I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em s   ( I J P E DS)   Vo l.  1 6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 2 5 ,   p p .   4 0 7 ~ 4 1 7   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ijp ed s . v 1 6 . i1 . p p 4 0 7 - 417         407     J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Desig n and   im ple menta tion o f  4 - qu a dra nt  cho pper  f o r speed  co ntrol o EVs  and reg enerativ e  br a king  ana ly sis       M a g dy   S a o ud i   Abdelfa t a h 1, 2 ,   P a rma l Sing h So la nk i 1 ,   Sa s idh a ra n Sre edha ra n 1   1 El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   U n i t ,   D e p a r t m e n t   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t y   o f   T e c h n o l o g y   a n d   A p p l i e d   S c i e n c e s,   S u h a r ,   O man   2 El e c t r i c a l   P o w e r   a n d   M a c h i n e En g i n e e r i n g   D e p a r t m e n t ,   Za g a z i g   U n i v e r s i t y ,   Za g a z i g ,   Eg y p t       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   1 0 ,   2 0 2 3   R ev is ed   No v   8 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Dec   2 6 ,   2 0 2 4       Th is  p a p e p re se n ts  a   n o v e 4 - q u a d ra n c h o p p e d e sig n   fo c o n t ro ll in g   t h e   sp e e d   o e lec tri c   v e h icle s,  fe a tu rin g   a   re g e n e ra ti v e   b ra k i n g   m e c h a n ism   to   imp ro v e   e n e r g y   e fficie n c y .   Re g e n e ra ti v e   b ra k i n g   re c o v e rs  e n e rg y   d u ri n g   d e c e lera ti o n   b y   c o n v e rti n g   k i n e ti c   e n e rg y   i n t o   e lec tri c a e n e rg y   st o re d   i n   t h e   b a tt e ry .   Th is   p r o c e ss   a c ti v a tes   a u to m a ti c a ll y   wh e n   th e   a c c e lera to p e d a l   is   re lea se d ,   slo win g   th e   v e h icle   wh il e   re d u c in g   re li a n c e   o n   m e c h a n ic a b ra k e s,   wh ich   re m a in   a v a il a b le  f o r   e m e rg e n c y   sit u a ti o n s.  Th e   s y ste m ’s  v o lt a g e   c o n tro is  a c h iev e d   u sin g   a   p u ls e - wid th   m o d u lati o n   (P W M tec h n iq u e   th a t   a d ju sts  th e   d u t y   c y c le  o sw it c h i n g   d e v ice s.  m icro c o n tro ll e se rv e a th e   sy ste m ’s  c o re ,   g e n e ra ti n g   P WM   sig n a ls  a n d   c o o r d in a ti n g   i ts  o p e r a ti o n .   T h e   p e rfo rm a n c e   o f   t h e   c h o p p e wa e v a lu a ted   th r o u g h   sim u la ti o n s   a n d   e x p e rime n ts,  d e m o n stra ti n g   t h a o p ti m a e n e r g y   re c o v e ry   o c c u r a d u t y   c y c les   o 5 5 - 6 5 % .   T h e   re su lt s rev e a led   th a u p   to   4 0 0   jo u les   o e n e rg y   c a n   b e   re g e n e ra ted   p e b ra k in g   c y c le,  p a rti c u larly   in   st o p - sta rt  d ri v i n g   c o n d it io n s.   Th is  in n o v a ti v e   d e sig n   c o n tr ib u t e to   a   5 - 1 0 %   e x ten sio n   i n   b a tt e ry   li fe   p e r   c h a rg e   c y c le,  e n h a n c in g   t h e   o v e ra ll   e fficie n c y   a n d   su sta in a b il it y   o e lec tri c   v e h icle s.  Th e   p ro p o se d   sy ste m   d e m o n stra tes   sig n ifi c a n p o ten ti a fo e n e rg y   re c o v e ry   a n d   re d u c e d   we a o n   m e c h a n ica b ra k in g   sy ste m s,  p a v i n g   th e   wa y   fo m o re   e fficie n e lec tri c   v e h icle   tec h n o l o g ies .   K ey w o r d s :   4 - q u a d r an t c h o p p er   DC   m o to r   E lectr ic  v eh icles   Pu ls e - wid th   m o d u latio n   R eg en er ativ b r ak i n g   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma g d y   S ao u d i   Ab d elf atah   E lectr ical  E n g in ee r in g   Un it,  D ep ar tm en t o f   E n g i n ee r in g ,   Un i v er s ity   o f   T ec h n o lo g y   a n d   Ap p lied   Scien ce s   Su h ar   C am p u s ,   Su h ar ,   P.O.   B o x   1 3 5 ,   Po s tal  C o d 3 1 1 ,   Om a n   E m ail:  m ag d y . s ao u d i@ u tas.ed u . o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h m o s o f   co n v en tio n al  p ass en g er   an d   tr an s p o r tatio n   v e h icles  ac r o s s   th wo r ld   ar o p er at ed   b y   th e   f o s s il  f u el  b ased   in ter n al  co m b u s tio n   en g in es.  T h ese  v e h icles  ar m ajo r   co n tr ib u to r s   o f   p r o d u cin g   th g r ee n h o u s g ases   o th er   p o llu ta n ts   [ 1 ] - [ 3 ] .   T h er ef o r e,   it  is   ess en tial  to   s h if th p ar ad ig m   o f   c o n v en tio n al  v eh icle   by  elec tr ic  v e h icles  ( E Vs)  with   n o   tailp i p in   p h ased   m an n er .   T h v ar io u s   s tu d ies  s h o th at  E Vs  ar m o r e   ef f icien t,  s m ar ter ,   an d   e n v ir o n m en tally   f r ie n d ly   [ 4 ] - [ 6 ] .   B u t   th r an g ( d is tan ce   co v er ed   b y   v eh icle   wh en   f u lly   ch ar g ed )   o f   E Vs is   m ajo r   ch all en g b ec au s o f   lim ited   s to r ed   en er g y   in   t h b atter y   b an k .   T o   ad d r ess   th is   is s u e   s ev er al  s tu d ies  h av b ee n   d o n to   im p r o v th E r a n g e.   I n   liter atu r [ 7 ] - [ 9 ] ,   d if f er e n m eth o d s   h a v b ee n   r ep o r ted   to   in c r ea s E V’ s   r an g an d   its   ec o n o m y .   T h p o w er   tr ain   o f   an   E class ically   co n s is ts   o f   an   en er g y   s o u r ce ,   an   elec tr ic  cir c u it ( p o wer   elec tr o n ics),   elec tr o n ic   co n tr o l u n it  ( E C U) ,   an d   a n   elec tr ic  m o to r .   