I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   6 ,   No .   6 Dec em b er   201 6 ,   p p .   2 5 3 8 ~ 2 5 4 4   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 6i 6 . 1 1 4 7 9          2538       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 JE C E   An  O pti m a l En er g y  Ma na g em en S y ste m  f o PV/Ba t tery  Standa lo ne Sys te m       Vella n k i M eha J y o t hi ,   T .   Vij a y   M un i S V  L   L a litha     De p a rt m e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   K L   Un iv e rsity ,   V a d d e sw a r a m ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   8 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   J u n   2 9 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   J u l   1 3 ,   2 0 1 6     T h is  p a p e p re se n ts  a n   o p ti m a e n e rg y   m a n a g e m e n f o P V / b a tt e r y   sta n d - a lo n e   sy ste m .   T h e   s y ste m   c o m p rise p h o t o v o lt a ic  a rra y ,   b a tt e r y ,   in v e rter  a n d   A lo a d s.  P V   a rra y   is  a n   u n c o n tro ll a b le  so u rc e   d u e   t o   t h e   v a riatio n in   irrad iatio n a n d   tem p e ra tu re .   To   d e li v e th e   h ig h e st  p o in to   th e   lo a d   a   m a x i m u m   p o w e p o in trac k in g   tec h n iq u e   is  u se d .   In   sy n c h ro n iz a ti o n   w it h   b a tt e ry   b a n k   th e   s y ste m   b e c o m e c o n tro ll a b le.  M o d e o f   o p e ra ti o n   o f   th e   s y ste m   a re   d e f in e d   b y   th e   b a tt e r y   b a n k .   M o d e o f   o p e ra ti o n   a re   b a se d   o n   th e   d if fe re n c e   b e t w e e n   su p p ly   a n d   lo a d   d e m a n d .   T h is  p a p e p r o jec p r o p o se a n   o p ti m a e n e rg y   m a n a g e m e n stra teg y   to   i m p ro v e   th e   p e rf o rm a n c e   o f   th e   P s y ste m .   T h e   a n ti c ip a ted   s y ste m   p e rf o r m a n c e   is  e v a lu a ted   f o v a r y i n g   lo a d in   M AT LAB/si m u li n k .   K ey w o r d :   B atter y   E n er g y   m a n a g e m e n t   MP PT   PV   s y s te m   T r an s f o r m er   b u ck   co n v eter   Co p y rig h ©   2 0 1 6   In stit 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 :   T .   Vi j ay   Mu n i,    Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   L   U n iv er s it y ,   Vad d es w ar a m ,   Gu n t u r   Dt,   An d h r P r ad esh - 522502 ,   I n d ia.   E m ail:  v ij a y m u n i @ k lu n i v er s it y . in       1.   I NT RO D UCT I O N   Du to   cr i tical  s it u atio n   o f   f o s s il   f u el   d ec lin i n g   a n d   t h g lo b al  w ar m i n g   e f f ec t,  alter n a tiv en er g ies   b ec am p o p u lar .   I n   n atu r m a n y   r en e w ab le  en er g y   r eso u r ce s   ar av ailab le  lik s o lar ,   w in d ,   tid al  an d   h y d el.   B u s o lar   e n er g y   is   th e   m o s t   p o p u lar   s o u r ce   a m o n g   t h a lter n ati v e n er g y   r e s o u r ce   w i th   o u e m i s s io n   o f   p o llu tan t s   e n er g y   co n v er s io n   i s   d o n e.   De m a n d   f o r   s o lar   e n e r g y   is   i n cr ea s ed   f r o m   2 0 to   2 5 o v er   th e   p ast   1 5   y ea r s .   Ot h er   ad v an ta g es  o f   s o lar   en er g y   ar lik ec o -   f r ien d l y ,   ab u n d an a v ailab ilit y   in   n at u r e.   P o w er   E lectr o n ics  p al y s   a   m aj o r   r o le  in   th i s   e n er g y   m a n ag e m e n s y s te m   [ 1 - 2 ] .   A   p o w er   E l ec tr o n ics  co n v er ter   co n v er ts   th D C   p o w er   f r o m   t h P s o u r ce   i n to   A C   p o w er   w h ic h   is   u s ed   to   s u p p l y   t h lo ca l o ad s   o r   to   g r id   [3 - 5 ] .   