I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   14 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 5 ,   p p .   307 ~ 316   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 14 .i 1 . p p 3 0 7 - 3 1 6       307     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   An ef ficien t  lo a d - ba la ncing  in  ma c hine learning - ba sed  DC - DC   co nv ersio n using  renewable  energy  reso urces       K a v it ha   H o s a k o t e  Sh a nk a ra 1 ,  M a llik a rj un a s wa m y   Srika nta s wa m y 1 ,  Sh a rm ila   N a g a r a j u 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   JS S   A c a d e m y   o f   Te c h n i c a l   Ed u c a t i o n ,   B e n g a l u r u ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   S r i   J a y a c h a m a r a j e n d r a   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   M y s o r e ,   K a r n a t a k a ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mar   1 ,  2 0 2 4   R ev is ed   J u l   11 ,  2 0 2 4   Acc ep ted   J u l   26 ,  2 0 2 4       Th is  p a p e r  in tro d u c e s  th e   m a c h in e   lea rn i n g - b a se d   DC - DC  c o n v e rsi o n   a lg o rit h m   (M L - DC 2 A),  a   p i o n e e rin g   m a c h in e   lea rn in g   (M L)   a p p r o a c h   d e sig n e d   to   e n h a n c e   lo a d - b a lan c i n g   i n   DC - DC  c o n v e rsio n   s y ste m s  p o we re d   b y   re n e wa b le  e n e r g y   s o u rc e s.   Trad it i o n a l  c o n tr o l  stra teg ies ,   su c h   a s    p u lse - wid t h   m o d u lati o n   ( P WM ),   m a x imu m   p o we r  p o in t  trac k in g   (M P P T),   a n d   b a sic   v o lt a g e   a n d   c u rre n t  c o n tro ls,  a re   fo u n d a ti o n a l  y e t  o fte n   fa ll   sh o rt  i n   a d a p ti n g   to   t h e   ra p id   flu c t u a ti o n ’s   c h a ra c teristic  o f  re n e wa b le  e n e rg y   su p p ly .   Th e   M L - DC2 A  o p t imiz e s  c ru c ial  p e rfo rm a n c e   in d ica to rs   in c lu d in g   c o n v e rsio n   e fficie n c y ,   re li a b il it y ,   a d a p tab il it y   to   e n e rg y   s u p p ly   v a riab il it y ,   a n d   re sp o n se   ti m e   t o   c h a n g i n g   l o a d s.  By   lev e ra g i n g   p re d icti v e   a n a ly ti c s  a n d   a d a p ti v e   a l g o rit h m s,  it   d y n a m ica ll y   m a n a g e s  th e   c o n v e rsio n   p ro c e ss ,   o ffe rin g   su p e rio r   p e rf o rm a n c e   o v e r  tra d it io n a l   tec h n i q u e s.   A   n o tab le   d ra wb a c k   o f   c o n v e n ti o n a l  m e th o d s  is  t h e ir  in a b il it y   t o   a n ti c i p a te  a n d   a d ju st  t o   re a l - ti m e   c h a n g e s  i n   e n e r g y   a v a il a b il i ty   a n d   d e m a n d ,   lea d i n g   to   in e fficie n c ies   a n d   p o ten ti a l  sy ste m   i n sta b il i ty .   T h e   p r o p o se d   M L - DC2 A  a d d re ss e s  th e se   c h a ll e n g e s  b y   i n c o r p o ra ti n g   a   so p h isti c a ted   M L  fra m e wo rk   th a t  p re d icts   fu tu re   e n e rg y   sc e n a rio s a n d   a d a p t iv e ly   a d ju sts s y ste m   p a ra m e ters   to   m a in tain   o p ti m a l  p e rfo rm a n c e .   In it ial  re su l ts  h ig h li g h t   th e   tra n sfo rm a ti v e   p o ten ti a l  o f   in teg ra ti n g   M L  in t o   re n e wa b le   e n e rg y   c o n v e rsio n   sy ste m s,  p ro m isin g   sig n ifi c a n t ly   e n h a n c e d   e fficie n c y   a n d   s y ste m   re sili e n c e ,   th u s  m a rk in g   a   sig n ifi c a n t   ste p   f o rwa rd   i n   su sta in a b le en e rg y   m a n a g e m e n t.   