Sin ce   b atter y   p ac k   is   th e   p r im ar y   e n er g y   s o u r c to   o p er ate  t h DC   m o to r s   o f   E Vs,  s p ec ial   atten tio n   h as  b ee n   g iv en   to   k ee p   th e   b a tter y   ch ar g h ig h   as  g o o d   last in g   s o u r ce   an d   o p tin g   f o r   n ewe r ,   h ig h ly   ef f icien t   d esig n ed   m o to r s .   T h e   f o u r - q u ad r an DC - DC   ch o p p e r s ,   as  s h o wn   in   s ec tio n   2 ,   attem p ts   to   h ar v est  v ar iab le   DC   v o ltag f r o m   c o n s tan DC   v o ltag b y   a d ju s tin g   t h v o ltag a n d   cu r r e n p ass ag e   in   th e   f o u r - q u ad r a n t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   1 Ma r c h   20 25 407 - 417   408   f u n ctio n s .   Sev er al  s tu d ies  s h o [ 1 0 ] - [ 1 2 ] ,   th at  th u s o f   b r u s h less   DC   ( B L D C )   m o to r s   co n tr o lled   b y   DC   ch o p p e r   is   o n o f   o p tio n s   to   im p r o v th p er f o r m an ce   o f   E Vs  an d   co n s u m ed   less er   en er g y .   I n   DC   ch o p p er ,   DC   to   DC   co n v er ter   is   u s ed   to   s tep   u p   a n d   s tep   d o wn   th DC   v o ltag u s in g   f ast  o p er atin g   s witch es.  T h o u tp u t   v o ltag o f   c h o p p er   cir cu it  is   c o n tr o lled   b y   p e r io d ic  cl o s in g   a n d   o p en in g   o f   s em ico n d u ct o r   s witch es lik p o we r   tr an s is to r s   o r   f o r ce d   co m m u tat io n   th y r is to r s   u s ed   in   th cir c u it .   T h DC   ch o p p er   is   c ap ab le  to   o p er ate  in   all  4 - q u ad r e n ts   an d   it  is   m o r e   ef f ici en t,  s p ee d y   an d   o p tim ized   d e v ice  h en ce   is   wid ely   u s ed   as  s p ee d   c o n tr o ller   f o r   DC   m o to r s   ap p licatio n s   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ]   lik e   in   E Vs.   I n   p r esen s ce n ar io   to   r ed u ce   th ca r b o n   em is s io n s   an d   to   a d d r ess   th clim ate  ch a n g is s u es,  s o lar   en er g y   o p tim izatio n   in   d is tr i b u ted   s y s tem   [ 1 5 ]   a n d   t h u s o f   E Vs  ar g ettin g   p r io r it ies  to   r ep lace   th e   co n v en tio n al  p o wer   a n d   tr an s p o r tatio n   s y s tem   r esp ec ti v ely .   T h er ar s ev er al  ch allen g es  wh ich   n ee d s   to   b e   ad d r ess   f o r   E Vs  lik r a n g e   an x iety ,   ch a r g in g   in f r astru ctu r e,   ch ar g in g   s p ee d   an d   co m p atib ilit y   [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .   On e   o f   th m ajo r   ch allen g es  in   E V s   is   to   in cr ea s th d r iv in g   r an g in   o n ch ar g o f   th b atter y .   T h p er f o r m an ce   o f   b atter y   d e p en d s   o n   m a n y   f a cto r s   an d   s cien tis ts   ar d ev el o p in g   b etter   b atter y   tech n o lo g y   to   in cr ea s d r iv in g   r an g wh ile  r ed u cin g   weig h t,  co s t a n d   ch ar g in g   tim e.   T h o t h er   way   to   p r o lo n g   th E r an g is   to   r ec o v er   th en er g y   alr ea d y   s p en t.  T h at  is   th k n o wn   as  th r e g en er atio n .   Fo r   in s tan ce ,   in co r p o r atin g   r eg en er ativ b r ak in g   s y s tem   o v er   co n v e n tio n al  f r ict io n   b r ak i n g   d u r in g   th r etar d at io n   p er io d   o f   th wh ee ls   al s o   h as  b ee n   test if ied   in   s ev er al  s tu d ies  to   in cr ea s th d r iv in g   r an g [ 1 8 ] - [ 2 3 ] .   Ma n y   s ch o lar s   ar ex p lain in g   t h en e r g y   s av in g s   b y   DC   ch o p p e r   cir cu its   f o r   E Vs,  b u t   litt le  co n tr ib u tio n   h as  co m e   ac r o s s   to   f in d   o u t h o p tim u m   d u t y   cy cle  f o r   r eg en er ativ e   b r a k in g .   T h e   o b jectiv o f   t h wo r k   is   to   s im u late  th 4 - q u ad r an t   ch o p p er   to   d eter m in e   th e   o p tim ized   r an g o f   d u t y   cy cle  to   g et  en er g y   b ac k   d u r in g   b r ak in g   to   ch a r g th b atter y .   I n   th is   p ap er   t h d esig n   a n d   im p lem en tatio n   o f   4 - q u ad r en t   ch o p p e r   to   co n tr o th DC   m o to r s   f o r   elec tr ic  v eh icles  h as  b ee n   d is cu s s ed .   Fu r th er   to   im p r o v th en er g y   ef f icien c y ,   th co n c ep o f   r eg en e r ativ e   b r ak in g   h as  b ee n   an aly ze d   u s i n g   s im u latio n s .   T h p ap e r   is   co n s is tin g   o f   f o u r   m ajo r   s ec tio n s .   T h b ac k g r o u n d   o f   ch o p p er   cir c u it,  DC   m o to r s ,   an d   th n ee d   o f   r e g en er ati v b r ak in g   h as  b ee n   d is cu s s ed   in   s ec tio n   1 .   T h m eth o d o l o g y   to   im p lem e n th 4 - q u ad r e n ch o p p er   an d   th e   r eg en e r ativ b r a k in g   h as  d es cr ib ed   in   s e ctio n   2 .   T h s ec tio n   3   p r esen ts   th h ar d war im p lem en tatio n ,   th o b ta in ed   ex p er im e n tal  an d   s im u lati o n   r esu lts .   Fin ally ,   th co n clu s io n s   ar lis ted   in   t h s ec tio n   4 .       2.   M E T H O D O L O G Y   I n   r e g en er ativ e   m o d o f   o p er at io n ,   th e   m o t o r   o p er ate   as  g en e r ato r   an d   th e   k in etic   en er g y   o f   m o to r   a n d   in er tia  o f   th v eh icle  is   co n v er ted   in to   ce n tr icity   to   d ec r ea s th s p ee d   o f   th m o to r   an d   r etu r n e d   p o wer   t o   ch ar g th b atter y   to   s av its   en er g y   a n d   to   en h a n ce   th p e r f o r m an ce   o f   d r iv i n g   r a n g [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   T h 4 - q u d r an t   ch o p p e r s   p lay s   v ital r o le  to   co n tr o l th m o d o f   o p er atio n   o f   th m o to r .     2 . 1 .     