Gen er all y   P ce ll  h as  lo w   e n er g y   co n v er s io n   e f f icie n c y .   I ts   v o lta g is   ab o u 0 . 5 - 0 . 8 V,   to   tr ac k   th e   m ax i m u m   p o w er   f r o m   p h o to v o ltaic  m a x i m u m   p o w er   p o in t r ac in g   i s   es s e n tial.  Si n ce   t h P en er g y   s o u r ce   i s   d is co n ti n u o u s   i n   n a tu r e,   to   s u p p ly   p o w er   to   th lo ad   co n ti n u o u s l y   b atter y   is   ad d ed .   E n er g y   ca n   b s to r ed   in   th b atter y   o r   it  ca n   s u p p l y   t h elo ca lo ad   o r   g r id   [ 6 - 7 ] .   I w ill  d ef i n d ep en d i n g   u p o n   th e   d if f er en m o d es  o f   o p er atio n .   E n er g y   b alan ce   b et w ee n   t h s u p p l y   e n er g y   an d   lo ad   d et er m i n es  t h m o d e s   o f   o p er atio n .   B i - d ir ec tio n al  co n v er ter   o f f er s   th ad v an tag e s   o f   r ed u ci n g   t h n o .   o f   b atter ie s   u s ed   a n d   al s o   en s u r es   t h p o w e r   f lo w   ev e n   i f   o n o f   t h ce lls   f a ils   [ 8 ] .   E n er g y   Ma n a g e m en s y s te m   f o r   co n tr o llin g   Mic r o g r id   is   p r esen ted   in   [ 9 ] .   T h is   p ap e r   p r esen ts   m an a g e m e n o f   p o w er   f lo w   f o r   m i n i m izi n g   th co s o f   ele ctr icit y   a n d   r ed u ctio n   lo s s   o f   en er g y   p r o d u ce d   b y   r en e w ab le  en er g y   s o u r ce s .     L a g o r s et  al. ,   [ 1 0 ]   p r o p o s ed   an   E n er g y   Ma n ag e m e n S y s te m   to   co n tr o th e n er g y   f l o w   i n   th e   m icr o g r id   w h ic h   i s   co m p o s ed   b y   P s y s te m ,   F u el  C el l,  s u p e r ca p ac ito r   an d   lo ad .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     A n   Op tima l E n erg Ma n a g em en t S ystem  fo r   P V /Ba tter S ta n d a lo n S ystem   ( V ella n ki  Meh a r   Jy o th i )   2539   L u   a n d   Fra n co i s   [ 1 1 ]   p r esen t s   an   E n er g y   Ma n ag e m e n S y s te m   f o r   Mic r o g r id   b ased   o n   t h d a y - ah ea d   p o w er   s ch ed u li n g ,   co n s i d er in g   t h p o w er   p r ed ictio n   an d   lo ad   f o r ec asti n g .   P SO - B ased   en er g y   m a m ag e m en s y s te m   f o r   s tan s a lo n Mic r o g r id   is   p r esen ted   in   [ 1 2 ] .   I n   p a p er   d escr ib es  th o p ti m al  b ala n ce   b et w ee n   g e n er atio n   u n its   a n d   also   b y   i n co r p o r atin g   d esira b l en er g y   o b j ec tiv e s   in to   th E MS  d ec i s io n - m ak i n g   p r o ce s s .   T h m o d elin g   eq u ati o n s   o f   t h s o l ar   ce ll is   s h o w n   i n   [ 1 3 ]   T r an s f o r m er   b ased   is o lated   b id ir ec tio n al  co n v er ter   is   u s ed   th p r o p o s ed   s y s te m   [ 1 4 ] .   L ea d - A c id   b atter y   is   u s ed   i n   th e   p r o p o s e d   s y s te m   b ec a u s o f   its   lo w   c o s an d   lo n g   li f [ 1 5 - 1 9 ] .   T h is   p ap er   p r esen ts   b est   p o s s ib le  en er g y   m a n a g e m en s tr ateg y   f o r   P V/b atter y   s tan d - al o n s y s te m .   T h p r o p o s ed   s y s te m   p er f o r m an ce   is   te s ted   u n d er   v ar io u s   o p er atio n al  co n d itio n s   a n d   o b tain ed   r esu lt s   h av e   g o o d   en er g y   m an ag e m e n t   ch ar ac ter i s tics .   T h r est o f   t h p ap e r   is   s tr u ctu r ed   a s   f o llo w s Sectio n   2   d is cu s s es  ab o u t h o v er all  P V/B atter y   s ta s alo n s y s te m   d e s cr ip tio n .   