Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   1 3 ,  No.   3 ,  M arch   201 9 , p p.   1022 ~ 1030   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 3 .i 3 .pp 1022 - 1 030          1022       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Internet  of  thin gs  (IoT) based i - v cu rve tr acer f or   p hotov oltaic   monito rin g syste ms       H.  B.  Chi 1 , M.  F. N.  Ta ju ddi n 2 , N. H.  Gh az ali 3 , A . Az mi 4 , M.  U.   M aa z 5   1,2,4 Cent er   of Ex ce l le nc e  for   Ren ewa ble E n erg y ,   School  of El ec tr i ca l   S y st ems   Engi nee r ing,    Univer siti   Malays ia   Perl is ,   Ma lays ia   3 School  of  Com pute r and  Com m unic a ti on  Engi ne eri ng,   Univer si ti   Malay s ia Perl is ,   Malay s ia   5 Depa rtment of  El e ct ri ca l   Eng in ee ring   and   Infor m at i on  T ec hnolo g y ,   Univer si t y   of   Pader born ,   Pade rborn,   Germ an y       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Sep   2 1,  2018   Re vised Dec   10, 2 018   Accepte d  D ec   2 2 , 201 8       Thi s  pape r  pr ese nts  a  low - cost  PV   cur ren t - voltage  or  I - V  cur v e  trace r  th a t   has  the   Internet   of  Thi ngs  (IoT )  ca pab il i t y .   Singl e  ende d  pr imar y   induc ta n c e   conve rt er  (SEPI C)  is  used  to  de vel op  the   I - V   tr ac er ,   whi ch  is  a ble   to  cop e   with  rap idly   changing  irr adi a ti on   condi t ions.  The  I - V  trace r   cont r ol  softwar e   al so  has  the   abi li t y   to  au tomatica l l y   ada pt  t o  the   var y ing  irra di at io n   condi ti ons .   The   per form anc e  of  t he  I - V  cur ve  trace r  is  ev al u at ed  and  ver if ied   using simulat ion   and expe r iment al   te sts.   Ke yw or ds:   DC - DC con vert er   In te r net  of thin gs   I - V  c urve trace r   Photo vo lt ai c s yst e m s     Copyright   ©   201 9   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed.   Corres pond in g  Aut h or :   Nur Hafiza h G hazali ,   School  of Com pu te r   a nd   Com m un ic at ion  Enginee rin g,   Un i ver sit i M al ay sia  Per li s,   First Flo or,  Pa uh P utra  Ca m pu s, 0 2600,  Ara u,   Perlis,  Ma la ysi a.   Em a il : haf iz ah gh azal i@ unim ap .e du.m y       1.   INTROD U CTION     The  wides prea d  a nd  ra pid  de velo pm ent  and  integ rati on  of  phot ovoltai c  ( PV )   syst em s  hav e  c reated   the  dire  nee d  fo r  pr eci se  a nd   acc ur at e  m et hods   to  cal culat e  and   m ea su re  the  healt h,   de gradati on ,  an d  perform ance  of   PV   m od ules .  W hile  the  current  m on it ori ng   m et ho ds   pro vid e  a  good   ind ic at ion   of   these  at tribu te s,  they   are  incapa ble  of   pr ese ntin g  the  necessa ry  in form ation   to  ac cur at el y  deter m ine  these  at tribu te s.  The  c urren t - volt age  ( I - V)   c urve  of   a  P V  m od ule  can  pr ov i de  this  in f or m at ion ,  m aking   it   a  far   s uperi or  appr oach  to  t he   cu rr e ntly   em plo ye d  m on it ori ng  m et ho ds.  Howe ver,  the   too ls  a nd  m et ho dolo gy  requir ed  to  extract  the  I - V   curve  are  highly   inv asi ve  a nd   undesi rab le .  In   order   t o  de rive  the  I - V  curve,   the  PV   m od ule     has  to  be  disc onnecte d  f ro m   i ts  load  a nd   c onnecte d  to  a  to ol.  T he  I - V  tra cers  m on it or   s ever al   c har act e risti cs   of   a  PV   m od ule  includi ng   sh ort   ci rcu it   current  ( Isc),  open  ci rc uit  volt age  (V oc ),   m axi m u m   po wer   ( W),   vo lt age  at   m axi m u m   po we r  ( Vm p) ,  cu rr e nt  at   m axi m u m   p ow e r  ( Im p)   an d  the  c onve rsion   e ff ic ie ncy ( %)  [ 1].   