4 - Q ua dra nt  cho pp er   o p er a t io n   T o   d esig n   th d if f er e n q u ad r an ts   ch o p p er ,   s ev er al  s tu d ies  h as  b ee n   ca r r ie d   o u b y   th e     s ch o lar s   [ 2 6 ] - [ 2 9 ]   a n d   o n e   s u ch   ch o p p er   cir cu it  is   s h o wn   in   Fig u r e   1 .   I ca n   o p e r ate  in   all  4 - q u ad r a n ts   o f   th e   o u tp u v o ltag an d   c u r r en p la n an d   is   also   k n o wn   as  class - E   ch o p p er .   T h cir cu it  o f   4 - q u a d r an ch o p p e r   co n s is ts   o f   f o u r   p o wer   s em ico n d u ct o r   s witch es.  T h ese  d ev ices  u s ed   f o r   ch o p p er   ci r cu it  ca n   b f o r ce d   co m m u tated   th y r is to r s ,   p o wer   B J T s ,   p o wer   MO SF E T s ,   GT Os,  o r   I GB T s ,   as  s h o wn   i n   Fi g u r e   1 .   E ac h   d ev ice   h as  an   a n tip ar allel  d io d e   b u ilt  i n s id o r   co n n ec ted   o u ts id e.   T h s witch es  ar tu r n ed   o n   an d   o f f   u s in g   p u ls wid th   m o d u latio n   s ig n als.           Fig u r e   1 .   Fo u r - q u ad r a n t c h o p p er   s ch em atic  d iag r am   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   4 - q u a d r a n t c h o p p er fo r   s p ee d   co n tr o l o f E V s     ( Ma g d S a o u d i A b d elfa t a h )   409   T h o p er atio n   o f   a   class - E   ch o p p er   in   all  f o u r   q u a d r an ts   is   ac h iev ed   b y   tu r n in g   o n   d if f er e n s witch es  an d   d io d es  in   p air s   o f   v ar io u s   co m b in atio n s .   T o   o b tain   f ir s q u ad r a n o p e r atio n   as  s h o wn   in   Fig u r e   2 ,   PW M   s ig n al  is   ap p lied   in   S 1 S 3   is   f u lly   OFF,  S 4   is   f u lly   ON,   a n d   S 2   is   OFF  o r   with   PW co m p l em en to   th e   PW ap p lied   in   u p p er   tr an s is to r   S 1 ,   b o th   th o u tp u v o ltag an d   cu r r en s h o u ld   b p o s itiv e.   I n   th i s   m o d e,   th m o to r   wo r k s   in   th e   m o to r i n g   m o d e.   T h d ev el o p ed   to r q u an d   s p e ed   ar p o s itiv e,   an d   th m o to r   r o tates  in   ce r tai n   d ir ec tio n ,   f o r   ex am p le,   clo c k w is d ir ec tio n ,   in   Fig u r e   2 ( a)   th PW is   h ig h   f o r   th tr an s is to r   S 1 ,   s o   th cu r r e n f lo ws  th r o u g h   th u p p er   tr a n s is to r   to   th m o to r   a n d   tr a n s is to r   S 4 .   No w,   th s p ee d   o f   th m o t o r   ca n   b v ar ied   b y   v ar y in g   th e   d u t y   cy cle   o f   th e   tr an s is to r   S 1 .   As  th e   d u ty   c y cle  v ar ies,  th v o ltag ac r o s s   th a r m atu r o f   th m o to r   v ar ies  p r o p o r tio n ally ,   th e r eb y   v ar y in g   th m o to r   s p ee d   s in ce   N   is   p r o p o r tio n al  to   th ar m atu r v o ltag e .     I n   Fig u r e   2 ( b )   th PW is   lo f o r   th tr an s is to r   S 1 ,   s o   th cu r r en cir cu lates  th r o u g h   th d io d an tip ar allel  t o   th lo wer   tr an s is to r   S 2 .   T h m o to r   wo r k s   in   th f o r war d   m o t o r in g   m o d e.   T o   o b tain   s ec o n d   q u ad r a n o p er atio n ,   as  s h o wn   in   Fig u r 3 ,   PW s ig n al  is   ap p lied   to   S 2 S 4   is   f u lly   ON,   an d   S 1   an d   S 3   ar f u lly   O FF .   T h o u tp u v o ltag is   p o s i tiv e,   b u th c u r r en is   n eg ati v e.   I n   th is   m o d e ,   th m o to r   wo r k s   in   th f o r war d   r eg en er ativ b r ak in g   m o d e ,   an d   th d ev el o p ed   to r q u is   n e g ativ e,   ca u s in g   th e   m ac h in to   s lo d o wn .   H o wev er ,   th m o t o r   s till   r o tates  in   th s am d ir ec tio n   d u to   in er ti a.   I n   Fig u r 3 ( a) ,   th e   PW i s   h ig h   f o r   th tr a n s is to r   S 2 ,   s o   th c u r r en f lo ws th r o u g h   th lo wer   tr an s is to r   S 2 ,   a n d   th m o to r   ar m atu r e   co il  s to r es  k in etic   en er g y .   On ce   th PW s ig n al  is   l o f o r   th tr a n s is to r   S 2 ,   th e   s to r ed   e n er g y   r etu r n s   to   th s u p p ly   th r o u g h   th d i o d a n tip ar allel  to   tr an s is to r   S 1   as sh o w n   in   Fig u r e   3 ( b ) .   T o   o b tain   th ir d   q u ad r an o p er a tio n   as  s h o wn   in   Fig u r es   4 ( a )   a n d   4 ( b ) ,   PW s ig n al  is   ap p lied   to   S 3 S 1   is   f u lly   OFF,  S 2   is   f u lly   ON,   a n d   S 4   is   OFF  o r   with   PW co m p lem en to   th e   PW ap p lie d   in   u p p er   t r an s is to r   S 3 .   T h m o to r   r o tates  in   co u n te r   clo ck wis d ir ec tio n .   T h m o t o r   wo r k s   in   th e   r ev er s m o to r i n g   m o d e.   T o   o b tain   f o u r th   q u ad r an t o p er atio n ,   as s h o wn   in   Fig u r es   5 ( a)   an d   5 ( b ) ,   PW s ig n al  is   ap p lied   to   S 4 S 2   is   f u lly   ON,   an d   S 2   an d   S 3   ar f u lly   OFF.  T h m o to r   wo r k s   in   th r e v er s r eg en er ativ b r a k in g   m o d e .           ( a)   ( b )     Fig u r 2 .   First q u a d r an t o p er at io n   ( f o r war d   m o to r in g   m o d e) ( a)   S 1   PW M   is   h ig h   an d     ( b )   S 1   PW M   is   lo w           ( a)   ( b )     Fig u r 3 .   Seco n d   q u ad r a n t o p e r atio n   ( f o r war d   r eg en e r ativ b r ak in g ) ( a)   S 2   PW M   is   h ig h   a n d     ( b )   S 2   PW M   is   lo w       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   1 Ma r c h   20 25 407 - 417   410       ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   T h ir d   q u ad r an t o p er atio n   ( r ev e r s m o to r in g   m o d e) : ( a)   S 3   PW M   is   h ig h   an d     ( b )   S 3   PW M   is   lo w           ( a)   ( b )     Fig u r 5 .   