Sectio n   3   &   4   p r esen ts   t h m o d eli n g   o f   th e n er g y   m a n a g e m e n t   s y s t e m   a n d   d i f f er e n m o d es  o f   o p er atio n   r esp ec tiv el y .   Sec ti o n   5   v alid ats   th e   p r o p o s ed   en er g y   m an a g e m e n co n tr o b y   t h s i m u latio n s   r e s u lt s   an d   Sectio n   6   h ig h li g h ts   t h co n cl u s io n s   d r a w n   f r o m   t h r esu lts .       2.   SYST E M   DE SCRI P T I O N   Fig u r e   1   s h o w s   t h P V/B atter y   s ta n d alo n s y s te m   f o r   en er g y   m a n a g e m e n s y s te m .       S o l a r   P h o t o v o l t a i c   S y s t e m     D C                                                                     D C D C / D C   C o n v e r t e r D C   L o a d B a t t e r y R 2 R 1 R 3 I b a t t I p v I o E N E R G Y   M A N A G E M E N T     Fig u r 1 .   P r o p o s ed   d esig n   o f   P V/B atter y   s ta n d - a lo n s y s te m       I in cl u d es  P h o to v o ltaic  ar r ay   w it h   b u c k   b o o s a n d   tr a n s f o r m er   b u c k   co n v er ter s ,   b atter ies  a n d   v ar iab le  DC   lo ad .   B u ck   b o o s C o n v e r ter ,   b att e r y   a n d   l o ad   a r co n n ec ted   th r o u g h   t h r ee   r el a y s .   T h p r o p o s ed   s y s te m   m ai n   f u n ctio n   i s   to   m an ag e   t h e n e r g y   b et w ee n   P V,   B atter y   a n d   l o ad .   T h is   e n er g y   m a n a g e m e n t   is   d o n b y   t h e   d if f er en t   m o d es   o f   o p er atio n   w h ic h   ar r e s o lu te  b y   th e   en er g y   b alan ce   b et w e e n   t h e   g e n er ated   en er g y   an d   t h l o ad   d em a n d .       3.   M O DE L I N G   O F   P RO P O SE SYST E M   3 . 1 .   Dy na m ic  M o del o f   P A rr a y   T h e   P ar r ay   i n v o l v es  s tr i n g s   o f   m o d u l e s   co n n ec ted   i n   p ar allel,   an d   ea ch   s tr in g   co n s is t s   o f   M   m o d u les  co n n ec ted   in   s er ies  t o   o b tain   s u itab l e   p o w er   r atin g .   T h d y n a m ic  m o d e o f   P c e ll  is   s h o w n   i n   Fig u r e   2 .           Fig u r 2 .   E q u iv a le n t e l e ctr ical   cir cu it f o r   P ce ll       T h s er ies  r es is ta n ce   R S   r ep r esen t s   t h in ter n al  r e s is ta n ce   t o   th c u r r en t   f lo w .   T h s h u n t   r esis ta n ce   R Sh   is   i n v er s el y   r elate d   to   leak ag cu r r e n t to   t h g r o u n d .   Fo r   an   id ea l P ce ll,  R S   0   ( n o   s e r ies lo s s )   a n d   R Sh   in f in ite  ( n o   lea k ag e   to   g r o u n d ) .   T h ty p ical   v al u es   o f   R S   0 : 0 5   to   0 . 1 0   an d   R Sh   2 0 0   to   3 0 0   .   T h en er g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   :   2 5 3 8     2 5 4 4   2540   co n v er s io n   ef f icie n c y   o f   P c ell  is   s e n s itiv to   s m a ll   v ar ia ti o n s   i n   R S   ,   b u is   in s en s iti v t o   v ar iatio n s   i n   R Sh A   s m al l in cr ea s i n   R S   ca n   d e c r ea s th P o u tp u t si g n i f ican tl y .   T h p r o ce s s   o f   m o d elin g   o f   s o lar   ce ll  is   d ev e lo p ed   b ased   o n   th f o llo w i n g   eq u atio n s   [ 1 3 ] .   T h o u tp u t - ter m in al  c u r r en I   is   eq u al  to       I   = I ph    I   I sh                   ( 1 )     w h er e,     I ph,   L ig h g e n er ated   cu r r en t   I d,   Dio d e   C u r r en t   I sh,   Sh u n t L ea k a g cu r r en t     I   I p h   -   I o, cell   *                                          ( 2 )           w h er e,   I o, cell   : Rev er s s at u r atio n   c u r r en t o f   t h d io d e[ A ] .   