K ey w o r d s :   DC - DC   co n v er s io n   Dis tr ib u ted   clu s ter in g   E n er g y   awa r e  clu s ter in g   I s o lated   n o d es   L o ad   b alan ci n g   Ma ch in e  lear n in g   R en ewa b le  en er g y   T h is i s  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 llik ar ju n aswam y   Srik an taswam y   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g ,   J SS   Aca d em y   o f   T ec h n ical  E d u ctaio n   B en g alu r u ,   I n d ia  5 6 0 0 6 0   E m ail:  p r u th v i. m alli@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  in teg r atio n   o f   r e n ewa b le  en er g y   s o u r ce s   in to   th e  p o wer   g r id   h as  b ec o m e  in cr ea s in g ly   im p o r tan t   as  g lo b al  en er g y   d e m an d s   co n tin u e  to   r is e  an d   en v ir o n m en tal  co n ce r n s   o v er   f o s s il  f u el  u s ag e  in ten s if y .   DC - DC   co n v er s io n   s y s tem s   p lay   a   cr u cial   r o le   in   t h is   in teg r atio n ,   en s u r in g   t h at  en e r g y   h a r v ested   f r o m   r en ewa b le   s o u r ce s   s u ch   as  s o lar   a n d   win d   ca n   b e   ef f icien tly   co n v er ted   an d   u tili ze d   in   p o wer   g r id s .   T r ad itio n al  c o n tr o l   s tr ateg ies,  in clu d in g   p u ls e - wid th   m o d u latio n   ( PW M) ,   m ax im u m   p o wer   p o in t  tr ac k in g   ( MPPT) ,   a n d   b asic   v o ltag e  an d   c u r r en t  c o n tr o ls ,   h av e  b ee n   th e  b ac k b o n e  o f   th ese  s y s tem s ,   en s u r in g   s tab ilit y   an d   ef f icien c y   in   en er g y   co n v er s io n   p r o ce s s es.  Ho wev er ,   th e   in h er e n tly   v ar iab le  n atu r e   o f   r e n ewa b le  e n er g y   s o u r ce s   p o s es   s ig n if ican t  ch allen g es  to   th ese  tr ad itio n al  m eth o d s ,   lim itin g   t h eir   ab ilit y   to   ad ap t  t o   r ap i d   f l u ctu atio n s   in   e n er g y   s u p p ly   a n d   d em an d   [ 1 ] .   Fig u r e   1   s h o wca s es  a  r en ewa b le  en e r g y   s y s tem   th at   ca p tu r es  an d   co n v er ts   en e r g y   f r o m   th e  s u n   a n d   win d   to   p o wer   elec tr ic  v eh icles  ( E Vs)  an d   s m ar t  h o m es.  So lar   p a n els  ab s o r b   s u n l ig h t  an d   tr an s f o r m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
               I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.   14 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 5 :  307 - 3 1 6   308   it  in to   d ir ec t  c u r r en t   ( DC ) ,   wh i le  win d   tu r b in es  h ar n ess   win d   en er g y ,   co n v er tin g   it  in to   alter n atin g   cu r r en t  ( AC ) .   T h e  AC   f r o m   win d   tu r b i n es is   r ec tifie d   in to   DC   to   h ar m o n ize   with   th e  o u tp u t f r o m   th e  s o lar   p an els  [ 2 ] .           Fig u r e   1 .   Fu n d am en tal  s tr u ctu r e  o f   r e n ewa b le  en e r g y - b ased   DC - DC   co n v er ter   s y s tem       Su b s eq u en tly ,   th is   DC   p o wer   f r o m   b o t h   s o u r ce s   is   ch an n e lled   th r o u g h   DC - DC   co n v er ter s .   