Fo u r th   q u ad r a n t o p e r atio n   ( r e v er s r eg e n er ativ b r ak in g ) : ( a )   S 4   PW M   is   h ig h   an d     ( b )   S 4   PW M   is   lo w       2 . 2 .     Reg ener a t iv bra k ing   a na ly s is   R eg en er ativ b r a k in g   is   s y s t em   th at  allo ws  an   elec tr ic  o r   h y b r id   v eh icle  t o   r ec o v er   k in eti en er g y   as  it  s lo ws   d o wn   an d   u s it  to   r ec h ar g th b atter y   [ 3 0 ] ,   [ 3 1 ] .   T h r eg en er ativ b r ak in g   m ec h an is m   will  ac tiv ate   wh en ev er   th d r iv er   lifts th eir   f o o t f r o m   th ac ce le r ato r ,   ca u s in g   th e   ca r   t o   d ec ele r ate  an d   th k in etic  e n er g y   to   r etu r n   t o   th b atter y .   T h g en e r at ed   E MF  s h o wn   i n   Fig u r e   6   d ep en d s   o n   th e   s p ee d   o f   th e   el ec tr ic  v eh icle  d u r in g   th b r ak in g   m o d e.   As  s h o wn   i n   Fig u r 6 ,   d u r i n g   th tim p e r io d   f r o m   0   to   t on ,   th e n er g y   s to r ed   in   th v eh icle’ s   in er tia  is   tr an s f er r ed   to   t h ar m atu r co il  o f   t h m o to r   L a .   Fro m   th tim e   p er io d   t on   to   T ,   th c o il  en er g y   is   tr an s f er r ed   to   th b atter y .           Fig u r 6 .   R eg en e r ativ b r a k in g   o p er atio n   in   th e   s ec o n d   q u ad r an t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   4 - q u a d r a n t c h o p p er fo r   s p ee d   co n tr o l o f E V s     ( Ma g d S a o u d i A b d elfa t a h )   411   T h eq u atio n   f o r   th ar m atu r e   cu r r en f r o m   0   to   t on   o f   Fig u r e   6   is   s h o wn   in   ( 1 ) ,   an d   t h eq u atio n   f o r   th s am cu r r en t f r o m   0   to   T   is   s h o wn   in   ( 2 )   [ 3 2 ] - [ 3 5 ] .      = 0   ( 1 )      =     ( 2 )     B y   s o lv in g   ( 1 ) ,   th ar m atu r c u r r en t f r o m   0   to   t on  is   s h o wn   i n   ( 3 ) .     = + 1 /    W h er =   ( 3 )     An d   th ar m at u r cu r r en f r o m   t on   to   T   is   s h o wn   in   ( 4 ) .     = + 2 /   ( 4 )     T h p o wer   f ed   to   th s u p p l y   i. e.   r eg en e r ated   p o wer   ca n   b c alcu lated   u s in g   ( 5 ) .               ( )   = × = × 1     ( 5 )     T h r eg e n er ativ p o wer   c u r v is   s h o wn   in   Fig u r e   7 ,   t h is   p o wer   v a r ies  in s tan tan eo u s ly   with   tim e,   an d   th e   r eg en er atio n   s tar ts   at  tim t 1   an d   en d s   at  tim t 2 ,   s o   t h r eg e n er ativ en er g y   ca n   b f in d   u s i n g   ( 6 ) .                = ( )  2 1   ( 6 )           Fig u r 7 .   R eg en e r ated   p o wer   d u r in g   th b r ak in g       3.   RE SU L T S   T h co m p lete  b lo c k   d iag r a m   o f   th s im u lated   s y s tem   is   s h o w n   in   Fig u r e   8 .   m icr o co n tr o ller   is   u s ed   to   co n t r o th e   en tire   s y s tem ,   allo win g   p o wer   to   f lo w   in   b o th   d ir ec tio n s   b etwe en   th b atter y   a n d   t h p o we r   co n v er ter .   T ab le  1   s h o ws th p ar am eter s   u s ed   in   th s im u lati o n   an d   th eir   ju s tific atio n s .           Fig u r 8 .   B lo ck   d iag r am   f o r   t h p r o p o s ed   co n t r o l sy s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   1 Ma r c h   20 25 407 - 417   412   T ab le  1 .   T h p ar am ete r s   u s ed   in   s im u latio n   P a r a me t e r   V a l u e   U n i t   Ju st i f i c a t i o n   M o t o r   p o w e r   5   HP   st a n d a r d   mo t o r   p o w e r   v a l u e   u s e d   f o r   smal l   EV .   Lo a d   t o r q u e   10   Nm   A   mo d e r a t e   l o a d   t o r q u e   t o   si m u l a t e   t y p i c a l   d r i v i n g   c o n d i t i o n s.   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   ( P W M )   1 ,   3 ,   5   k H z   D i f f e r e n t   f r e q u e n c i e s a r e   t e st e d   t o   a ss e ss t h e   i n f l u e n c e   o n   r e g e n e r a t i v e   b r a k i n g   e f f i c i e n c y .   D u t y   c y c l e   ( mo t o r i n g   mo d e )   90   %   Th i s   h i g h   d u t y   c y c l e   e n s u r e ma x i m u m mo t o r   sp e e d   d u r i n g   m o t o r i n g   m o d e   f o r   p e r f o r m a n c e   t e s t i n g .   D u t y   c y c l e   ( r e g e n e r a t i v e   mo d e )   55 - 65   %   Th e   o p t i m a l   r a n g e   f o r   m a x i m u e n e r g y   r e c o v e r y .   S i mu l a t i o n   t i me   1   s   sh o r t   t i m e   i n t e r v a l   t h a t   a l l o w c l e a r   o b ser v a t i o n   o f   t h e   t r a n si t i o n s   b e t w e e n   m o t o r i n g   a n d   b r a k i n g   m o d e s.   R e g e n e r a t i v e   e n e r g y   4 0 0   J   M a x i m u m   r e c o v e r e d   e n e r g y   d u r i n g   b r a k i n g   c y c l e s,  c o n f i r m i n g   s y s t e m   e f f i c i e n c y .       3 . 1 .     4 - qu a dra nt  cho pp er   s i m ula t io ns   T h im p lem en te d   m o d el  o f   th 4 - q u ad r an t   ch o p p er   is   s im u lated   in   Simu lin k ,   as  s h o wn   i n   Fig u r 9 .   T h f ir s t   q u a d r an t   o p e r atio n   is   ac h iev ed   b y   ap p ly in g   a   PW s ig n al  to   t h g ate  o f   tr an s is to r   S 1   a n d   th e   co m p lem en t   s ig n al  to   th e   g ate  o f   tr a n s is to r   S 2 .   Fig u r e   1 0   p r o v id es  an   o u tlin o f   t h s im u late d   m o d el  f o r   f o r war d   m o to r in g   an d   f o r war d   r e g en er ativ b r a k in g .   