The  cu rr e nt  form   of   I - V  trac ing   is  not  feas ible  or   fina nci al ly   viable  and  therefore  the r e  are  no   know n  PV   op e rati on  a nd  m ai ntenan ce  ( O&M)   com pan ie s  that  em plo y  it   as  a  m onit or in g  a pproa ch.   Furthe rm or e,  since   the  I - V  c urve s  are  traced  m anu al ly ,  the  process  ca nnot  be  re peate d  re gu la rly .  F reque nt  an d  pe rio dic   m easur em ent a nd   recor d  of I - V  cu rv e s can b e extrem el y  helpful and  i nform at ive f or  trac king the per for m ance   and d e gradati on  of PV m od u l es.   Ther e   are  m ulti ple  I - V  trac er s  avail able  c om m ercially ,  var yi ng   i n  pr ic e,   accu racy,  a nd  portabil it y.   Howe ver,  al l  su ch  pro du ct s  a re  operate d  in  a  si m i la r  m ann er.  Th e  PV   m od ule (s)   or   stri ng(s )  are  disco nnect ed   from  the g enera ti on  circ uit an d  the n  at ta ch ed  to  the posit ive  an d ne gative term inals of  the  I - V  tracer . T he  n ext   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       In te r net o f t hings (I oT )  b as e d i - v curve  trace r for  phot ovo lt aic mo nitorin g syst ems   ( H.   B.  Chi )   10 23   ste p  is  to  trace  and   ca pture  th e  I - V  c urve  for   the  at ta ched   m od ule/st ring,  store  the  capt ured  cu r ve  to  a  dev ic e,   and   t he  m od ul es  are  re - c onne ct ed  to  thei r  gen e rati on  ci rc uit.  This  se ries   of   ste ps   m us t  be  re peated  f or  each  m od ule  or   st ring   t o  ext ract  their  I - V  cu rv e s .  This  disco nn ect ion   a nd   re - c onnecti on  of  P V  m od ules  are   highly   undesira ble  f or   a  PV   plant  owner   si nce  it   ad ds  to  the  c os t  a nd  re quires  e xtr a  la bor.   M or e over ,  m os t  PV   pl ants  ar e  locat ed  in  areas  with  ve r y  low  popula ti on   den sit ie s,  th eref or e  a ny  av ai la ble  O&M  te chn ic ia ns   are  locat ed  far   f r om   the  plant  and   w ou l d  re qu i re  sig ni ficant  tim e  to  disp at c h  a  so l ution.  T he  ow ner s  of   PV   pla nts  are  therefo re in te re ste d  in  a m or e  autom at ed  m o nitor i ng syst em   that req uires  li tt le  o r  no m anu al  la bor.    The  de velo ped  I - V  t racer   offe rs  a  l ow - c os t  s olu ti on  t o  the   issue.   It  is   integ rated  with  I oT  te chnolo gy   and  ca n  be  placed b et wee n  a  string  of  m odul es  an d  th e  in ve rter.   A   po wer el ect ro nics   inte rf ace   i s  al so  re qu i red  wh ic h  traces   the  stri ng.  T he   I - V  c urve  ca n  be  trace d  once  a  day  or   m ul ti ple  tim es   duri ng   t he  da y.  Th e   autom at ed  appro ac h  of   t he  I - V  trace r  el i m i nates  any  hum an  el em ent  and   e xtra  la bor   c os ts  ass ociat ed   with   conve ntion al   I - V  tr acers .  T he   pr e s ente d  ap proac h  can   al so   be   im ple m en te d  at   the  stri ng  le vel,  w her e   it   can   pro vid e  an  e xh austive  m easure   of   the  P V  sy stem' s  healt h.   More ov e r,   the  regular  data  stora ge  can  be  use d  to  com pu te   de gr a dation  rates.   A ny  issues   with  the  P V  syst em   includi ng  fail ures  a nd  une xp e ct ed  de gradati on  ca n  be dete ct ed  ea r li er and  a pprop riat e m easur es  can  be  ta ke n.        2.   LIT ERATUR E REVIE W   2 . 1.       I - V   an d  P - V   Ch ar ac te ri stics of P V Modul es   The  im po rtant  PV   cha racteri s ti cs  li ke  the  op tim u m   vo lt ag e,  op ti m u m   cur re nt,  an d  opti m u m   po we r  can   be  ext racted  f ro m   it s  curv es.  