q : E lectr o n   ch ar g [ 1 . 6 0 2 1 7 6 4 6 ×1 0 - 19 c] .   k   : B o ltz m a n n   co n s ta n t [ 1 . 3 8 0 6 5 0 3 × 1 0 - 23 J /k ] .   T   :   T em p er atu r o f   th p - n   j u n ctio n .   α   : D io d id en tit y   f ac to r   w h ic h   lies   b et w ee n   1 & 2   f o r   m o n o   cr y s tali n s i l ico n .     3 . 2 M P P T   Du ring   DC - DC  Co nv er s io n   T h P ce ll p r o d u ce s   th m a x i m u m   p o w er   at  v o lta g co r r esp o n d in g   to   th k n ee   p o in t o f   t h I - cu r v e,   as s h o w n   in   F ig u r 3 .           Fig u r 3 .   MP PT  Sy s te m       V max   an d   I max   ar m a x i m u m   p o w er   p o in t   v o lta g a n d   cu r r en t,   r esp ec tiv el y .   T h d c - d co n v er ter   is   s et   to   o p er ate  at  o p tim a l   v o ltag e   to   ac h iev m ax i m u m   p o w er   b y   MP P T   alg o r ith m .   I n   t h is   s y s te m   P er tu r b   an d   Ob s er v ( P & O)   m et h o d   is   u s e d   to   tr ac k   th MP P   f r o m   P ce ll.   P & m ea s u r es  an d   o p er ates  b y   i n cr ea s i n g   o r   d ec r ea s in g   t h ar r ay   ter m in a v o ltag e,   o r   cu r r en t,  at  r eg u lar   i n ter v al s   an d   t h en   co m p ar i n g   th P o u tp u p o w er   w it h   t h at  o f   t h p r ev io u s   s a m p le  p o in t.  I f   th P ar r ay   o p er ati n g   v o lta g c h a n g es  an d   p o w er   i n cr ea s es   ( d P /d V ,   P 0 ) ,   th co n tr o s y s te m   ad j u s t h P ar r a y   o p er atin g   p o in t i n   th at  d ir ec tio n ; o th er w i s th o p er atin g   p o in t is  m o v ed   i n   th o p p o s ite  d ir ec tio n .     3 . 3 E lect rica M o del o f   B a t t er y   B atter y   is   an   i m p o r ta n ele m en o f   s ta n d - alo n e   P s y s t e m   d u to   t h f l u ct u ati n g   n at u r o f   P V   ar r ay .   L ea d   ac id   b atter y   i s   u s e d   d u to   its   p er f o r m a n ce   ch ar a cter is tics   [ 1 9 ]   as sh o w n   in   F ig u r 4 .       E b C b R b I b a t t V b a t t     Fig u r 4 .   E q u iv ale n Ci r c u it o f   Ba tter y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     A n   Op tima l E n erg Ma n a g em en t S ystem  fo r   P V /Ba tter S ta n d a lo n S ystem   ( V ella n ki  Meh a r   Jy o th i )   2541   E lectr o m a g n etic  f o r ce   is   k ep t i n   s er ies  w i th   t h s o u r ce   v o ltag E b .   I n ter n al  r esis ta n ce   R b .   T h ter m i n al  v o ltag o f   t h b a tter y   is   g iv e n   b y :     V batt   = E b     R b *I batt     V cb                                                                           ( 2 )     State  o f   ch ar g o f   t h b atter y   i s   g i v en   i n   t h eq u atio n   b elo w :   SOC   i s   th a m o u n t o f   elec tr ici t y   s to r ed   d u r in g   th c h ar g e.     S OC = 1   -                   = 1   -                                                                     ( 3 )     w h er e,   Q d   : a m p er e - h o u r s   s to r ed   in   th b atter y   d u r i n g   ti m w i th   ch ar g i n g   c u r r en t I batt .   C batt   : b atter y   n o m i n al  ca p ac it y .     3 . 4 B idi ec t io na l D C - DC  Co nv er t er   T r an s f o r m er   b ased   is o lated   b id ir ec tio n al  co n v er ter   is   s h o w n   in   Fi g u r 5 .       V g D 1 Q 1 Q 2 Q 4 Q 3 D 4 D 2 D 3 D 5 D 6 V T ( t ) L C R i D 5 ( t ) i ( t ) V s ( t ) V i 1 ( t ) 1 : n     Fig u r 5 .   