T h e   g en e r al  p u l s g en er ato r s   ar e   co n f i g u r e d   w ith   5   k Hz  s witch in g   f r eq u e n cy   an d   its   d u ty   r atio n   c an   b ad j u s tab le.           Fig u r 9 .   Simu lin k   m o d el  f o r   f o r war d   m o to r in g   m o d e           Fig u r 1 0 .   Simu lin k   m o d el  f o r   f o r war d   m o to r i n g   an d   f o r war d   r eg en e r ativ b r a k in g   m o d es   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   4 - q u a d r a n t c h o p p er fo r   s p ee d   co n tr o l o f E V s     ( Ma g d S a o u d i A b d elfa t a h )   413   T h s im u latio n   tim is   1   s ec o n d ,   with   0 . 5   s ec o n d s   f o r   f o r w ar d   o p er atio n   m o d an d   0 . 5   s ec o n d s   f o r   f o r war d   r eg e n er ativ o p er atio n   m o d e.   As  s h o wn   in   Fig u r e   1 0 ,   p u ls g e n er ato r   ( b r a k in g   p u ls e)   is   co n f i g u r e d   with   p er io d   o f   1   s ec o n d   a n d   p u ls wid th   o f   5 0 %.  T h e   ON  tim o f   th p u ls o p er ates  t h m o to r   in   f o r war d   m o to r in g   m o d e,   wh ile  th e   OFF  tim o p er ates  th m o t o r   in   r ev er s r e g en er ativ e   b r a k in g   m o d e.   Du r in r eg en er ativ e   b r a k in g ,   PW s ig n al  is   ap p lied   to   t r an s is to r   S 2   ( b r a k in g   PW M) ,   an d   k ee p i n g   th u p p e r   tr a n s is to r   S 1   OFF.  T h d u ty   cy cle  a n d   f r eq u en cy   ca n   b ad j u s ted   to   ac h iev th m ax i m u m   r eg e n er ati v b r ak in g   en er g y ,   wh ich   r esu lts   in   h ig h l y   ef f ici en t b r ak in g   s y s tem .   T h m o to r   is   lo ad ed   with   1 0   N - m ,   wh e n   th b r ak in g   s eq u e n c is   in itiated   af te r   0 . 5   s ec o n d s ,   th s p ee d   g r ad u ally   d r o p s   as sh o wn   in   F ig u r 1 1 ( a) ,   T h n eg ativ elec t r ical  to r q u in d icate s   th m o t o r   is   in   r eg en er ativ b r ak in g   m o d as  s h o wn   in   Fig u r e   1 1 ( b ) ,   a n d   t h r e g en er ativ e   en er g y   is   r is in g   as  s h o wn   in   F ig u r e   12.   Fig u r e   1 3   s h o ws  th s im u latio n   r esu lts   f o r   5   h p   DC   m o t o r   with   co n s tan lo ad   o f   1 0   Nm   ap p lied   t o   its   s h af t.  T h e   d u ty   cy cle  f o r   th m o to r in g   m o d was  s et  to   9 0 %,  wh ile  th d u t y   cy cle  f o r   r eg e n er ativ b r ak i n g   v ar ie d   f r o m   5 to   9 5 %.  Dif f er en f r eq u e n cies  wer ap p lied   d u r in g   r eg e n er ativ b r ak in g ,   lik 1   k Hz,   3   k Hz,   an d   5   k Hz.   I was  f o u n d   th at  th m a x im u m   r eg e n er ativ b r a k in g   o cc u r s   at  d u t y   cy cles b etwe en   5 5 % to   6 5 %.           ( a)   ( b )     Fig u r e   1 1 .   Mo to r in g   an d   r eg e n er ativ b r a k in g   m o d es: ( a)   m o to r   s p ee d   a n d   ( b )   m o to r   elec t r ical  to r q u e           ( a)   ( b )     Fig u r e   1 2 .   R eg en er ativ b r ak i n g   p o we r     Fig u r e   1 3 .   R eg en er ativ e n e r g y   at  d if f er e n t d u t y   cy cles a n d   f r e q u en cies   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   1 Ma r c h   20 25 407 - 417   414   3 . 2 .     H a rdwa re   im plem ent a t io n   T h co m p o n e n ts   o f   th e   co m p l ete  s y s tem   ar s h o wn   in   Fig u r e   1 4 ( a ) .   T h h ar d war co n s is ts   o f   4 - q u ad r a n ch o p p er   with   f o u r   M OSFET s ,   ea ch   with   h ea s in k   f o r   co o lin g   th e   h ea t g en er ate d   in   ea c h   s witch .   A   m icr o co n tr o ller   ( PIC1 8 F4 4 3 1 )   g en er ates  th e   f o u r   g ate  s ig n al s   r eq u ir ed   to   r u n   th e   f o u r   MO SF E T s   an d   m an a g th co m p lete  s y s tem .   d ea d   ti m o f   2   m icr o s ec o n d s   is   co n s i d er ed   b etwe en   th u p p er   an d   l o wer   MO SF E T s   o n   th s am ch o p p e r   le g .   4   d r iv e r s   T L P2 5 0   ar e   u s ed   f o r   is o latin g   a n d   s ca lin g   th e   g ate   s ig n al s   g en er ated   b y   th e   m icr o co n tr o ller .   A   lo p o wer   DC   s u p p ly   is   u s ed   t o   en e r g ize  th m icr o c o n tr o ller   with   5   a n d   1 8   f o r   d r i v er s .   1   h p ,   2 4   p er m an e n m ag n et  DC   m o to r   is   u s ed ,   alo n g   with   p ed al  ac ce ler ato r   th at  g en er ates  an   an alo g   s ig n al  f r o m   0   to   5   f o r   g en er atin g   PW s ig n al  ac co r d in g   to   th r eq u ir e d   s p ee d .   f o r war d - r ev e r s e   s witch   is   u s ed   to   ch an g b etwe en   th e   f o r war d   an d   r e v er s m o to r in g   m o d es,  a n d   r e g en er ativ b r ak in g   p u s h   b u tto n   is   also   in clu d e d .   T h c o m p lete  h ar d war co m p o n e n t s   ar s h o wn   in   Fig u r e   1 4 ( b ) ,   th p r o p o s ed   c o n tr o l   s y s tem   is   u s ed   to   d r iv th s m all  ca r   s am p le  s h o wn   in   Fig u r e   1 5 ,   r eg en e r ativ b r a k in g   en a b led   wh en ev er   th e   d r iv er   lifts th eir   f o o t f r o m   th e   p ed al  ac ce ler ato r .         ( a)     ( b )     Fig u r 1 4 .   E x p e r im en tal  o u t p u t v o ltag wav ef o r m s   at  d if f e r e n t d u ty   c y cles: ( a)   s ch em atic  d iag r am   an d     ( b )   h a r d war co m p o n en ts       3. 3   E x perim ent a o bs er v a t i o ns   T h ap p lied   m o to r in g   m o d PW wi th   f r eq u en cy   o f   4   k Hz  h as  b ee n   s tu d ied   at  d if f er en d u ty   cy cles;   ex p er im en tal   wav ef o r m s   f o r   t h o u tp u t   v o ltag e   ar e   s h o wn   in   Fig u r e   1 6 .   