T he  I - V  cu rv e  s how s  the  relat ion s hip   be tween  t he  P V  current  a nd  vo lt age,   wh il e  the  relat i on s hi p  betwe e n  P V  outp ut  volt age  an d  power   is  s how n  by  the  P - V  c urve.  Howe ver ,  t her e  a re  sever al   exte rn a l  factor s  that  gove r n  the  perf or m ance  of   a  PV   m od ule  in cl ud in g  irra dia nce  an d  tem per at ur e .   Figures  1  a nd  2  s how h ow th ese facto rs  ca n affect t he   ou t put p ower  of PV  m od ules.      2 . 2 .      Im po r t ance  of  I - V   Cu r ve  Tr acer  an d  D if feren t Met ho ds  Used   The  I - V  trace r   play s  a  cru ci a l  ro le   in  deter m inin g  the  pe r form ance  of   a   PV   m od ule  or  syst e m   by   act ing   as   a  m on it or i ng  syst em .  The  traced   current  a nd  volt age  rati ng  giv es  a   m easur e  of   t he  perf or m ance  of   the  P V  m odule.  It  is   the  fas te st  m et ho d  f or  perform ance  evalu at ion  in   com m ercial   PV   a rr ay s  a nd  is  the  s ta nd a rd   t oo l  use d  by  el ect rical   con tract ors  and   P V  syst em   instal le rs  for  both  c omm ercial   and   util it y  PV .  I - V  tracers  ca n  e va luate   the  perf or m ance  of  a  PV   syst em   reg ar dless  of   w hethe r  it   is  arra ng e d  i n  m od ules  or   arr ay s,  an d  pr ov i des  a  gr a phic al   rep re sent at ion   of   the  operati ng  cha ra ct erist ic s  of   the  PV   syst em .  This   gr a phic al  r e pr e sentat ion can  be use d  t o detec t any u nfo resee n  c hanges  or si gn s  of  de gr a da ti on .            Figure  1.  I - V  a nd   P - V  c urves unde r diffe ren t  te m per at ure     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   3 ,  M a r c h   201 9   :   1 0 2 2   –   1 0 3 0   1024       Figure  2.  I - V  a nd   P - V  c urves unde r   diff e ren t  irr a diance       Ther e   are   se ve ral  m et ho ds   us e d  to   obta in   the  I - V  c urv e  su c h  as   ca pa ci ti ve  chargi ng,  var ia ble  resist ors,  a nd   DC - DC  co nve rter.  In   orde r  t o  trace  th e  cha racteri sti cs  curves,  t he  cu rr e nt   and   volt age  m us t  be  var ie d.   By   us ing   a  ca pacit ive   load,   the  ca pacit or   will   discharge  a nd   c harge  as  co ntr olled  by  the  s witc he s   sh ow n  in  Fi gure  3.   M or e over ,  the  cha rg i ng   tim e  is  determ i ned   by  open  ci rcu it   volt age,  s hort  ci rcu it   cu r ren t ,   and   capaci to r  r at ing .  H ow e ve r,   the  c apacit a nce  m us t  be  hi gh   e noug h  to  e nab le   sl ow   c ha rg i ng,  w hich  a vo i ds  fast tra ns ie nts t hat w il l dam ag e the ca pacit or  and sw it c hes.             Figure  3. The   m et ho d o f  ca pa ci ti ve  load  [2]       On   the  oth er  ha nd,  the  co nv e ntion al   I - V  c urve  tracer  us e s  var ia ble  resist ors  to  var y  the  vo lt age  a nd  current   rati ng   i n  or der   to  plo t   the  cu rv e  as  s how n  in  Fi gur e  4.   T he  value  of   resist ance  is   var ie d  f ro m   zero   t o  infin it y  in  ord er  to  captu re  the  po i nts  fro m   sh or t  ci rcu i t  to  op e n  ci rc uit.  Howe ver,   this  m et ho d  is  no t  reco m m end ed   for  high  po wer   a ppli cat ion s  as   sho rt   ci rcu it   c urren t  cannot  reach   and  the  re verse  bias   char act e risti cs cannot  be dete r m ined.           Figure  4 .   The   m et ho d o f vari able resist or   [ 2]     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       In te r net o f t hings (I oT )  b as e d i - v curve  trace r for  phot ovo lt aic mo nitorin g syst ems   ( H.   B.  