r y   C a p a c i t y   ( A h ) ,   T i m e   G r i d I n f o r m a t i o n   o n   S y s t e m   S O C ,   T e m p e r a t u r e ,   H u m i d i t y ,   S o l a r   R a d i a i o n ,   P   c h a r g e ,   P ,   D i s c h a r g e ,   V , I   B a t t e r y C h a r g i n g D i s c h a r g i n g V _ P V , I _ C h a r g e , I _ b a t t e r y , V _ B a t t e r y , H , T ,   I n t e n s i t y S t a r t V o l t a g e   B a t t e r y V   P v   > >   1 2 L i g h t   I n t e n s i t y P = V * I V _ L a m p , I _ D i s c h a r g e , I _ b a t t e r y , V _ B a t t e r y , H , T F i n i s h e d     Fig u r 4 Flo w c h ar t o f   t h p r o g r a m       2 . 5   Ca lib r a t i o n Sy s t e m   T h ass ess m e n o f   b atter y   L iFeP O 4   s y s te m   w as  ca l ib r ated   ea ch   p ar o f   th s y s te m   i n clu d e   te m p er atu r a n d   h u m id it y   s y s te m   a n d   th e   li g h in te n s i t y   s e n s o r .   T ab le  1   s h o w s   t h co m p ar is o n   o f   te m p er atu r e h u m id it y   b et w ee n   DHT   1 1   an d   ac tu al  co n d iti o n .   T h L ig h Dep en d en R es is to r   ( L DR )   s e n s o r   w a s   ca lib r ated   to   o b tain   th e   li g h i n te n s i t y   i n   u n it  o f   L u x   b y   co m p ar in g   th A D C   d ata  o f   L DR   w i th   t h L u x   m eter .   T h lig h b u lb   w a s   v ar y in g   t h in te n s it y   to   o b tain   th d ata  an d   th r esu lt  w as  m ad cu r v to   f in d   th r elatio n s h ip   b et w ee n   A D C   an d   L u x   m e ter   ( Fig u r e   5) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   2 J u n 2 0 1 7   :   9 2 6     9 3 4   930   T ab l 1 . C o m p ar is o n   o f   te m p er atu r e /h u m id it y   b et w ee n   DHT   1 1   r ea d   an d   ac tu al   T e mp e r a t u r e     H u mi d i t y   A v e r a g e ±   S t a n d a r d   D e v i a t i o n   A c t u a l   Er r o r   ( %)     2 6 , 2   ± 0 , 4 5 o C   26 o C   1 . 7 1 %     2 8 , 8 ± 0 , 8 4 o C   28 o C   2 . 9 1 %   T e mp e r a t u r e   31 , 0   ± 1 , 0 0 o C   30 o C   3 . 2 3 %     3 1 , 8   ± 0 , 8 4 o C   32 o C   2 . 6 3 %     3 4 , 6 ± 0 , 5 5 o C   34 o C   1 . 5 8 %     5 9 , 4 ± 1 , 3 4   %   60   %   2 , 2 6   %     5 5 , 4   ± 0 , 8 4   %   5 7   %   2 , 0 6   %   H u mi d i t y   5 4 , 2 ± 1 , 1 4   %   5 5   %   1 , 5 4   %     51 , 0   ± 1 , 0 0   %   52   %   1 , 3 9   %     48 , ± 0 , 8 4   %   5 1   %   1 , 7 1   %           Fig u r 5 .   L u x   m ea s u r e m e n v s .   L I F A   r ea d       T h v o ltag e   d ata  o f   A DC   h as   b ee n   co n v er ted   to   to   l ig h in ten s i t y   ( L u x )   v a lu e   u s in g   r e g r e s s io n   tec h n iq u e   th at  t h r o u g h   t h is   f o llo w i n g   E q u atio n ;                              (      )                 (                )                    ( 2 )       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   3 . 1 .     G ra ph ic  User  I nte rf a ce   T h e   m o n ito r in g   s y s te m   o f   L iF eP O 4   b atter y   o n   s ta n d - alo n s tr ee lig h p h o to v o ltaic  s y s te m   h as  b ee n   d esig n ed   u s in g   L ab VI E W   I n t er f ac f o r   A r d u i n o   ( L I F A ) .   