T h ese  co n v er ter s   p lay   a  c r u cial  r o le  i n   s tab ilizin g   th e  v o ltag e,   e n s u r in g   it  m ee ts   th e  s p ec if ic  r eq u ir em en ts   f o r   s af e  an d   ef f icien t  co n s u m p tio n .   T h e  s ta b ilized   p o wer   is   t h e n   u tili ze d   i n   two   p r im a r y   way s :  o n e  s tr ea m   f lo ws  to   ch ar g e  E Vs,  en s u r in g   ze r o - em is s io n   t r an s p o r tatio n ,   an d   t h e  o th er   s tr ea m   is   d ir ec ted   t o   s m ar t   h o m es,  p r o v id in g   th em   with   g r ee n ,   s u s tain ab le  en e r g y   [ 3 ] .   T h e  r ed   ar r o ws  illu s tr ate  th e  p o wer   f lo w,   s tar tin g   f r o m   g en er atio n   b y   r e n ewa b le  r eso u r ce s ,   th r o u g h   th e  co n v er s io n   p r o ce s s   th at  ad ap ts   th e  p o wer   to   u s ab le  f o r m s ,   an d   f in ally   to   e n d   u s ag e.   T h is   s y s tem   is   in d icativ e   o f   a  clo s ed - lo o p   en er g y   s o lu t io n ,   r ed u cin g   r elian ce   o n   n o n - r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s   an d   co n tr ib u tin g   to   a   r ed u ctio n   in   ca r b o n   f o o tp r in t.  I t  u n d e r s co r es  th e  p o ten tial  o f   in teg r ated   r en ewa b le  e n er g y   s y s tem s   in   d r iv in g   f o r war d   a   clea n   en e r g y   tr a n s itio n   f o r   a  r a n g e  o f   ev er y d ay   ap p licatio n s   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   R ec en t tr en d s   in   th e  f ield   h a v e   s ee n   a  g r o win g   i n ter est in   th e  ap p licatio n   o f   a d v an ce d   tech n o lo g ies to   o v er co m e   th ese  lim itatio n s .   Ma ch in e  lear n in g   ( ML ) ,   with   its   ca p ab ilit y   to   an aly ze   lar g e   d atasets   an d   p r ed ict   co m p lex   p atter n s ,   h as  em er g e d   as  a   p r o m is in g   s o lu tio n .   T h e  ap p licatio n   o f   ML   in   r en ew ab le  en er g y   s y s tem s   h as  s h o wn   p o ten tial  in   v ar io u s   d o m ain s ,   f r o m   p r ed ictin g   e n er g y   g en e r atio n   b ased   o n   w ea th er   co n d itio n s   to   o p tim izin g   th e  o p er atio n   an d   m ain ten an ce   o f   r en ewa b le  e n er g y   f ac ilit ies.  T h is   ad o p tio n   o f   ML   r ef lects  a  b r o ad e r   s h if t  to war d s   m o r e  i n tellig en t,  ad ap tiv e ,   an d   ef f i cien t  en er g y   m an a g em en t  s tr ateg ies,  ca p ab le  o f   h an d lin g   th e  d y n a m ic  n atu r e  o f   r en ewa b le  en e r g y   s o u r ce s .   Fig u r e   2   s h o ws  th e  ML   b ased   DC - DC   co n v er ter   ap p licatio n s   [ 6 ] .           Fig u r e   2 .   ML   b ased   DC - DC   co n v er ter   ap p licatio n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         A n   efficien t lo a d - b a la n cin g   i n   ma ch in e  lea r n in g - b a s ed   DC - DC …  ( Ma llika r ju n a s w a my  S r i ka n ta s w a my)   309   Desp ite  th e  p r o m is in g   a d v an c em en ts ,   th er e  r e m ain s   a  s ig n if ican t  g ap   in   r esear ch ,   p ar ticu l ar ly   in   th e   ap p licatio n   o f   ML   f o r   lo a d - b a lan cin g   in   DC - DC   co n v er s io n   s y s tem s .   Mo s t  ex is t in g   s tu d ies  h av e  f o cu s ed   o n   im p r o v in g   in d iv id u al  co m p o n en ts   o f   r en ewa b le  en er g y   s y s tem s ,   s u ch   as  en h an cin g   th e  a cc u r ac y   o f   e n er g y   g en er atio n   f o r ec asts   o r   o p tim izin g   th e   ef f icien cy   o f   s in g le  c o n v er ter s .   