Chi )   1025   The  DC - DC  c onve rter  m e tho d,  as  show n  in  Figure  5,   va ries  the  vo lt a ge  an d  curre nt  rati ng s  by   adjustin g  t he  duty   cy cl e .  Ge ne rall y,  the  ou t pu t  volt age  of  the  loa d  is  va r ie d  by  t he  duty   cy cl e  and  th e  input  vo lt age . In  this  w ay , th e c har a ct erist ic  cu rv e  of  c urre nt and v oltage ca n be  plo tt ed  acc ordi ng  t o  the  du ty   cy cl e.  Th us ,  with  zer o  duty   cy cl es,  vo lt age  rati ng   beco m es  the  op e n  ci rc uit  volt age  an d  c urren t  beco m es  zero.     On   t he  ot her   ha nd,  with  c omplet el y  on e  du ty   cy cl e,  the  vo lt age  rati ng  be com es  zero   and   c urre nt  bec om es  sh ort   ci rcu it   current.  T he  op en  ci rcu it   volt age  an d  sho rt  ci rcu it   current  can  be  ta ke n  f ro m   the  PV   m odule s   datasheet   [2] .           Figure  5. The   m et ho d o f DC - DC c onver te r  [ 2]       2 . 3 .      I - V   C urve  Tracer B as e d on the  DC - DC Con verte r   Lit eratur e  B uc k  a nd  boos t  c onve rters  a re  no t  su it able   f or  P V  a pp li ca ti on s  due  t o  t heir  pa rtia l  op e rati onal   re gi on   as  s how n  i n  Fig ures  6 - 8.  Gen e rall y,  a  buck  c onve rter  i s  able  to  on ly   ste p  dow n  th e  input   vo lt age  a nd   not  able  to  ste p  up   the  input  volt age.  The refore ,  the  bu c k  co nverter  is  not  suffici ent  to  be  use d  i n  traci ng   I - V  c urve  f or   PV   m od ules .  O n  the  oth e r  ha nd,  th e  boos t  c onvert er  i s  on ly   a ble  to  ste p  up   t he   inpu t   vo lt age   but  is  no t  a ble  t o  ste p  dow n  the   in put  volt age .  I n  t his  way,  a  boost   co nv e rter  is   al so   no t  a ppli cable  in   traci ng  I - V   cu rv e   f or  P V  m od ules .  Howe ve r,   a   buc k - boost   conve rter,   Cuk  co nverte r,   and  SE PI C  c onve rte r   can  perf or m   w el l  in  traci ng   I - V  c urve  as  s ho wn  in   Fig ure  8.  SE PI C  is   ch ose n  i n  t his  w or k  beca us e  it   ha s  no   inv e rting  outp ut  val ues  c ompare d  t o  the  bu c k - bo os t  co nv e rter  a nd  ha s  highe r  ef fi ci ency  than   th e  Cu k  conve rter.               Figure  6. O perat ion al  r e gion  of buc k  c onv er te r  [ 3]       Figure  7. O perat ion al  r e gion  of bo os t co nve rter  [3 ]       3.   SEPIC B AS E D  I - V  CU RVE  TRACER   The  sin gle - e nded  pr im ary - inducta nce  c on ver te r  (S E PI C )  co nverter  is   a  non - i nverti ng   DC - DC   conve rter  ca pa ble  of  produci ng  an  outp ut  volt age  le ss  t ha n,   gr eat e r  tha n,  or  e qu al   to   it s  outp ut  volt ag e.  It  is  adv a ntage ous  f or   I - V  traci ng  du e   to  it s  abili ty   to  bu c k  a nd   boos t,  it s  non - in ver ti ng  in pu t,  an d  it s  co ntinuo us   input  cu rr e nt  [ 4 - 7].  A   su i ta bl e  load  resist or  is  cho se n  with  a  value  t hat  en su res   the  S EPIC   conve rter  re m ai ns  in conti nuous  c onduct ion m od e (CCM ) for th e entiret y o f  th e trace.  It is h el pful to kee p  t he  conv e rter i n C CM   for  analy sis  an d  co ntr ol  purposes,   as  the  dy nam ic s  of   the  conv erter  c ha ng e  as  it   enters  the  disc on ti nuous   cond uction  m od e  ( DCM) .  I n  CC M,  the  co nverter   can   be  a ssu m ed  to  ha ve   two  sta te s,  O N  or  OF F .  I n  t he  fi rst   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   3 ,  M a r c h   201 9   :   1 0 2 2   –   1 0 3 0   1026   sta te ,  O N,   t he  switc h  is   tu rn e d  on  a nd  the   in pu t   volt age  sou rce  c harges   the   first  i nduct or .   