T r an s f o r m er   Ba s ed   I s o lated   DC - DC   C o n v er ter       I s o lated   b u ck   is   u s ed   d u to   its   ad v an ta g es  o v er   o th er   co n v er ter s .   I h as  th f o llo w in g   f e atu r es.  T o   co n v er th e n er g y   s to r ag s y s te m   to   th b u s .   I is   ab le  to   o p er ate  u n d er   w id er   o u tp u p o w er   r an g e.   B i - d ir ec tio n al  p o w er   f lo w ,   h i g h   p o w er   o p er atio n ,   g alv an ic  is o latio n ,   lo n g   b atter y   lif t i m e.   A   lo n g   b atter y   li f e   ti m i s   ac h ie v ed   b y   d r ain i n g   f r o m   a n d   p r o v id in g   to   th b atter y   lo w   r ip p le  DC   C u r r en t.       4.   M O DE S O F   O P E RAT I O O F   P RO P O SE SYS T E M     T h en er g y   m a n ag e m e n is   d o n b et w ee n   th P s y s te m ,   B atter y   an d   L o ad .   T h is   m an a g e m e n t   s y s te m   co n tr o ls   th e n er g y   p r o d u ce d   b y   t h P ar r ay   a n d   b atter y   s to r ag to   s u p p l y   th d e m an d   [ 2 1 - 2 2 ] .     4 . 1 .   O pera t ing   M o des   T h p r o p o s ed   P V/B atter y   s ta n d   alo n s y s te m   o p er ates in   a n y   o n o f   th f iv m o d es.    M o de  1 :   P PV   >   P load  ( B atter y   C h ar g ig )   I n   t h i s   m o d P s y s te m   g en er ate s   ex ce s s   a m o u n o f   p o w er   t h an   t h e   d em a n d .   A t th is   ti m b atter y   i s   ch ar g i n g   w it h   r e m ai n i n g   p o w er .   M o de  2 :   P PV  <   P load  ( B atter y   Dis c h ar g i n g ) I n   th i s   m o d P s y s te m   g e n er ates  in s u f f ic ien p o w er   an d   th e   r eq u ir ed   am o u n t o f   p o w er   is   t ak en   f r o m   t h b atter y .   M o de  3 :   P PV  0   ( B atter y   s u p p lies   to   lo ad ) W h en   th er e   i s   n o   a v ailab le   en er g y   f r o m   t h P t h en   B atter y   s u p p lies   t h lo ad   M o de  4 :   P PV  =   P load  ( On l y   P s u p p lies   to   lo ad ) I n   t h i s   m o d th P ar r a y   g e n er ate  s u f f ic ien e n e r g y   to   f ee d   th lo ad   w it h o u t th i n ter f er en ce   o f   b atter y .   M o de  5 :   P PV  0 ,   P batt  =0   ( Dis co n n ec t h lo ad )   I n   t h is   m o d e,   n o   P en er g y   p r o d u c tio n   an d   b atter y   is   co m p lete l y   d is c h ar g ed ,   t h en   t h co n s u m er   is   d is co n n ec ted .     4 . 2 .   Si m ula t io n Cir cu it   Dia g ra m   Fig u r e   6   s h o w s   t h s i m u lat io n   d ia g r a m   f o r   p r o p o s ed   en er g y   m an a g e m en s y s te m .   T h p r o p o s ed   s y s te m   co n s i s ts   o f   P ar a y ,   B atter y   a n d   E n er g y   Ma n a g e m en S y s te m .   P ar r a y   s y s te m   w il ac as  s o u r ce   an d   b atter y   w i ll  ch ar g a n d   d is ch ar g d ep en d in g   o n   t h lo ad .   T h is   en e r g y   m a n ag e m e n is   d o n b y   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   :   2 5 3 8     2 5 4 4   2542   d if f er e n m o d e s   o f   o p er atio n   w h ic h   ar r eso lu te   b y   t h e n er g y   b ala n ce   b et w e e n   t h g e n er ated   en er g y   an d   t h e   l o ad   d em an d .           Fig u r 6 .   Si m u lat io n   Diag r a m   f o r   P r o p o s ed   Sy s te m       4 . 3 .   P r o po s ed  Alg o rit h m   f o E nerg y   M a na g e m ent   Sy s t e m   function [R2,R1, R3] = fcn(Vbattery, Ppv, Plo)   R1=0; R2=0; R3=0;   Pav=0;   Vhvd=190;   Vlvd=100;   Pav=Ppv - Plo;   if Pav>0        if Vbattery<Vhvd;        R1=1;        R2=1;        R3=0;   else        R1=0;        R2=1;        R3=0;        end   else        if Vbattery>Vlvd            R1=0;            R2=1;            R3=1;        else            R1=0;            R2=0;            R3=0;        end   end       5.   