F ig u r 6   i s   Gr ap h ic  U s er   I n t er f ac ( GUI )   f r o n t   p an el  of   th d ata  m ea s u r e m e n d u r in g   m o n ito r in g   p r o ce s s .   I co n s is ts   o f   g r ap h s   an d   n u m er ic  in d icato r s   f o r   m o n ito r i n g   t h v o lta g e,   cu r r en t,  an d   p o w er   f r o m   t h p h o to v o ltaic  m o d u l e,   s tr ee lig h t,  an d   b atter y .   Su b s eq u e n tl y ,   it  s h o w ed   t h b ar   an d   n u m er ic  i n d icato r   f o r   State  o f   C h ar g ( SO C ) .   T e m p er at u r ( o C )   a n d   h u m id it y   ( % R H)   co n d itio n   wer ea s il y   m o n ito r ed   th r o u g h   d is p la y ed   in   g r ap h ,   b ar ,   an d   n u m er ic  i n d icato r .   T h lig h i n te n s it y   c a n   b m o n ito r ed   th r o u g h   L u x   m eter   a n d   n u m er ic  in d icato r .   I n   ad d iti o n   to   s h o w   t h r ea l - ti m d ata,   t h tab le  w a s   also   d is p la y ed .   A ll  d ata  ac q u is it io n   w as   co n v er ted   to   tab le  in   e x ce au to m atica ll y   a n d   ea s y   to   co n v er t o n   t h g r ap h .   I n   th is   r esear c h ,   th d ata  w er o b tain ed   ev er y   2 0   s ec o n d .   T h u s ,   t h o s cillat io n   o f   th p o w er ,   v o ltag e,   an d   cu r r en w er clea r l y   r ev ea led .   T h is   r esu lt  g iv e co m p lete  in f o r m ati o n   ab o u th ac tu a l   co n d itio n   in   b atter y ,   p h o to v o lt aic  m o d u le,   s tr ee t li g h t,  lig h t i n ten s it y ,   a m b ie n t te m p er at u r an d   h u m id it y .   An o th er   b atter y   m o n ito r in g   s y s te m   w as  f o cu s ed   on   o b s er v ed   b atter y   co n d iti on   d u r in g   ch ar g in g   an d   d is ch ar g i n g   w i th   co u lo m b   co u n ti n g   m et h o d   an d   L o ca A r e Net w o r k L A N   b y   Nic   D A Q - 9 1 8 8   an d   m o d u le   NI 9 3 3 5 ,   NI 9 2 2 7 ,   NI 9 2 1 1 ,   NI 9 4 0 1 [ 1 5 ] .   Un f o r tu n a tel y ,   t h is   m o n ito r in g   s y s te m   d id   n o co m p le te  w i th   li g h t   in te n s it y   a n d   en v ir o n m e n m o n ito r in g . T h r esu lt a l s o   d id   n o t d is p lay   t h P an d   lo ad   g r ap h   [ 1 5 ] .   I n   ad d itio n ,   o u r   p r ev io u s   w o r k   h as  d o n b atter y   m o n ito r in g   u s i n g   L ab VI E W   I n ter f ac f o r   A r d u i n o   ( L I F A ) ,   b u t   o n l y   s h o w ed   th v o ltag a n d   cu r r en t in f o r m atio n   [ 1 6 ] .       y  = 238.92x - 1 .8 6 1   R²  =  0.9981   0 20 00 40 00 60 00 80 00 10 000 12 000 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:   2088 - 8 694       A   Mo n ito r in g   S ystem  o f B a tter LiFeP O 4   f o r     ( A n if J a ma lu d d in )   931       Fig u r 6 .   Fro n p an el  of   Me as u r e m e n t a n d   Ass e s s m en t S y s t e m   ( M A S)  o f   L FP   b atter y   o n   a   s tan d - a lo n P V       3 . 2 .     P er f o rm a nce  T est   T h s tan d   alo n p h o to v o ltaic  s tr ee lig h w as  p lace d   at  Un iv er s ita s   Neg er Seb elas   Ma r et   Su r ak ar ta,   I n d o n esia  ( 7 °3 3 ' 2 3 . 9 " 1 1 0 °5 1 ' 1 8 . 6 "E ) .   