Fig u r e   1 6 ( a) ,   s h o w s   th o u tp u t   v o ltag e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Desig n   a n d   imp leme n ta tio n   o f   4 - q u a d r a n t c h o p p er fo r   s p ee d   co n tr o l o f E V s     ( Ma g d S a o u d i A b d elfa t a h )   415   at  d u ty   cy cle  1 0 %,  wh ile  Fig u r 1 6 ( b )   s h o ws  th o u tp u v o ltag at  d u ty   cy cle  7 0 %.  R eg en er ativ b r a k in g   s tu d ied   at  d if f er en f r eq u en cie s   s u ch   as  1   k Hz,   3   k Hz,   an d   5   k Hz.   T h b r ak in g   PW i s   ap p lied   o n   th lo wer   MO SF E T s .   I t h as b ee n   f o u n d   t h at  th r eg e n er ativ b r ak in g   e n er g y   ca n   r ea c h   u p   to   4 0 0   jo u l es f o r   ea ch   b r ak i n g   cy cle  f o r   th u s ed   v eh icle  s y s tem .   Du r in g   ex p er im en t,  it is   o b s er v ed   th at  m ax im u m   r eg en e r ativ en er g y   i n   th e   r an g o f   5 5   to   6 5   o f   th d u ty   c y cle.   T h e   ch an g in   f r eq u en cy   h as  v e r y   less   ef f ec t   o n   t h am o u n o f   r eg en er ativ e n er g y .           Fig u r e   1 5 .   E lectr ic  v eh icle  s a m p le           ( a)   ( b )     Fig u r 1 6 .   E x p e r im en tal  o u t p u t v o ltag wav ef o r m s   at  d if f e r e n t d u ty   c y cles: ( a)   1 0 d u ty   c y cle    an d   ( b )   7 0 d u ty   c y cle       4.   CO NCLU SI O N   Du to   th e   f lu ctu atin g   p r ices  o f   g aso lin e   an d   its   n eg ativ i m p ac ts ,   s witch in g   to   elec tr ic  v eh icles  is   co n s id er ed   as  th n ee d   o f   th h o u r .   c o m p lete  d r i v in g   s y s te m   f o r   elec tr ic  v eh icles  h as  b ee n   im p lem en ted .   T h e   r eg en er ativ b r ak in g   c o u ld   b ab le  to   s av th en er g y   s to r ed   in   th b atter y   th er eb y   o p tim izin g   th s af e   r u n n in g   d is tan ce   p er   b atter y   ch ar g to   th ex ten o f   5 - 1 0 %.  T h m ax im u m   r eg en er ated   en er g y   o cc u r r ed   at  d u ty   c y cles  b etwe en   5 5 an d   6 5 %.  T h d esig n ed   d r iv in g   s y s tem   is   u s e d   f o r   d r iv in g   s m all  r ea elec tr ic  v eh icle  an d   h as   g iv en   ac ce p ta b le  r esu lts .   T h r eg en er ated   e n er g y   r elea s ed   ar o u n d   4 0 0   jo u les  o f   en er g y   f o r   e v er y   b r ak in g   p er io d   in   th p r o p o s ed   d r iv in g   s y s tem   an d   is   b ased   o n   v iv id   f ac to r s   s u ch   as  th s p ee d   o f   th elec tr ic  v eh icle,   th s y s tem   in er tia,   an d   th ap p lied   b r a k in g   PW d u ty   cy cle .   T h in co r p o r atio n   o f   r eg en e r ativ b r a k in g   n o o n ly   c o n s er v ed   b atter y   ch ar g b u also   r ed u c ed   r elian ce   o n   m ec h an ical  b r ak in g   s y s tem s   th er eb y   im p r o v in g   o v e r all  en er g y   ef f icien cy   an d   s u s tain ab ilit y   in   E ap p licatio n s .   T h is   d esig n   was  m ea n f o r   s m all  ca r   p r o to ty p e;  h o we v er ,   it   ca n   b f u r th er   e x ten d e d   f o r   th in teg r atio n   o f   lar g e   E Vs.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   1 Ma r c h   20 25 407 - 417   416   ACK NO WL E DG E M E NT S   T h r esear ch   lead in g   t o   th ese  r esu lts   h as  r ec eiv ed   f u n d in g   f r o m   th Min is tr y   o f   Hig h er   E d u ca tio n ,   R esear ch   an d   I n n o v atio n   ( Mo HE R I )   o f   th s u ltan ate  o f   Om an   u n d er   th B lo ck   Fu n d in g   Pro g r am .   Mo HE R I   B lo ck   Fu n d in g   A g r ee m en t N o   Mo HE R I /B FP /Uo T AS/0 1 /2 0 2 1 .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   G .   B i e k e r ,   A   g l o b a l   c o m p a r i s o n   o f   t h e   l i f e - c y c l e   g r e e n h o u se  g a e mi ss i o n o f   c o mb u st i o n   e n g i n e   a n d   e l e c t r i c   p a ss e n g e r   c a r s,   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   4 9 ,   n o .   3 0 ,   p p .   8 4 7 1 2 9 1 0 2 ,   2 0 2 1 .   [ 2 ]   N .   H i l l   e t   a l . ,   D e t e r mi n i n g   t h e   e n v i r o n me n t a l   i m p a c t o f   c o n v e n t i o n a l   a n d   a l t e r n a t i v e l y   f u e l l e d   v e h i c l e t h r o u g h   LC A ,   2 0 2 0 .   d o i :   1 0 . 2 8 3 4 / 9 1 4 1 8 .   [ 3 ]   J.  F a n ,   X .   M e n g ,   J.  Ti a n ,   C .   X i n g ,   C .   W a n g ,   a n d   J.  W o o d ,   A   r e v i e w   o f   t r a n sp o r t a t i o n   c a r b o n   e m i ssi o n r e se a r c h   u si n g   b i b l i o me t r i c   a n a l y ses,   J o u r n a l   o f   T ra f f i c   a n d   T ra n sp o r t a t i o n   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 0 ,   n o .   5 ,   p p .   8 7 8 8 9 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j t t e . 2 0 2 3 . 0 9 . 0 0 2 .   [ 4 ]   N .   A .   G r i g o r e   a n d   C .   V .   K i f o r ,   A r e   e l e c t r i c   v e h i c l e e c o - f r i e n d l y   p r o d u c t s?  A   r e v i e w   f r o l i f e   c y c l e   a n d   s u st a i n a b i l i t y   p e r sp e c t i v e ,   MA T EC   W e b   o f   C o n f e re n c e s ,   v o l .   3 4 3 ,   p .   0 7 0 0 2 ,   A u g .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / mat e c c o n f / 2 0 2 1 3 4 3 0 7 0 0 2 .   [ 5 ]   O. - O .   A d e r i b i g b e   a n d   T.   G u mb o ,   T h e   r o l e   o f   e l e c t r i c   v e h i c l e i n   g r e e n i n g   t h e   e n v i r o n m e n t :   p r o s p e c t s   a n d   c h a l l e n g e s ,   REAL   C O RP  2 0 2 3   Pro c e e d i n g s/ T a g u n g sb a n d   1 8 - 2 0   S e p t e m b e r   2 0 2 3 ,   p p .   