SI M UL AT I O R E S UL T S   T h Fig u r e. 7   s h o w s   th p o w er - ti m ch ar ac ter is t ics,  w h er th r is tim i s   f r o m   0   to   0 . 2   s ec ,   tr an s ien t   s tate  s tar ts   f r o m   0 . 2   to   0 . 6   s ec   an d   f r o m   0 . 6   to   1   it sh o w s   th s tead y   s tate.     L o ad   ch ar ac ter is tic s   ar s h o wn   i n   th Fi g u r 8   w h er th c u r v e s   ar p lo tted   b et w ee n   Vo ltag a n d   ti m e,   c u r r en t a n d   ti m e,   p o w er   an d   ti m e.   T h r aise ti m i s   f r o m   0   to   0 . 1 1 ,   tr an s ie n t sta te  is   f r o m   0 . 1 2   to   0 . 5   s ec   an d   th s tead y   s tate  c h ar ac ter i s tics   ar f r o m   0 . 5   to   1   s ec   as s h o w n   h er e.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     A n   Op tima l E n erg Ma n a g em en t S ystem  fo r   P V /Ba tter S ta n d a lo n S ystem   ( V ella n ki  Meh a r   Jy o th i )   2543                       Fig u r 7 .   P P o w er   v /s   T i m e   Fig u r 8 .   L o ad   C h ar ac ter is t ics       Fig u r 9   s h o w s   P ch ar ac ter is tics   w h ich   ar p lo tted   b et w ee n   th Vo lta g a n d   ti m e,   c u r r en an d   ti m e,   p o w er   an d   ti m e.   T h r is ti m is   f r o m   0   to   0 . 1 4 ,   tr an s ien s tate  is   f r o m   0 . 1 5   to   0 . 6   s ec   a n d   th s tead y   s tate   ch ar ac ter is tic s   ar f r o m   0 . 6 1   to   1   s ec   s h o w n   h er e.   Fig u r 1 0   s h o w s   c h ar ac ter is ti cs  o f   DC   C o n v er ter ,   w h ich   ar p lo tted   b et w ee n   t h Vo lta g e   an d   ti m e,   cu r r en an d   t i m e,   p o w er   an d   ti m e.   T h r ai s ti m e   s tar t s   f r o m   0   to   0 . 1 4 ,   tr an s ie n t   s tate   is   f r o m   0 . 1 5   to   0 . 7   s ec   an d   th s tead y   s tate  c h ar ac ter i s tics   ar f r o m   0 . 7   to   1   s ec   s h o w n   h er e.                               Fig u r 9 .   P C h ar ac ter is tics   Fig u r 1 0 .   DC   C o n v er ter   Ou tp u t       6.   CO NCLU SI O N   An   o p ti m al  e n er g y   m an a g e m en al g o r ith m   w a s   d ev e lo p ed   f o r   P V/b atter y   s ta n d - a lo n s y s te m .   T h e   alg o r ith m   h a s   ca p ab le  to   m a n ag an d   o r g an ize  th d if f er en t   m o d es  o f   o p er atio n .   T h m o d elin g   o f   P ce ll  is   s tu d ied   w it h   t h MP P T   tech n i q u e.   B atter y   is   co n n ec ted   w it h   b i - d ir ec tio n al  D C - DC   co n v er ter   to   co m p e n s ate   th lo ad .   T h s im u latio n   r esu l s h o w s   t h en er g y   m a n ag e m e n alg o r it h m   w ill  o p er ate  co r r ec tl y   f o r   th b atter y   ch ar g i n g   an d   d is ch ar g i n g   a n d   in   co m p en s atio n   o f   th lo ad   d e m an d .       RE F E R E NC E S   [1 ]   S. K.  Kim ,   J.H.  Jo e n ,   C. H.  Ch o ,   J. B.   A h n ,   a n d   K w o n ,   D y n a m ic  m o d e ll in g   a n d   c o n tro o f   a   g rid - c o n n e c ted   h y b rid   g e n e ra ti o n   sy ste m   w it h   v e rsa ti le   p o w e tran sf e r,   IEE T ra n s.   In d .   E lec tro n . ,   v o l.   5 5 ,   n o .   4 ,   p .   1 6 7 7 - 1 6 8 8 ,   A p r .   2 0 0 8 .   [2 ]   F .   V a len c iag a   a n d   P . F .   P u les to n ,   S u p e rv iso c o n tro f o a   sta n d - a lo n e   h y b rid   g e n e ra ti o n   sy ste m   u sin g   w in d   a n d   p h o to v o lt a ic en e rg y ,   IEE T ra n s.   