I n   th is   r esear c h ,   t h p h o to v o ltaic  w as   ass e m b led   w i th   2 0 o   s lo p to   m ak s u r th at  t h r ain   d r o p s   f lo w   ea s i l y   o n   th p h o to v o lta ic   s u r f ac e   t h at  is   s h o w ed   in   Fig u r 7 T h ch ar g i n g   p r o ce s s   w a s   co n d u cted   d u r in g   d ay lig h ab o u 8   h o u r s   a n d   t h d is c h ar g i n g   p r o ce s s   d u r i n g   th n ig h ab o u t   1 2   h o u r s .   B u t,  t h e f f ec ti v c h ar g in g   w as   o n l y   3   h o u r s   f r o m   1 1   a m   to   2   p m .   T h is   co n d itio n   i n d icate s   th a t h e   lig h t in ten s it y   b ec o m es t h b ig g est  f ac to r   th at  i n f lu e n ce s   th P p er f o r m an ce   d u r in g   ch ar g i n g .         ( a )     ( b )     Fig u r 7 .   P er f o r m a n ce   test   ( a)   d u r in g   ch ar g in g ; ( b )   d u r in g   d is ch ar g in g       T h p er f o r m a n ce   o f   L FP   b atter y   h a s   b ee n   o b s er v ed   f o r   3   d ay s   i n cl u d ed   th tr en d   o f   b atter y ,   P V,   an d   s tr ee li g h t   p er f o r m a n ce   d u r in g   3   d a y s   m o n ito r in g   t h at  w a s   s h o w ed   in   F ig u r 8 .   T h p ea k ”  p atter n s   p r ese n t   th eir   p er f o r m a n ce s   d u r in g   c h ar g in g   a n d   f la t”  p atter n s   p r esen th eir   p er f o r m an ce s   d u r i n g   d i s ch ar g i n g .   I n   ad d itio n ,   s in ce   t h b atter y   w a s   s u p p lied   b y   th p h o to v o ltai m o d u le,   t h p er f o r m a n ce   o f   th b atter y   d u r in g   ch ar g i n g   w a s   g r ea tl y   i n f lu e n c e d   b y   p h o to v o ltaic  m o d u le.   T h p o w er   o f   b atter y   is   al w a y s   u n d er   t h e   p o w er   o f   P V.   I n   t h m o r n i n g ,   t h p o w er   o f   P a n d   b atter y   w er e   lo w ,   b u t   t h e y   g r ad u a ll y   i n c r ea s an d   r ea c h   t h e   m ax i m u m   p o in at  m id d a y .   Ho w e v er ,   th p o w er   o f   P an d   b atter y   w er s lo w i n g   d o w n   af ter   m id d a y   an d   r ea ch   th m i n i m u m   p o in t i n   th n ig h t.  T h p o w er   o f   s tr ee t li g h t d u r in g   d is c h ar g i n g   r e m ai n s   co n s ta n t.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   2 J u n 2 0 1 7   :   9 2 6     9 3 4   932       Fig u r 8 .   B atter y   p er f o r m a n ce   d u r in g   c h ar g i n g   an d   d is c h ar g i n g       4.   CO NCLU SI O N   T h e   m o n ito r in g   s y s te m   o f   L iFeP O 4   b atter y   o n   s tan d - al o n s tr ee li g h p h o to v o ltaic   h as  b ee n   i m p le m en ted   b ased   o n   L ab V I E W   I n ter f ac f o r   A r d u in o   ( L I F A ) .   T h is   co n ti n u u m   co m p r is es  P W s o lar   ch ar g co n tr o ller   an d   s ev er al  s en s o r s   f o r   m ea s u r in g   a   s et  o f   p ar a m eter s   th at  in t eg r ated   to   d o u b le  m icr o co n tr o ller   A T m eg a - 3 2 8   an d   A T m eg a - 2 5 6 0 .   T h d ata  h as  b ee n   d eli v er ed   to   p er s o n a co m p u ter   th r o u g h   USB   p o r th er e f o r th e   r es u lt  ca n   b d is p la y ed   o n   t h L C D   in   r ea ti m e.   