The  seco nd  in duc to r   ta kes  ene r gy  from   cou plin g  c apacit or   C P.  I n  this  sta te ,  th e  diode  is  no t  tur ned   on.  In   t he  sec ond  sta t e,  OFF ,   the  switc h  is  tu rn e d  off  a nd  th e  first  inducto r   charges  the  c ouplin g  ca pacit or   a nd   pro vid e s  current  to  t he   load.  The  sec ond  in du ct or  al so   pro v ides   cu rr e nt  t o  the   loa d.  Fig ur e   9  sho ws  t he   overall   set up  of  the   de velo pe d  I - V  tracer a nd Fig ure  10 sho ws  t he  h a rdwar e  test  setu p.                   Figure  8. O perat ion al  r e gion  of  buc k - boos t   conve rter ,   SEP IC   an d   C uk [3]     Figure  9.  O veral l   blo ck  d ia gra m  o f  t he deve lop e d  I - V   tracer         Figure  10. Sna ps hot  of the  ha rdwar e  setu p  i n  the  lab or at ory       4.   RESU LT S   A ND  DI SCUS S ION   4 . 1 .      O pt im iz e The  I - V   C ur ve  Tr acer Per fo rm an ce   The  sam pling   tim e  and   the  ste p  siz e  m us t  be  wisel y  cho se n  to  op ti m iz e  the  per f orm ance  l evel  of   I - V  curve  tracer  [ 9 - 12] .  Since  the   du ty   cy cl e  pr ovide d  by  SEP I C  will   be  gen erated  in  autom at ic   m od e,  sa m pling  tim e  and   ste p  siz e  play   ver y  i m po rtant  ro le s  in  dete rm ining   the  I - V  c urv e  tracer  perfor m ance.  The   sa m pl ing   tim e   ind ic at es  t he  tim e  ta ken   f or   each d uty  cy cl e  chan ge,   e. g.   the  tim e  ta ken   for  duty   cy c le   chan gi ng   f r om   0. 1  to  0.2  is  the  sa m pl ing   tim e.  Fu rt her m or e,  th e  ste p  siz e  indi cat es  the  interval  of   duty   cy cl e  wh e n  it   ch ang e s.   Fo r  e xam ple,  t he  ste p  siz e  will   be  0. 01  if  the  du ty   cy cl e  is   change d  from   0.1  to  0.11.  Se ver al   analy ses  of   I - V  curve  trace r  pe rfor m ance  are  carried  out  with   the  ai m   to  hav e  the  fa ste st  and   sm oo th est   curve  traci ng  sy stem   as sho wn in T a ble 1 - 2.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       In te r net o f t hings (I oT )  b as e d i - v curve  trace r for  phot ovo lt aic mo nitorin g syst ems   ( H.   B.  Chi )   1027   Table  1.   O pti m al  Step  Size  Se tt ing s   Sa m p lin g  ti m e   Step  size   1 0 0   m s   0 .1   0 .01   0 .05       Table  2 .  O pti m al  Sam pling  Tim e Sett ing s   Step  size   Sa m p lin g  ti m e   0 .01   5 0   m s   1 0   m s       Thro ughout  al l   the  a naly ses, 50  m s  sa m pling  tim e  with  0.0 1  ste p  siz e  set ti ng g ives   the b es t  I - V  cu r ve   tracer p e rfo rm ance as s how n i n  Fig ur e  11. T he  total  traci ng  tim e d epends  on  t he  num ber   of  sam pling s a nd  t he  ste p  siz e.  For a  step size  of  0.01,  the  total  sa m pl ing s a re  83. T hu s , eac h  tra ci ng  ti m e is aro un d 4s.           Figure  11. Te ste d wit h 50 m s sa m pling  ti m e a nd 0.01 ste p  si ze       4 . 2 .      H ardw ar e tes ting un d er a unif orm c on diti on w ith  differen t  ir r adi an ce   It  can  be  c on cl ud e d  that  a  higher  ir ra diance  has  highe r  cu rr e nt,  volt age  an d  powe r  rati ngs.  If  com par ed  to  c urren t  an d  po wer   rati ngs ,  volt age  rati ngs  unde r  dif fer e nt  irrad ia nc e  are   con sist ent.  H ow e ve r,   the  sho rt  ci rc ui t  cur re nt  a nd  op e n  ci rcu it   volt age  unde r  di ff ere nt  ir rad ia nce  a re  no t  t he   sam e.  The   hi gh e r   irrad ia nce  has  higher  s hort  ci rcu it   current  a nd   op e n  ci rcu i t  vo lt age.  