Ho wev e r ,   t h e  h o lis tic  ap p licatio n   o f   ML   to   d y n am ically   m a n ag e  th e  e n tire   co n v er s io n   p r o ce s s ,   esp ec ially   in   ad ap tin g   to   en e r g y   s u p p ly   v ar ia b ilit y   an d   ch an g in g   lo ad s ,   h as  n o t  b ee n   t h o r o u g h ly   ex p lo r ed .   T h is   g ap   h ig h lig h ts   th e  n ee d   f o r   in n o v at iv e  ap p r o ac h es  th at   ca n   lev er ag e  ML   to   en h an ce   n o t  o n ly   th e  ef f icien c y   an d   r eli ab ilit y   o f   th ese  s y s tem s   b u t  al s o   th eir   ad ap tab ilit y   an d   r esp o n s iv en ess   to   f lu ctu at in g   en er g y   in p u ts   [ 7 ] .   T h is   p ap er   in tr o d u ce s   a   n o v el  ML   ap p r o ac h   aim ed   at  b r id g i n g   th is   r esear ch   g ap   b y   en h a n cin g   lo a d - b alan cin g   in   DC - DC   co n v er s io n   s y s tem s   u tili zin g   r en ewa b le  en er g y .   B y   m o v in g   b e y o n d   tr ad itio n al   co n tr o l   s tr ateg ies,  o u r   ML   s o lu tio n   o p tim izes  k ey   p er f o r m an ce   in d icato r s   s u ch   as  c o n v e r s io n   e f f icien cy ,   r eliab ilit y ,   ad ap tab ilit y   to   en er g y   s u p p ly   v ar iab ilit y ,   an d   r esp o n s e  tim e  to   ch an g in g   lo ad s .   Har n ess in g   p r ed ictiv e  an aly tics   an d   ad a p tiv e  alg o r ith m s ,   o u r   ap p r o ac h   d y n am ically   m a n a g es  th e  co n v er s io n   p r o ce s s ,   ac h iev in g   s u p e r io r   p er f o r m an ce   co m p ar ed   to   tr ad itio n al  lo ad - b alan cin g   tech n iq u es.  I n itial  r esu lts   u n d er s co r e  th e  tr an s f o r m ativ e   p o ten tial  o f   in teg r atin g   ML   i n to   r en ewa b le  en e r g y   c o n v e r s io n   s y s tem s ,   p r o m is in g   s ig n if ican tly   en h an ce d   ef f icien cy   an d   s y s tem   r esil ien ce .   A s   r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s   b ec o m e  in cr ea s in g l y   in te g r al  to   o u r   en er g y   in f r astru ctu r e,   th e  d ev elo p m e n t  o f   s u ch   a d v an ce d   ML - b ased   s o lu tio n s   r e p r esen ts   a  cr iti ca l  s tep   f o r war d   in   en s u r in g   th eir   ef f ec tiv e  a n d   s u s tain ab le  in teg r atio n   [ 8 ] ,   [ 9 ] .       2.   RE L AT E D  WO RK   I n   r ec en t  y ea r s ,   s ev er al  s tu d ie s   h av e  m ad e  s ig n i f ican t  co n t r ib u tio n s   to   th e   f ield s   o f   r en ewa b le  en er g y   co n v er s io n .   T h e  a p p licatio n   o f   ML   in   en h an cin g   th e  ef f icien cy   an d   r eliab ilit y   o f   th ese  s y s tem s .   A  r ev iew  o f   r elate d   wo r k   r e v ea ls   a  s p ec tr u m   o f   in n o v ativ e  a p p r o ac h es,  a p p licatio n s ,   an d   s o m e   lim itatio n s   th at  h ig h lig h t  th e   n ee d   f o r   f u r th er   r esear ch .     E lm o r s h ed y   et  a l.   [ 1 0 ]   in tr o d u ce d   a  d ee p   lear n i n g   m o d el  d esig n ed   to   o p tim ize  th e   MPPT  p r o ce s s   in   s o lar   co n v e r ter s .   