7 7 7 7 8 6 ,   2 0 2 3 .   [ 6 ]   D .   S u n ,   F .   K y e r e ,   A .   K .   S a m p e n e ,   D .   A san t e ,   a n d   N .   Y .   G .   K u m a h ,   A n   i n v e st i g a t i o n   o n   t h e   r o l e   o f   e l e c t r i c   v e h i c l e s i n   a l l e v i a t i n g   e n v i r o n m e n t a l   p o l l u t i o n :   e v i d e n c e   f r o f i v e   l e a d i n g   e c o n o mi e s,   E n v i ro n m e n t a l   S c i e n c e   a n d   P o l l u t i o n   R e se a r c h ,   v o l .   3 0 ,   n o .   7 ,   p p .   1 8 2 4 4 1 8 2 5 9 ,   O c t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 3 5 6 - 0 2 2 - 2 3 3 8 6 - x.   [ 7 ]   M .   M r u z e k ,   I .   G a j d á č ,   Ľ.   K u č e r a ,   a n d   T.   G a j d o š í k ,   Th e   p o ssi b i l i t i e o f   i n c r e a si n g   t h e   e l e c t r i c   v e h i c l e   r a n g e ,   Pr o c e d i a   E n g i n e e r i n g v o l .   1 9 2 ,   p p .   6 2 1 6 2 5 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o e n g . 2 0 1 7 . 0 6 . 1 0 7 .   [ 8 ]   I .   G a j d á č ,   L.   K u č e r a ,   T .   G a j d o š í k ,   a n d   V .   K o n st a n t o v a ,   A   r e v i e w   o f   t h e   f a c t o r a n d   i n p u t   p a r a m e t e r i n f l u e n c i n g   t h e   r a n g e   o f   a n   Ed i s o n   e l e c t r i c   v e h i c l e   a c c o r d i n g   t o   mea s u r e me n t s,”   S c i e n t i f i c   Re v i e w   E n g i n e e ri n g   a n d   E n v i r o n m e n t a l   S c i e n c e s (S REE S ) ,   v o l .   3 1 ,   n o .   4 ,   p p .   2 7 0 2 8 2 ,   2 0 2 2 .   [ 9 ]   I .   M i r i ,   A .   F o t o u h i ,   a n d   N .   Ew i n ,   E l e c t r i c   v e h i c l e   e n e r g y   c o n s u mp t i o n   mo d e l l i n g   a n d   e st i ma t i o n - A   c a se   st u d y ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   En e rg y   R e se a rc h ,   v o l .   4 5 ,   n o .   1 ,   p p .   5 0 1 5 2 0 ,   Ja n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / e r . 5 7 0 0 .   [ 1 0 ]   D .   M .   U   a n d   B .   G .   R ,   A   n o v e l   sw i t c h i n g   s c h e me   f o r   r e g e n e r a t i v e   b r a k i n g   a n d   b a t t e r y   c h a r g i n g   f o r   B LD C   m o t o r   d r i v e   u s e d   i n   e l e c t r i c   v e h i c l e ,   i n   2 0 2 0   I EEE  I n t e rn a t i o n a l   Po w e a n d   Re n e w a b l e   En e r g y   C o n f e r e n c e ,   I EEE,   O c t .   2 0 2 0 ,   p p .   1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I P R EC O N 4 9 5 1 4 . 2 0 2 0 . 9 3 1 5 2 2 6 .   [ 1 1 ]   A .   J.  S .   R e n i u s,  K .   V .   K u m a r ,   A .   A .   F r e d d e r i c s,  a n d   B .   R .   G u r u ,   A n a l y si o f   v a r i a b l e   s p e e d   P F C   c h o p p e r   f e d   B L D C   mo t o r   d r i v e , ”  ARPN   J o u r n a l   o f   E n g i n e e ri n g   a n d   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   9 ,   n o .   1 2 ,   p p .   2 5 2 1 2 5 2 7 ,   2 0 1 4 .   [ 1 2 ]   H .   M o h a n   a n d   R .   K .   P . ,   M o d e l i n g   a n d   c o n t r o l   o f   D C   c h o p p e r   f e d   b r u s h l e ss  D C   m o t o r ,   I n t e r n a t i o n a l   R e se a rc h   J o u rn a l   o f   En g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y   ( I R J ET) ,   v o l .   0 2 ,   n o .   0 3 ,   p p .   1 9 8 7 1 9 9 4 ,   2 0 1 5 .   [ 1 3 ]   Z.   S .   A l - S a g a r ,   M .   S .   S a l e h ,   K .   G .   M o h a mm e d ,   a n d   A .   Z .   S a mee n ,   M o d e l l i n g   a n d   si m u l a t i o n   sp e e d   c o n t r o l   o f   D C   m o t o r   u si n g   P S I M ,   I O C o n f e re n c e   S e ri e s:   M a t e ri a l S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   7 4 5 ,   n o .   1 ,   p .   0 1 2 0 2 4 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 7 - 8 9 9 X / 7 4 5 / 1 / 0 1 2 0 2 4 .   [ 1 4 ]   V .   S .   P a t i l ,   S .   A n g a d i ,   a n d   A .   B .   R a j u ,   F o u r   q u a d r a n t   c l o se  l o o p   s p e e d   c o n t r o l   o f   D C   mo t o r ,   i n   2 0 1 6   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C i rc u i t s,   C o n t r o l s ,   C o m m u n i c a t i o n a n d   C o m p u t i n g   ( I 4 C ) ,   I EEE,   O c t .   2 0 1 6 ,   p p .   1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C I M C A . 2 0 1 6 . 8 0 5 3 3 0 5 .   [ 1 5 ]   S .   J.  R u b a v a t h y   e t   a l . ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   st r a t e g y   f o r   s o l a r   e n e r g y   o p t i m i sa t i o n   i n   d i st r i b u t e d   sy s t e ms ,   E n e rg y   Re p o r t s ,   v o l .   8 ,   p p .   8 7 2 8 8 1 ,   N o v .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e g y r . 2 0 2 2 . 0 9 . 2 0 9 .   [ 1 6 ]   F .   A l a n a z i ,   E l e c t r i c   v e h i c l e s:   B e n e f i t s,  c h a l l e n g e s ,   a n d   p o t e n t i a l   so l u t i o n f o r   w i d e s p r e a d   a d a p t a t i o n ,   Ap p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 0 ,   p .   6 0 1 6 ,   M a y   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 3 1 0 6 0 1 6 .   [ 1 7 ]   P .   V .   S .   A d i t y a   a n d   S .   J.   R u b a v a t h y ,   V S I   c o n t r o l l e r   i n t e g r a t e d   D C - D C   c o n v e r t e r   f o r   e l e c t r i c a l   v e h i c l e   c h a r g i n g   s y st e i n   P V   s o l a r   g r i d ,   El e c t ri c   P o w e C o m p o n e n t a n d   S y s t e m s ,   p p .   1 1 4 ,   N o v .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 5 3 2 5 0 0 8 . 2 0 2 3 . 2 2 7 0 5 9 3 .   [ 1 8 ]   W .   