The   irrad ia nce  of   1000  W /m 2  has  the   highest m axi m um  p ow e r p oint  as sho wn in F igure  12.     4 . 3 .      I oT B as e d  I - V  C urve T ra cer   In  the  final  sta ge,   both  I - V  a nd  P - V  cu rv e s   are  disp la ye d  in  the  we b - bas ed  c urves  t hro ugh  a   local   serv e r.   In   this  way,  the  pe rfo rm ance  of   PV   m od ules  can  be   evaluated  a nd  exam ined  an yt i m e  by  the  us ers .   Fu rt her m or e,  a ll   the  data  is  based   on  real - ti m e  and   thu s  t he   us ers  ca n  ev al uate  the  real - tim e  con diti on  of   P V  m od ules.  Fig ure  13   sho ws  bot h  I - V  a nd  P - V   curves  in  real - tim e.  The  pr e vi ou s  a nd  cu rr e nt  m axi m u m   p owe r   execu te d  f r om   PV   m odules  is  al so   trac ke d  in  the  la st  c har t   as  sho wn  in  F igure  13.   This   Io T   base d  I - V  cu r ve   tracer h as  high er co m m ercial   po te ntial  if co m par ed  to the e xisti ng  c omm ercial  tracers [13 - 18 ] . T he  de velo ped  tracer  is  able  to  track  al l  the  vo lt age ,  cu rr e nt ,  and   powe r  e xecu te d  f ro m   t he  P V  m od ule s  in  real  tim e  a nd   t he   char act e risti cs  perform ances  of   P V  m od ule s  are  store d  in   web - base d  cu rv es .  Th rou gh   integrati on  wit h  I oT  te chnolo gy,  t he   tracer   bec ome s  m or e  po werfu l  a nd  e ff ect i ve.   It  al s o  pr es ents  the   op port un it y  f or  us ers   arou nd  the wo rld  t o  s ha re th e  sam e inf orm ation  a nd  analy ze the  da t a at t he  sam e tim e w it h  the  sa m e resu lt s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   3 ,  M a r c h   201 9   :   1 0 2 2   –   1 0 3 0   1028         Figure  12 .  I - V   curve a nd P - V   curve  unde r dif fer e nt irr a dia nc e             Figure  13 .  We b - base d   data   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       In te r net o f t hings (I oT )  b as e d i - v curve  trace r for  phot ovo lt aic mo nitorin g syst ems   ( H.   B.  Chi )   1029   On  the  oth e r  ha nd,  si nce  the   tracer  is   able  t o  exam ine  an d  m on it or   P V  m odules  perf or m ances  al l  th e   tim es,  it   beco m es  ver y  us e f ul   par ti cularly   wh e n  th e  P V  m od ules  are  in sta ll ed  at   the  r oofto p  or   i n  a  r ur al   a rea.   Fo r   exam ple,  if  PV   m odule   is  instal le d  a t  the   r oofto p,   the  us e rs  face   dif ficult ie s  in   m on it or ing  the  P V  m od ules  thr ou gh  co nventio na l  tracers.   W it h  the   de velo pe d  trace r  with  I oT  te c hnology,   us e rs  ca n  m onit or   the   PV   m od ules  pe rfor m ances  conve niently .  G ener al ly ,  PV   powe r  pla nts  ar e  bu il t  in  r ur al   areas,   a nd   for   su ch   cases,  the  pow er  pla nt  operat or s  ca n  e xec ute  the  pe rfo rm a nce  a naly sis  anyt i m e  The  IoT  base d  trace r   has  a   bette r  ef fici enc y  com par ed  to  conve ntion al   a nd   c omm ercially   avail able  traces  beca us e  it   enab le s  PV   m od ules   to b e  m on it or e d  c onve niently  a nd all ows  for  early  f a ult det ect ion   of P V  m odules.       5.   CONCL US I O N   In  this  pap e r,  the  c on ce pt  of  a  low - c os t  I - V   tracer  us i ng  a  SEPI C   co nvert er  with  I oT   ca pab il it y  has   been   pr ese nted .  The  desi gn e d  I - V  cu r ve  tracer  offers  a  high  de gr ee  of  flexibili ty   con side rin g  the  var i ou s   current   an d  vo lt age  scal e  le ve ls  an d  a dap ta ti on   t o  ir rad ia nce  c onditi on.   