T h e  n o v elty   o f   th eir   ap p r o ac h   lies   in   its   u s e  o f   h is to r ical  a n d   r ea l - tim e  d ata  to   p r ed ict  th e   m ax im u m   p o wer   p o in t  m o r e  ac cu r ately   th an   tr ad itio n al   alg o r ith m s .   T h is   m eth o d   s h o wed   a  m ar k ed   im p r o v em e n t  in   c o n v er s io n   e f f icien cy ,   p ar ticu lar ly   i n   r ap i d ly   ch an g in g   wea th e r   co n d itio n s .   Ho wev er ,   th e   ap p licatio n   was  p r im ar ily   lim ited   to   s o lar   en er g y   s y s tem s ,   an d   th e  m o d el  r e q u ir es  ex ten s iv e  d ata  f o r   tr ain in g ,   p o s in g   a  ch allen g e  in   less   in s tr u m en ted   e n v ir o n m en ts   .   Den n is to n   et  a l.  [ 1 1 ]   p r esen te d   a  n o v el  ap p licatio n   o f   r ein f o r ce m en t le ar n in g   alg o r ith m s   t o   ad ju s t th e  co n tr o l  p ar a m eter s   o f   win d   en er g y   co n v er ter s   d y n am ically .   T h eir   wo r k   s tan d s   o u t  f o r   its   ad ap tab ilit y   to   v ar io u s   win d   co n d itio n s ,   s ig n if ica n tly   im p r o v in g   e n er g y   ca p t u r e  e f f i ci en cy .   W h ile  th e   s tu d y   d em o n s tr ated   p o te n tial in   win d   en e r g y   ap p licatio n s ,   a   d r awb ac k   n o ted   was th e  i n cr ea s ed   co m p u tatio n al   co m p lex ity ,   wh ich   co u ld   im p ac t   th e  r ea l - tim e  im p lem en tatio n   o f   th e  alg o r ith m .   Sh ee la   et  a l.   [ 1 2 ]   f o cu s ed   o n   t h e  ap p licatio n   o f   s u p er v is ed   lear n in g   tech n iq u es to   p r ed ict  a n d   b alan ce   lo ad s   in   d ata  ce n ter s   p o wer ed   b y   r en ewa b le  en er g y .   T h e  n o v elty   o f   th eir   r esear ch   lies   in   th e  co m p r eh e n s iv e   in teg r atio n   o f   e n er g y   co n s u m p tio n   p atter n s   with   r en ewa b le   e n er g y   av ailab ilit y ,   th e r eb y   o p ti m izin g   b o th   en e r g y   u s e  an d   o p e r atio n al  co s ts .   Ho wev er ,   th e  m o d el' s   ef f ec tiv en ess   is   h ig h ly   d ep en d e n t  o n   t h e  q u ality   an d   q u an tity   o f   av ailab le  d ata ,   lim itin g   its   ap p licab ilit y   in   s ce n ar io s   with   i n ad eq u ate  d ata  tr ac k in g   s y s tem s .   Ab b asi  et  a l.  [ 1 3 ]   ex p lo r ed   t h e  u s e  o f   ML   f o r   m a n ag in g   h y b r id   s y s tem s   co m b in in g   s o lar   an d   win d   en er g y .   T h eir   in n o v ativ e  a p p r o ac h   u s es  a  co m b i n atio n   o f   p r ed ictiv e  an aly tics   an d   r ea l - tim e  d ata  to   m ak e  im m ed iate  ad ju s tm en ts   to   th e  s y s tem ' s   o p er atio n ,   en h a n cin g   o v er all  ef f icien c y   an d   r eliab ilit y .   On e  lim itatio n ,   h o wev er ,   is   th e  m o d el' s   d ep e n d en cy   o n   co n tin u o u s   an d   r el iab le  d ata  s tr ea m s ,   wh ic h   ca n   b e  c h allen g in g   in   r em o te  o r   u n s tab le  en v ir o n m e n ts .   E ac h   o f   th ese  s tu d ies  co n tr i b u t es  to   th e  ev o lv in g   lan d s ca p e  o f   r en ewa b le  e n er g y   m an a g em e n t  th r o u g h   th e  ap p licatio n   o f   ML   tech n i q u es.  W h ile  th ey   d em o n s tr ate  th e  p o ten tial  f o r   s ig n if ican t  im p r o v em e n ts   in   ef f icien cy ,   ad a p tab ilit y ,   an d   r e liab ilit y ,   co m m o n   d r aw b ac k s   i n clu d e  th e  n ee d   f o r   ex ten s iv e  d ata,   co m p u tatio n al  co m p lex ity ,   a n d   th e  ch allen g es  o f   r ea l - tim e  im p lem en tatio n .   