T h e   GUI   f r o n t   p an el  i n   L ab VI E W   h as  b ee n   s et  to   d is p la y   t h m e asu r e m en r es u lt  i n   g r ap h ical  an d   n u m er ical  d ata  o f   p ac k a g p o w er ,   v o lta g e,   an d   cu r r en f r o m   t h P V,   b att er y ,   an d   s tr ee li g h t.  I n   ad d iti o n ,   State  o f   C h ar g ( SOC )   b atter y ,   lig h in te n s it y ,   an d   w ea th er   co n d itio n   w er also   d is p la y ed .   T h ese  r esu l ts   h av b ee n   tr an s f er r ed   au to m atica ll y   to   e x ce i n   o r d er   t o   f ac ilit ate  th u s er   to   s av an d   co n v er th d ata  to   g r ap h .   I n   th i s   r esear ch ,   th cu r r en o f   L iFeP O 4   b atter y   d u r in g   ch ar g f l u ct u at ed   d ep en d in g   o n   li g h t i n te n s it y   an d   w ea t h er   co n d itio n .       ACK NO WL E D G E M E NT S   Th e   f in a n cial  s u p p o r o f   th i s   p r o j ec w as  co n d u cted   b y   P NB P   Un iv er s ita s   Seb elas  Ma r et,   Su r ak ar ta ,   I n d o n esia .       RE F E R E NC E S   [1 ]   M o h a m e d   S A E.   S m a rt  S tree L i g h ti n g   Co n tr o a n d   M o n it o r in g   S y st e m   f o El e c tri c a P o w e S a v in g   b y   Us in g   V A NET .   In ter n a ti o n a J o u r n a l   C o m mu n ic a ti o n s,  Ne two rk   a n d   S y st e m S c ien c e s .   2 0 1 3 ; 6 3 5 1 3 6 0 .   [2 ]   A b d u lk a d ir  M ,   S a m o sir  A S ,   Ya ti m   A HM.   M o d e li n g   a n d   S im u lati o n   o f   a   S o lar  P h o t o v o lt a ic  S y ste m ,   Its   D y n a m i c s   a n d   T ra n sie n Ch a ra c teristics   i n   L a b V IEW .   In ter n a ti o n a J o u rn a o P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m   ( IJ PE DS ) .   2 0 1 3 3 (2 ) 1 8 5 1 9 2 .   [3 ]   L iu   G .   S u sta in a b le  f e a sib il it y   o f   so lar  p h o t o v o lt a ic  p o w e re d   stre e t   li g h ti n g   sy ste m s.  El e c trica Po w e a n d   En e rg y   S y ste ms .   2 0 1 4 5 6 1 6 8 1 7 4 .   [4 ]   W a n g   X ,   A d e l m a n   P ,   Re in d T .   Us e   o f   L iF e P O 4   Ba tt e ries   in   S ta n d - A lo n e   S o lar  S y ste m .   En e rg y   Pro c e d ia .   2 0 1 2 ;   2 5 1 3 5 - 1 4 0 .   [5 ]   Ka iri e KP ,   M a g n o D,  S a u e r   DU .   S c ien ti f ic  m e a su rin g   a n d   e v a lu a ti o n   p ro g ra m   f o p h o t o v o lt a ic  b a tt e ry   s y ste m s(W M EP   P V - sp e ich e r).   En e rg y   Pro c e d ia .   2 0 1 5 7 3 2 0 0 2 0 7 .   [6 ]   A n u p h a p p h a ra d o r n   S ,   S u k c h a S ,   S iri sa m p h a n w o n g   C,   Ke tj o y   N.  Co m p a riso n   th e   e c o n o m ic  a n a l y s is  o f   th e   b a tt e ry   2 4 / 0 5 / 2 0 1 6   1 2 : 3 3 2 4 / 0 5 / 2 0 1 6   1 8 : 2 1 2 4 / 0 5 / 2 0 1 6   2 2 : 4 8 2 5 / 0 5 / 2 0 1 6   3 : 1 5 2 5 / 0 5 / 2 0 1 6   7 : 4 1 2 5 / 0 5 / 2 0 1 6   1 2 : 0 8 2 5 / 0 5 / 2 0 1 6   1 6 : 3 5 2 5 / 0 5 / 2 0 1 6   2 1 : 0 1 2 6 / 0 5 / 2 0 1 6   1 : 2 8 2 6 / 0 5 / 2 0 1 6   5 : 5 5 2 6 / 0 5 / 2 0 1 6   1 2 : 2 0 7 1 , 3 7 7 9 , 8 6 6 8 , 6 6 5 7 , 5 4 4 9 , 8 7 5 9 , 7 5 7 1 , 2 2 6 4 , 1 5 2 , 9 6 4 1 , 5 5 3 , 5 0 200 400 600 800 1000 D a t e   T i m e Sol a R a d i a t i o n   (w a t t / m2 ) so % S o lar  Ra d iat ion -3 0 -2 0 -1 0 0 10 20 30 40 P o w e r   B a t t e r y   P o w e r   C h a r g e   ( P V )   P o w e r   D i sch a r g e   ( L a m p ) Pow e (W a t t ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:   2088 - 8 694       A   Mo n ito r in g   S ystem  o f B a tter LiFeP O 4   f o r     ( A n if J a ma lu d d in )   933   b e tw e e n   li th iu m - io n   a n d   lea d - a c i d   in   P V   sta n d - a lo n e   a p p l ica ti o n .   