En e rg y   Co n v . ,   v o l .   2 0 (2 ),   p .   3 9 8 - 4 0 5 ,   Ju n e   2 0 0 5 .   [3 ]   Ha m ro u n N,  Jra id M ,   Ch é rif   A .   Ne c o n tro stra teg y   f o 2 - sta g e   g rid   c o n n e c ted   p h o to v o l taic   p o w e s y st e m .   Ren e wa b le E n e rg y ,   2 0 0 8 3 3 ( 1 0 ): p .   2 2 1 2 2 1 .   [4 ]   Ba rb o sa   P G ,   Ro li m   LGB,   W a tan a b e   EH,   Ha n it sc h   R.   C o n tr o stra teg y   f o g rid   c o n n e c ted   DC A c o n v e rters   w it h   lo a d   p o w e f a c to c o rre c ti o n .   IEE Pro c e d in g s.  Ge n e r,  T ra n sm   Dis trib ,   1 9 9 8 ;   1 4 5 ( 5 ):  p .   4 8 7   49 2.   [5 ]   Ko u tr o u li E,   Ka laitza k is  K,  Vo u lg a ris  NC.,   De v e lo p m e n o f   a   m icro c o n tro ll e b a se d ,   p h o to v o lt a ic  m a x i m u m   p o w e p o in trac k in g   c o n tr o sy st e m .   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we r   El e c tro n ics ,   2 0 0 1 ;   1 6 (1 ):   p .   4 6 54 .   [6 ]   Bo u c e tt a   A b d   A ll a h ,   L a b e d   Dja m e l,   Co n tro o f   P o w e a n d   V o lt a g e   o f   S o lar  G rid   Co n n e c ted .   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) Vo l.   6 ,   N o .   1 ,   F e b ru a ry   2 0 1 6 ,   p p .   2 6 ~ 3 3 .   [7 ]   Us e   o f   P h o t o v o lt a ics   in   M icr o g rid   a En e rg y   S o u rc e   a n d   Co n tro M e th o d   u si n g   M AT LAB/S im u li n k ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u t e r E n g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   V o l .   6 ,   No .   2 ,   A p ril   2 0 1 6 ,   p p .   8 5 1 ~ 8 5 8 .   [8 ]   h tt p : // ww w . b a tt e r y u n iv e rsit y . c o m /p a rto n e - 2 4 . h tm   0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 0 50 100 150 200 250 300 350 400 T i m e P o w e r 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 0 100 200 T i m e V o l t a g e 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 0 1 2 T i m e C u r r e n t 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 0 200 400 T i m e P o w e r 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 0 50 100 T i m e V o l t a g e P V   V o l t a g e 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 0 5 10 T i m e C u r r e n t   C u r r e n t 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 0 500 1000 T i m e P o w e r P o w e r 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 0 100 200 T i m e V o l t a g e D C   C o n v e t e r   O u t p u t 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 0 1 2 T i m e C u r r e n t C u r r e n t 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 0 200 400 T i m e P o w e r P o w e r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   :   2 5 3 8     2 5 4 4   2544   [9 ]   R. J.  W a a n d   R. Y.  Du a n ,   Hig h - e ff icie n c y   b id irec ti o n a c o n v e rter  f o p o w e so u rc e w it h   g re a v o lt a g e   d iv e rsit y ,   IEE T ra n s.  P o we r E lec tro n ,   v o l.   2 2 ,   n o .   5 ,   p .   1 9 8 6 - 1 9 9 6 ,   S e p .   2 0 0 7 .   [1 0 ]   C.   M a risa rla  a n d   K.R .   Ku m a r,   A   H y b rid   W in d   a n d   S o lar  En e r g y   S y ste m   w it h   Ba tt e r y   En e rg y   S to ra g e   f o a n   Iso late d   S y ste m ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o E n g i n e e rin g   a n d   In n o v a ti v e   T e c h n o l o g y   ( IJ EIT ) ,   v o l. 3 ,   n o .   3 ,   p .   9 9 - 1 0 4 ,   S e p tem b e 2 0 1 3 .   [1 1 ]   S . W .   M o h o d   a n d   M . V .   