T h ese  in s ig h ts   u n d er s co r e  th e  im p o r tan ce   o f   o n g o in g   r esear ch   to   r ef in e  ML   alg o r ith m s ,   r ed u ce   co m p u tatio n al  d em an d s ,   an d   im p r o v e  th e  r o b u s tn ess   o f   th ese  s y s tem s   in   d iv er s e  o p er atin g   c o n d itio n s .       3.   M E T H O DO L O G Y   Me th o d o lo g y   is   s tr u ctu r ed   to   s y s tem atica lly   ad d r ess   th e  ch allen g es  o f   lo a d   b alan ci n g   i n   DC - DC   co n v er s io n   s y s tem s   f o r   r en ew ab le  en er g y   ap p licatio n s   as  s h o wn   in   th e   Fig u r e  3 .   I t  in v o lv es  th e  co llectio n   o f   r elev an t  d ata,   d ev el o p m en t  a n d   tr ain in g   o f   th e  ML   m o d el,   an d   r ig o r o u s   test in g   an d   v ali d atio n   p h ases .   T h e   ap p r o ac h   is   d esig n ed   to   o p ti m ize  k ey   p e r f o r m an ce   in d ica to r s ,   in clu d i n g   co n v er s io n   ef f icien cy ,   r eliab ilit y ,   ad ap tab ilit y   to   en e r g y   s u p p ly   v ar iab ilit y ,   an d   r esp o n s e  tim e  to   ch an g i n g   lo a d s   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
               I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.   14 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 5 :  307 - 3 1 6   310       Fig u r e   3 .   T h e  p r o p o s ed   m eth o d o lo g y   o f   ML - b ased   DC - DC   co n v er s io n   m o d el        4.   P RO P O SE D  M A T H E M A T I CAL E Q U AT I O NS A ND  A L G O RIT H M S   T h e  p r o p o s ed   a   ML - b ased   s o lu tio n   f o r   en h a n cin g   lo ad - b alan cin g   in   DC - DC   co n v er s i o n   s y s tem s   u tili zin g   r en ewa b le  en er g y   is   cr u cial.   I t  r eq u ir es  th e  to   d ef in e  a  s et  o f   m ath em atica l  eq u ati o n s   th at  ca p tu r e  th e   ess en ce   o f   th e  p r o b lem   a n d   th e  m eth o d o lo g y   o f   th e  s o lu tio n .   T h ese  eq u atio n s   will  f o r m   th e  f o u n d atio n   o f   t h e   p r ed ictiv e  an d   ad ap ti v e  alg o r it h m s   th at  ar e  ce n tr al  t o   th e  p r o p o s ed   ML   m o d el  [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .     4 . 1 .   E nerg y   co nv er s io n e f f iciency   I n   th e  p r o p o s ed   wo r k ,   e n er g y   co n v er s io n   e f f icien cy   is   a  cr iti ca l p er f o r m a n ce   in d icato r   th at  q u an tifie s   th e  ef f ec tiv en ess   o f   th e  DC - D C   co n v er s io n   s y s tem   in   tr an s f o r m in g   in p u t  p o wer   f r o m   r en ew ab le  en er g y   s o u r ce s   in to   u s ab le  o u tp u t  p o wer   [ 1 5 ] .   T h e  ef f icien cy   o f   th e  DC - DC   co n v er ter   is   m ath em atica lly   r ep r esen ted   b y   ( 1 ) .   W h er e  ƞ   is   r ep r esen ted   as  e f f ici en cy   o f   th e   DC - DC   co n v er ter ,      is   d escr ib ed   as  th e  o u tp u t   p o w er ,   an d      is   id en tifie d   as th e  in p u t p o wer   f r o m   r e n ewa b le  s o u r ce s .     ƞ =  ∗ 100%   ( 1 )     4 . 2 .   