En e rg y   Pro c e d i a .   2 0 1 4 ;   5 6 3 5 2 3 5 8 .   [7 ]   De ll ’Er a   A ,   Bo c c E,   S b o rd o n e   D,  V il larin M ,   Bo e ri  F ,   Ca rlo   A D ,   Zu c c a ri  F .   Ex p e ri m e n tal  tes ts  to   re c o v e th e   p h o to v o lt a ic  p o w e b y   b a tt e r y   s y s tem .   En e rg y   Pro c e d ia .   2 0 1 5 ;   8 1 5 4 8 5 5 7 .   [8 ]   L in d e n   D,  Re d d y   T B.   Ha n d b o o k   Of  Ba tt e rie s .   2 0 0 2 .   U S A .   M c G r a w - Hill .     [9 ]   T a k a h a sh M ,   O h tsu k a   H,  A k u to   K,  S a k u ra Y.  C o n f irm a ti o n   o f   L o n g - Te r m   C y c lab il it y   a n d   Hig h   T h e r m a S tab il it y   o f   L iF e P O 4   i n   P r ism a ti c   L it h iu m - Io n   Ce ll s.   J o u r n a l   o T h e   E lec tro c h e mic a S o c iety .   2 0 0 5 1 5 2   (5 ):   8 9 9 9 0 4 .   [1 0 ]   Zh u   Z ,   L iu   D,  Ro n g   Y,  S u n   J.  S OC  EKF   Esti m a ti o n   Ba se d   o n   a   S e c o n d - o r d e L iF e P O 4   Ba tt e r y   M o d e l.   T EL KOM NIKA .   2 0 1 3 1 1 ( 8 ):  4 2 0 8 4 2 1 3 .   [1 1 ]   Ju li e n   C M ,   M a u g e A ,   Zag h ib   K,  G ro u lt   H.  Co m p a ra ti v e   Iss u e o f   Ca th o d e   M a teria ls  f o L i - Io n   Ba tt e ries .   In o rg a n ics .   2 0 1 4 2 1 3 2 1 5 4 .   [1 2 ]   M a z m a n   M ,   Cu h a d a O,  Uz u n   D,  Av c E,   Bic e E,   Ka y p m a z   T C,   Ka d iro g lu   U.  Op ti m iza ti o n   o f   L i F e P O 4   sy n th e sis  b y   h y d ro th e rm a m e th o d .   T u rk ish   J o u rn a o C h e mistry .   2 0 1 4 ;   3 8 2 9 7 3 0 8 .   [1 3 ]   L in   C,   Xu   S ,   L Z,   L B,   Ch a n g   G ,   L iu   J.  T h e rm a a n a l y sis  o f   lar g e - c a p a c it y   L iF e P O 4   p o w e b a tt e ries   f o e lec tri c   v e h icle s.  J o u rn a l   Po we S o u rc e s.  2 0 1 5 ;   2 9 4 :   6 3 3 6 4 2 .   [1 4 ]   L in   L ,   L iu   Y,  P i n g   W ,   Ho n g   F .   T h e   El e c tri c   V e h icle   L it h iu m   Ba tt e ry   M o n it o rin g   S y ste m .   T EL KOM NIKA .   2 0 1 3 ;   1 1 ( 4 ):  2 2 4 7 2 2 5 2 .   [1 5 ]   A u ss wa m a y k in   A ,   P lan g k lan g   B.   De sig n   o f   Re a T i m e   Ba tt e r y   M a n a g e m e n Un it   f o P V - Hy b rid   S y ste m   b y   A p p li c a ti o n   o f   Co u l o m b   Co u n ti n g   M e th o d .   E n e rg y   a n d   P o we r E n g in e e rin g .   2 0 1 4 6 : 1 8 6 1 9 3 .   [1 6 ]   Ja m a lu d d in   A ,   S ih o m b in g   L ,   S u p riy a n to   A ,   P u rw a n to   A ,   Niz a m   M .   De sig n   Rea T ime   Ba tt e ry   M o n it o rin g   S y ste m   Us in g   L a b VIE W   In ter fa c e   Fo Ard u i n o   (   L IFA   ) .   2 0 1 3   Jo in I n tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   Ru ra In f o r m a ti o n   &   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o l o g y   a n d   El e c tri c - V e h icle   T e c h n o l o g y   (rIC T   &   ICe V - T ).   