Li   e t   a l . ,   R e g e n e r a t i v e   b r a k i n g   c o n t r o l   st r a t e g y   f o r   p u r e   e l e c t r i c   v e h i c l e b a s e d   o n   f u z z y   n e u r a l   n e t w o r k ,   A i n   S h a m s   En g i n e e ri n g   J o u rn a l ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   p .   1 0 2 4 3 0 ,   F e b .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a s e j . 2 0 2 3 . 1 0 2 4 3 0 .   [ 1 9 ]   Y .   Z h a n g ,   Y .   Z h a n g ,   Z .   A i ,   Y .   L.   M u r p h e y ,   a n d   J.   Z h a n g ,   E n e r g y   o p t i ma l   c o n t r o l   o f   m o t o r   d r i v e   s y s t e m   f o r   e x t e n d i n g   r a n g e o f   e l e c t r i c   v e h i c l e s,”   I EEE  T r a n sa c t i o n s   o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 8 ,   n o .   2 ,   p p .   1 7 2 8 1 7 3 8 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 9 . 2 9 4 7 8 4 1 .   [ 2 0 ]   S .   J u n g   a n d   J.   K o ,   S t u d y   o n   r e g e n e r a t i v e   e n e r g y   r e c o v e r y   o f   e l e c t r i c   v e h i c l e   t h r o u g h   v o l t a g e   c o n t r o l   u si n g   sw i t c h e d   c a p a c i t o r ,   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   Ve h i c u l a r Te c h n o l o g y ,   v o l .   7 0 ,   n o .   5 ,   p p .   4 3 2 4 4 3 3 9 ,   M a y   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TV T. 2 0 2 1 . 3 0 7 3 1 4 8 .   [ 2 1 ]   A .   A .   E.   B .   A .   El   H a l i m,  E .   H .   E.   B a y o u m i ,   W .   E l - K h a t t a m,  a n d   A .   M .   I b r a h i m,  El e c t r i c   v e h i c l e s :   a   r e v i e w   o f   t h e i r   c o mp o n e n t s   a n d   t e c h n o l o g i e s,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Po w e r   E l e c t r o n i c a n d   D ri v e   S y st e m s   ( I J PED S ) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   4 ,   p p .   2 0 4 1 2 0 6 1 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s. v 1 3 . i 4 . p p 2 0 4 1 - 2 0 6 1 .   [ 2 2 ]   S .   Y u ,   J .   Z h a n g ,   a n d   L.   W a n g ,   P o w e r   man a g e me n t   st r a t e g y   w i t h   r e g e n e r a t i v e   b r a k i n g   f o r   f u e l   c e l l   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e ,   i n   2 0 0 9   Asi a - Pa c i f i c   P o w e a n d   En e rg y   E n g i n e e ri n g   C o n f e re n c e ,   I EEE,   M a r .   2 0 0 9 ,   p p .   1 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A P P EE C . 2 0 0 9 . 4 9 1 8 6 1 0 .   [ 2 3 ]   S .   H e y d a r i ,   P .   F a j r i ,   M .   R a sh e d u z z a m a n ,   a n d   R .   S a b z e h g a r ,   M a x i m i z i n g   r e g e n e r a t i v e   b r a k i n g   e n e r g y   r e c o v e r y   o f   e l e c t r i c   v e h i c l e t h r o u g h   d y n a m i c   l o w - s p e e d   c u t o f f   p o i n t   d e t e c t i o n ,   I EE T ra n s a c t i o n o n   T ra n s p o rt a t i o n   E l e c t r i f i c a t i o n ,   v o l .   5 ,   n o .   1 ,   p p .   2 6 2 2 7 0 ,   M a r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T TE. 2 0 1 9 . 2 8 9 4 9 4 2 .   [ 2 4 ]   W .   Y e o ,   S .   J u n g ,   S .   K i m ,   K .   P a r k ,   a n d   J .   K o ,   A   r e g e n e r a t i v e   e n e r g y   r e c o v e r y   s y s t e m   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s   c h a r g i n g   a   b a t t e r y   a t   a   l o w   s p e e d ,   A d v a n c e i n   S c i e n c e ,   T e c h n o l o g y   a n d   E n g i n e e r i n g   S y st e m s J o u rn a l ,   v o l .   5 ,   p p .   6 4 7 3 ,   2 0 2 0 .   [ 2 5 ]   S .   H e y d a r i ,   P .   F a j r i ,   R .   S a b z e h g a r ,   a n d   A .   A sr a r i ,   O p t i ma l   b r a k e   a l l o c a t i o n   i n   e l e c t r i c   v e h i c l e f o r   ma x i mi z i n g   e n e r g y   h a r v e st i n g   d u r i n g   b r a k i n g ,   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   En e rg y   C o n v e rs i o n ,   v o l .   3 5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 8 0 6 1 8 1 4 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TE C . 2 0 2 0 . 2 9 9 4 5 2 0 .   [ 2 6 ]   S .   B o u r a d i ,   K .   N e g a d i ,   R .   A r a r i a ,   B .   B o u m e d i e n e ,   a n d   M .   K o u l a l i ,   D e si g n   a n d   i m p l e me n t a t i o n   o f   a   f o u r - q u a d r a n t   D C - D C   c o n v e r t e r   b a s e d   a d a p t i v e   f u z z y   c o n t r o l   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e   a p p l i c a t i o n ,   M a t h e m a t i c a l   Mo d e l l i n g   o f   E n g i n e e r i n g   Pr o b l e m s ,   v o l .   9 ,   n o .   3 ,   p p .   7 2 1 7 3 0 ,   J u n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 8 2 8 0 / m mep . 0 9 0 3 1 9 .   [ 2 7 ]   R .   S h r i v a st a v a ,   P .   S h r i v a s t a v a ,   M .   S a w a l e ,   a n d   M .   G u p t a ,   D e s i g n   a n d   i m p l e me n t a t i o n   o f   f o u r   q u a d r a n t   D C   d r i v e   u si n g   c l a ss  E   c h o p p e r ,   I n t e rn a t i o n a l   R e se a rc h   J o u rn a l   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y   ( I RJ ET) ,   v o l .   0 7 ,   n o .   0 8 ,   p p .   1 9 5 9 1 9 6 3 ,   2 0 2 0 .   [ 2 8 ]   R .   S o n b a r se ,   A .   R i n g e ,   a n d   A .   A .   B h a l e r a o ,   M A TLA B   si mu l a t i o n   o n   s p e e d   c o n t r o l   o f   f o u r   q u a d r a n t   D C   d r i v e   u s i n g   c h o p p e r ,   I n t e r n a t i o n a l   Re s e a r c h   J o u rn a l   o f   E n g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y   ( I R J ET) ,   v o l .   0 4 ,   n o .   3 ,   p p .   5 0 2 5 0 4 ,   2 0 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.