P o wer   ba la nce  equa t io n   I n   o u r   p r o p o s ed   wo r k   f o cu s in g   o n   en h a n cin g   lo ad - b alan cin g   in   DC - DC   co n v er s io n   s y s te m s   u s in g   r en ewa b le  en e r g y   s o u r ce s ,   t h e  Po wer   B alan ce   E q u atio n   p la y s   a  f o u n d atio n al  r o le  [ 1 ] .   T h is   e q u atio n   is   ess en tial  f o r   en s u r in g   th at  t h e  en er g y   s y s tem 's in p u t,  o u tp u t,  an d   s to r a g e  elem en ts   ar e  in   h ar m o n y ,   m ain tain in g   s tab ilit y   an d   ef f icien c y ,   it is   ex p r ess ed   as   ( 2 ) :      =  +  +   ∆     ( 2 )     W h er e     r e p r esen ts   th e  p o wer   i n p u t  f r o m   r e n ewa b le  s o u r ce s ,      d en o tes  th e   p o wer   co n s u m ed   b y   th e   lo ad ,      ac co u n ts   f o r   th e  lo s s es  with in   th e  s y s tem ,   an d     ∆   s ig n if ies  th e  ch an g e  in   s to r ed   en er g y ,   wh ic h   ca n   eith er   b e  p o s itiv e  ( en er g y   b ein g   s to r ed )   o r   n e g ativ e  ( en e r g y   b ein g   r elea s ed   f r o m   s to r a g e) .     4 . 3 .   P re dict iv e  m o del f o r   ener g y   s up p ly   a nd   dem a nd   I n   o u r   p r o p o s ed   ML - b ased   ap p r o ac h   to   en h a n ce   lo ad - b a lan cin g   in   DC - DC   co n v er s io n   s y s tem s   u tili zin g   r en ewa b le  en e r g y ,   a  p r ed ictiv e  m o d el  f o r   en er g y   s u p p ly   an d   d em a n d   o cc u p ies a  c en tr al  r o le  [ 2 ] .   T h is   m o d el  is   d esig n ed   to   f o r ec ast  f u tu r e  en e r g y   a v ailab ilit y   f r o m   r en ewa b le  s o u r ce s   an d   an ticip ated   en er g y   d em a n d ,   en ab lin g   p r o ac tiv e   ad ju s tm en t s   to   th e  s y s tem ' s   lo ad - b alan ci n g   s tr ateg ies.  T h e   co r e   o f   th is   p r ed ictiv e  m o d el  is   en ca p s u lated   b y   ( 3 ).     ̂ . + 1 = ( , − 1 , … … … . − ; )     ( 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         A n   efficien t lo a d - b a la n cin g   i n   ma ch in e  lea r n in g - b a s ed   DC - DC …  ( Ma llika r ju n a s w a my  S r i ka n ta s w a my)   311   W h er e  ̂   + 1   r ep r esen ts   th e  p r ed icte d   v alu e  f o r   th e   n ex t  tim e  p er io d ,   , − 1 , … … … . − ;   ar e  th e  o b s er v ed   v alu es   at  cu r r en t  an d   p r e v io u s   tim e  p er io d s ,     d en o tes  th e  p ar am et er s   o f   th e  ML   m o d el,   an d   ( . )   s y m b o lizes  th e  f o r ec asti n g   f u n ctio n .   T h is   f u n ctio n   co u l d   b e   in s tan tiated   th r o u g h   v a r io u s   ML   tec h n iq u es ,   in clu d in g   b u t  n o t   lim ited   to ,   a u to r eg r ess iv e  in teg r ated   m o v in g   av e r ag e   ( AR I MA ) ,   lo n g   s h o r t - ter m   m e m o r y   ( L STM )   n etwo r k s ,   o r   co n v o lu ti o n al  n e u r al  n etwo r k s   ( C NNs),   d ep en d in g   o n   th e   n atu r e   o f   th e  d ata  an d   th e  s p ec if ic  r eq u ir e m en ts   o f   th e  s y s tem   [ 1 8 ] .     4 . 4 .   Ada ptiv e  co ntr o l a lg o ri t hm   f o r  lo a d ba la ncing   Pro p o s ed   wo r k   o n   en h a n cin g   lo ad - b alan cin g   in   DC - DC   co n v er s io n   s y s tem s   u tili zin g   r en ewa b le   en er g y   th r o u g h   ML ,   th e  d ev elo p m en t  o f   a n   a d ap tiv e  c o n tr o l  alg o r ith m   is   p i v o tal  [ 1 9 ] .   