The   prese nted  flexible  I - V   cu rve   tracer  is  su it ab le   fo r  te sti ng   phot ovoltai c  pa nels  of   dif fer e nt  vo lt a ge  an d  current  le vels,  in  var i ou s  ir ra diance   conditi ons.       ACKN OWLE DGE MENT   The  aut hors  would  li ke  to   thank   Un i versi ti   Malay sia   Perlis  and   Mi nistry  of   Hi gher  Ed ucati on  (MO HE)  Ma la ysi a  fo r   pr ovidin g  t he  f a ci li ti es  and   fi nan ci al   s uppo rt  (Fu nd am ental   Re search   Gr a nt     Schem e  (F RG S)   unde r  a  gr a nt  num ber   of  FRGS/1/ 2015/ TK 10 / UNIMA P /03 / 2)   a nd  ( S hort  Term   Gr a nt  N o.  9001 - 0056 7) .       REFERE NCE S    [1]   Roger  A.  Mess enge r  and  Jerr y   Ventr e.   Photovo lt aic  S y st ems   Engi nee r ing,   2nd  ed.   New  York:  Tay lor  &  Fran cis ,   2005,   pp .   70 - 16 8.   [2]   C.   Paper ,   C.   Re cor d,   I .   Photovo lt aic,  and  S.   Co nfe ren c e,  “ Diffe ren t  m et hods  to   obta in   the  I  –   V  cur ve  of  PV   m odule s :  A re v i ew, ”   no.   June,   2 015.   [3]   R.   F.  Coel ho,   F.   M.  Conce r,   and   D.  C.   Marti ns,  “ A  sim pli fie d  an aly s is  of  DC - D C  conve rte rs  ap pli ed  as  m axi m um   power  point  tr acker  in  photovolt ai c  s y st ems , ”  2nd  Int.   Sy m p.   Pow er  El ectron.   Di strib.   Gene r.   S y s t. ,   no.   2,   pp.   29 – 34,   2010 .   [4]   D.  Hart ,   In trodu ct ion   to  pow er elec tron ic s,   1st  ed. Ne w York,   N.Y.:   McGr aw  Hill, 2011,  pp .   196 - 2 64.   [5]   A.  P.  Module,   “ Perform anc e  Com par ison  bet wee n  ĆUK   and  SEP IC  Convert ers  for  Maximu m   Po wer  Point   Tra ck ing  Us ing  Inc rement a l  Con duct an ce   T ec hni que  in  Solar  Pow er  Applic a ti on s,”   vol.   7 ,   no.   12 ,   pp.   1148 – 1153 ,   2013.   [6]   A.  B.   Geir   Opda hl  Alex   Youaki m ,   “ Photovolt aic   Maximum   Powe r  Point   Tr ac ker , ”  no.   Novem ber ,   2010.   [7]   S.  Gane sh,  J.  Jana ni,   and  G.  B.   Angel,   “ A  Maximum  Pow er  Point  Tra ck er  for  PV   Panel s  Us ing  SEP IC  Convert er, ”  vol.   8 ,   no .   2 ,   pp .   356 – 361,   2014 .   [8]   A.  Chouder ,   S.   Silve stre ,   B.   T a ghez oui t,   and  E.  Kara t epe,  “ Monitori ng ,   m odel l i ng  and  sim ulati on  of  PV   s y st e ms   using L abVIE W , ”  Sol .   Ene rg y ,   v ol.   91 ,   pp .   337 – 3 49,   2013 .   [9]   F.  Toua t i,   M.   A.  Al - Hitmi,  N .   A.  Chowdhur y ,   J.  A.  Ham ad,   an d  A.  J.  R.   San   Pedro  Gonza le s ,   “ Inve stiga ti on   o f   solar  PV   per for m anc e  under   Doha  wea the r  usi ng  a  customized  m ea surem ent   and  m onit oring  s y stem,”   Renew .   Ene rg y ,   vol .   89 ,   pp.   564 – 577 ,   20 16.   [10]   A.  Riva i  and  N.   A.  Rahi m ,   “ A  low - cost  photovol ta i c  (PV )  arr a y   m onit oring  s y stem,”   CEAT  2013  -   2013  IEE E   Conf.   Cl ea n   Energ y   Technol . ,   no .   Sept ember, pp.  169 – 174,   2013 .   [11]   R.   F.  Coel ho,   F.   M.  Conce r,   and   D.  C.   Marti ns,  “ A   sim pli fie d  an aly s is  of  DC - D C  conve rte rs  ap pli ed  as  m axi m um   power  point  tr acker  in  photovolt ai c  s y st ems , ”  2nd  Int.   Sy m p.   Pow er  El ectron.   Di strib.   Gene r.   S y s t. ,   no.   2,   pp.   29 – 34,   2010 .   [12]   R.   Garc ía - v al ver de  et  a l.,  “ Solar  Ene rg y   Ma te ri als   &  Solar  C el ls  Po rta ble   and  wir el ess  IV - cur ve   tr ac er   for  >   5  k V   orga nic phot ovol ta i c  m odule s, ”  S ol.   Ene rg y   M ater .   Sol.   Ce ll s,   vol.  151,   pp .   60 – 65 ,   2016.   [13]   J.  Jos eba ,   M.  Ibirr ia ga ,   X.  Mique le z ,   D.  M.  Pena,  and  A.  