A wa re ,   M icro   W in d   P o w e Ge n e ra to W it h   Ba tt e r y   En e rg y   S to ra g e   f o Crit i c a L o a d ,   IEE E   S y ste ms   J o u rn a l ,   v o l.   6 ,   n o .   1 ,   p .   1 1 8 - 1 2 5 ,   M a rc h   2 0 1 2 .   [1 2 ]   C. A .   Hill ,   M . C.   S u c h ,   D.  Ch e n ,   J.  G o n z a lez   a n d   W . M .   G ra d y ,   B a tt e r y   En e rg y   S to ra g e   f o En a b li n g   In teg ra ti o n   o f   Distrib u te d   S o lar  P o w e G e n e ra ti o n ,   IEE T ra n s a c ti o n s o n   S ma rt  Gr id ,   v o l.   3 ,   n o .   2 ,   p . 8 5 0   -   8 5 7 ,   Ju n e   2 0 1 2 .   [1 3 ]   M a tt h e w   Cla y to n   S u c h ,   Co d y   H il l,   Ba tt e r y   En e rg y   S to ra g e   a n d   W in d   En e rg y   In te g ra ted   in to   th e   S m a rt  G rid ,   IEE PE S   In n o v a ti v e   S ma rt   Gr id   T e c h n o l o g ies   ( IS GT’1 2 ),   p .   1 - 4 ,   J a n u a ry   2 0 1 2 .   [1 4 ]   J.F .   M a n w e ll   a n d   J.G .   M c G o wa n ,   L e a d   Ac id   Ba tt e r y   S to ra g e   M o d e f o H y b rid   En e rg y   S y ste m s,   S o la r E n e rg y ,   v o l .   5 0 ,   n o .   5 ,   p .   3 9 9 - 4 0 5 ,   1 9 9 3 .   [1 5 ]   L o m b a rd i,   P . ,   P o w a lk o ,   M . ,   Ru d i o n ,   K.,   Op ti m a o p e ra ti o n   o f   a   v ir tu a p o w e p lan t,   IEE Po we &   En e rg y   S o c iety   Ge n e ra M e e ti n g ,   2 0 0 9 .   [1 6 ]   L a g o rse ,   J.,   S o m o e s,  M . ,   A   m u lt iag e n f u z z y - lo g ic -   ba se d   e n e rg y   m a n a g m e n o f   h y b rid   sy st e m s,   IEE In d u stry   Ap p li c a ti o n S o c iety   An n u a M e e ti n g   ( IAS ) ,   2 0 0 9 .   [1 7 ]   L u ,   D.,   F ra n c o is,   B. ,   S trate g ic f r a m e w o rk   o f   a n   e n e rg y   m a n a g e m e n o f   a   m icro g rid   w it h   a   p h o t o v o lt a ic - b a se d   a c ti v e   g e n e ra to r,   EL ECT ROM OTION ,   2 0 0 9   [1 8 ]   P o u rm o u s a v S . A . ,   Ne h rir  M . H.,   Co lso n   C. M . ,   W a n g ,   C. ,   Re a l - ti m e   e n e rg y   m a n a g e m e n o f   a   sta n d - a lo n e   h y b ri d   w in d - m icro tu rb in e   e n e rg y   s y ste m   u sin g   p a rti c le  s w a r m   o p ti m i z a ti o n ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   S u st a in a b le  E n e rg y 2 0 1 0   [1 9 ]   L a lo u n S ,   Re k io u a   D,   Re k io u a   T ,   M a tag n e   E,   F u z z y   lo g ic  c o n tro l   o f   S tan d a l o n e   p h o to v o lt a ic  sy ste m   w it h   Ba tt e r y   S to ra g e ,   J o u rn a o P o we r S o u rc e s ,   v o l.   1 9 3 ,   n o .   2 ,   p p .   8 9 9 9 0 7 ,   2 0 0 9 .   [2 0 ]   Ak a ss e w a   T c h a p o   S ING O,  S y stè m e   d ’a li m e n tatio n   p h o to v o l taïq u e   a v e c   sto c k a g e   h y b rid e   p o u l’ h a b it a t   é n e rg é ti q u e m e n a u to n o m e ,   Do c to ra T h e se s Na n c y - I ,   2 0 1 0 .   [2 1 ]   S .   S a ll e m ,   M . Ch a a b e n e ,   M . B. A . Ka m o u n ,   En e rg y   m a n a g e m e n a lg o rit h m   f o a n o p ti m u m   c o n tro o f   a   p h o to v o l taic   w a t e p u m p in g   sy ste m .   Ap p li e d   En e rg y ,   v o l. 8 6 ,   p p . 2 6 7 1 - 2 6 8 0 ,   2 0 0 9 .   [2 2 ]   I.   Ya h y a o u i ,   S .   S a ll e m ,   M . B. A .   Ka m o u n ,   F .   T a d e o ,   F u z z y   e n e rg y   m a n a g e m e n o f   a n   o ff - g rid   P V / Ba tt e r y   s y ste m ,   In   Pro c e e d i n g   o t h e   fo u rth   in ter n a ti o n a l   Ren e wa b le E n e rg y   Co n g r e ss ,   p p .   7 7 9 - 7 8 6 ,   2 0 1 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.