2 0 1 3 5 - 8.   [1 7 ]   Kh a n   J,   A rsa lan   M H.  S o lar  p o w e tec h n o l o g ies   f o su sta in a b le  e l e c tri c it y   g e n e ra ti o n     A   re v ie w .   Ren e wa b le  a n d   S u sta in a b le E n e rg y   Rev iews .   2 0 1 5 5 5 4 1 4 4 2 5 .   [1 8 ]   Al - sh o wa n y   EF A .   T h e   I m p a c o f   th e   En v iro n m e n tal  Co n d i ti o n   o n   th e   P e rf o rm a n c e   o f   th e   P h o to v o lt a ic  Ce ll .   Ame ric a n   J o u r n a l   o En e rg y   E n g i n e e rin g .   2 0 1 6 4 ( 1 ):  1 7.   [1 9 ]   Na v e e n k u m a R,   Krish n a   P .   L o w   Co st  Da ta  A c q u isit io n   a n d   C o n tr o u sin g   A rd u i n o   P r o to ty p in g   P latf o rm   a n d   L a b V IEW .   In t e rn a t io n a l   J o u r n a o S c ien c e   a n d   Res e a rc h   ( IJ S R).   2 0 1 3 2 ( 2 ):  3 6 6 3 6 9 .   [2 0 ]   Hu ria  T ,   L u d o v ici  G ,   L u tze m b e rg e G .   S tate   o f   c h a rg e   e sti m a ti o n   o f   h ig h   p o w e li th i u m   iro n   p h o sp h a te  c e ll s.   J o u rn a P o we r S o u rc e s .   2 0 1 4 2 4 9 9 2 1 0 2 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       An if  J a m a l u d d i n   re c iev e d   h is  M a ste d e g re e   f ro m   Un iv e r sit y   o f   In d o n e sia .   He   is  w o r k in g   a s   a   lec tu re   in   P h y sic Ed u c a ti o n   De p a rtm e n a S e b e las   M a re Un iv e rsity .   His  r e se a r c h   in tere st  o n   m a teria l s   e lec tro n ic  a n d   i n stru m e n tatio n .   He   is  c u rre n tl y   m e m b e o f   In d o n e s ian   P h y sic a S o c iety   a n d   In d o n e sia n   C o n so r ti u m   o f   Ba tt e ry   R e se a r c h .           An a fi   Nur  ‘Ai n i   re c e iv e d   h e B a c h e lo d e g re e   in   P h y sic s   Ed u c a ti o n   P r o g ra m   f ro m   Un iv e r sitas   S e b e las   M a re t.   S h e   c a rried   o u re se a rc h   in   b a tt e r y   m o n it o rin g   a n d   in q u iry   b a se d   le a rn in g   a h e r   f in a p ro jec t.   S h e   in tere st  in c lu d e b a tt e r y   e n e rg y   sto ra g e ,   r e n e wa b le  e n e rg y ,   l e a rn in g   th e o ries   a n d   stra teg ies .     Ar if  J u m a r i   g ra d u a ted   f ro m   U n iv e rsity   o f   M a g d e b u rg   G e r m a n y   a a   M a ste o n   Ch e m ic a P r o c e ss   En g in e e rin g .   He   is  a   le c tu re o n   C h e m ica En g in e e rin g   De p a tm e n o f   S e b e las   M a re Un iv e rsit y   S u ra k a rta In d o n e sia .   His res e a rc h   in tere st i s o n   m a teria d e v e lo p m e n t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   2 J u n 2 0 1 7   :   9 2 6     9 3 4   934     Ag u s P u r w a n to   r e c iev e d   h is  P h D d e g re e   f ro m   Ch e m ica En g in e e rin g ,   Hiro sh im a   Un iv e rist y .   He   is  c u rre n tl y   w o rk   a lec tu re o n   Ch e m ic a En g in e e rin g   De p a rtme n o f   Un iv e rsitas   S e b e las   M a r e t.   He   in tere st  to   d e v e lo p   n a n o m a t e rial  f o e n e rg y   c o n v e rsio n   a n d   sto ra g e .   He   is  m e m b e o M a teria ls  Re se a rc h   S o c iet y   o f   In d o n e sia .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.