Oprite sc u,   “ Low - cost,   High  Flexi bilit y   I - V  Curve  Tra ce r   fo r  Photovolt aic   Modules  Low - cost,   high  fl exi b il ity   I - V  cur v e  t rac er  for  pho tov olt aic  m odule s,”   no.   Ma y   2010 ,   2014.   [14]   V.  Le i te   and  F.   Chenl o,   “ An  Im prove d  El e ct r onic   Cir cui t  for   Tra c ing  th e  I - V  Chara cteri st ics   of  Photovolt aic  Modules  and  Str ings Ke y   words , ”  vol .   1 ,   no .   8 ,   p p.   1224 – 1228 ,   2 010.   [15]   C.   W .   R il e y ,   “ A n  Autonom ous Onli ne  I - V   Trac er  for   PV   Monit oring  Appli ca t io ns,”   2014 .   [16]   P.  Papage org as,   D.  Pirom al is, T.  Vala van is,  S.   Ka m basis,   T.   I li opo ulou,   and  G.   Vokas,  “ A l ow - cost   and  f ast  PV   I - V  cur ve  tr acer  bas ed  on  an  open  s ourc e  pl at form   with  M2M   com m unic at ion  ca pa bil ities  for  pre v e nti ve  m onit oring , ”   Ene rg y   Proc edia ,   vol .   74 ,   pp .   423 – 438,   2015 .   [17]   "P V  A naly z er   I - V   Curve  Tra ce r s" ,   Sol m et ric . com,   2016.   [Online ] . Availab le :http:/ /www . solm et ric.c om /pvanal y z ermat rix . ht m l.   [Acc essed:  0 4 -   Ma y -   2017] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   3 ,  M a r c h   201 9   :   1 0 2 2   –   1 0 3 0   1030   [18]   "I - V  400w,  Ph otovol taic  Te ste rs,  I - V  Curve  t rac ers  |   HT  Instrum ent s" ,   Ht - in strum ent s.c om ,   2015.   [Online ] .   Avail ab le :   htt ps:// ww w.ht - instru m ent s.c om /e n/pr oduct s/photovol t ai c - te sters/I - V - c urve - trace rs/I - V 400w/ .  [Acc essed:   04 -   Ma y -   2017] .       BIOGR AP HI ES OF  A UTH ORS       Moham m ad  Faridun  Naim  Tajud din  re ce iv ed  his  B.   Eng .   and   M.  Eng.   from   th e  U nive rsi t y   of  Malay a   (UM ),   Mal a y s ia   in  20 04  and  2007  r espe ctively ,   and   th e  Ph.D.  d egr e e  f rom   the  Univer siti   T ekn ologi   Malay sia  ( UTM),  Johor,  Malay s ia   in  20 15.   He  is  cur ren tly   wi th  School  of  E lect ric a l  S y st em  E ngine er ing,   Uni ver siti   Ma lay si a   Perli s  (UniM AP ).   His   rese arc h  int e rest s  inc lude   power   el e ct roni cs  control,   photovo lt a ic  m odel li ng  and  cont rol ,   int ellige n t  con tr ol  and  opti m i za t i on  te chn ique s  such  as  diffe r ent i al  evol uti on  (D E),  par ticle  sw arm opt imiza t ion  (PS O) a nd  f i ref l y   al gori thm ( FA ).         Nur Hafi z ah  Gh az a li   r ecei v ed  he r  B.   Sc.   and  Ph . D from the   Univ ersit i   Te kno logi   Malay s ia  (UTM),  Johor, M al a y s ia i n   200 6  and  2015   respe ct iv ely ,   and   th e M .   Sc.   degr ee   fr om   the   Univer siti   Utar a M al a y s ia (UUM ),   Mal a y s ia i n   20 10.   She   is c ur ren tly   with   School   of  Com pute r  and   Com m unic at ion  E ngine er ing, Univ ersit i   Malay si a  P erl is ( UniMA P). H er  rese arc h   in te rest s inc lud e  imag e proce ss ing,   data hiding and arti f i ci a l  in te l li gen t.             Azra lmukm in  bin  Azm i  obta ine d   his  B.   Eng.   (Hons )  (El ec ri cal  S y stem  Engi nee rin g)  from  the   Univer sit y   Malay s ia   Perl is  (UniMA P)  in  2 007  and  M.  En g.   (Elec tr ical - Pow e r)  from   Univer siti   Te kn ologi   Malay sia  (UTM)  in  2009.   Curre ntly   h e  is  a  le ct ur er  at   School  of   El e ct ri ca l  S y ste m   Engi nee ring ,   UnM AP .   His   rese arc h  inter ests  inc lud ed  art if ic i al   int ellige n t  and  opti m iz ation,   po wer  sy st em,  power  el ectroni c ,   high  volt age   and   ren ewa bl e   ene rg y .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.