T h is   alg o r ith m   is   d esig n ed   to   d y n am ically   ad ju s t  th e  s y s tem 's  p ar am eter s   in   r e al - tim e  to   m ain tain   o p tim al  p e r f o r m a n ce   d esp ite  th e  in h er en t  v a r iab ilit y   in   en e r g y   s u p p l y   f r o m   r en ewa b le  s o u r ce s   an d   f lu ctu atin g   en er g y   d em an d s .   T h e  c o r e   o b jectiv e  o f   t h is   ad ap tiv e  co n t r o l a lg o r ith m   is   en ca p s u lated   i n   th e  o p tim izatio n   ( 4 )     min ( , ̂ ; ) +  ( )     ( 4 )     W h e r e   ( , ̂ ; )   r e p r e s e n ts   t h e   l o s s   f u n c t i o n ,   m e a s u r i n g   t h e  d i s c r e p a n cy   b e t w e e n   t h e   p r e d i ct e d   v a l u es   ̂   a n d   t h e   a c t u a l   o b s e r v e d   v a l u e s   ,    d e n o t e s   t h e   c o n t r o l  p a r a m e t e r s   o f   t h e   s y s t e m ,   ( )   i s   a  r e g u l a r i z at i o n   t e r m   t o   p r e v e n t  o v e r f i t t i n g ,   a n d     i s   t h e   r e g u l a r i za t i o n   p a r a m e t e r   t h at   b a l a n c es   th e   l o s s   f u n c ti o n   a n d   t h e   r e g u l a r i z a t i o n   t e r m   [ 2 0 ] .       5.   P RO P O SE D  L O AD - B A L A NCING   I N  M ACH I NE   L E A RNING - B A SE D  D C - DC  CO NVERS I O N  USI NG   R E NE WAB L E   E N E RG Y  RE SO UR CE S   T h e  p r o p o s ed   b lo ck   d iag r am   s h o wn   in   Fig u r e   4   v is u ally   en ca p s u lates  th e  in teg r atio n   o f   a  ML   ap p r o ac h   in to   DC - DC   co n v er s io n   s y s te m s   p o wer ed   b y   r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s ,   aim in g   t o   en h a n ce   lo ad - b alan cin g   ef f icien cy .   At  th e  f o u n d atio n   o f   th is   s y s tem   ar e  th e  r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s ,   in clu d in g   s o lar   p an e ls   an d   win d   tu r b in es,  wh ich   s er v e  as  th e  p r im ar y   in p u ts .   T h ese  s o u r ce s   f e ed   in to   a  d ata  co llectio n   m o d u le  th at  g ath er s   b o th   r ea l - tim e  an d   h is to r ical  d ata,   s u ch   as  s o lar   ir r ad ia n ce ,   win d   s p ee d ,   an d   en e r g y   o u tp u t,  ess en tial  f o r   i n f o r m e d   d ec is io n - m ak in g .   C en t r al  to   th e  d iag r am   is   th e  ML   Mo d el,   a  co m p lex   u n it  co m p r is in g   two   m ain   s u b - co m p o n en ts :  Pre d ictiv e  An al y tics   an d   Ad a p tiv e  Alg o r it h m s .   T h e  Pre d ictiv e   An aly tic s   s u b - co m p o n en t  is   r esp o n s ib le  f o r   f o r ec asti n g   f u tu r e  co n d itio n s   o f   en er g y   s u p p ly   an d   d em an d ,   lev e r a g in g   p a s t  an d   p r esen t  d ata   [ 2 1 ] .   I n   tu r n ,   th e  Ad ap ti v e  Al g o r ith m s   u tili ze   th ese  f o r ec asts   to   d y n am ically   a d ju s t  th e  o p er atio n   o f   th e   DC - DC   co n v er ter ,   en s u r in g   o p ti m al  ef f icien cy   an d   r eliab ilit y   u n d er   v ar y in g   c o n d itio n s .   T h is   is   wh er e  th e   co r e   in n o v atio n   lies ,   m o v in g   b ey o n d   tr ad itio n al  c o n tr o l  s tr ateg ies  to   a  m o r e  r esp o n s iv e,   d ata - d r i v en   ap p r o ac h .   T h e   DC - DC   c o n v er ter   b lo ck   is   d ep icted   as  r ec eiv in g   in s tr u ctio n s   f r o m   th e  ML   m o d el.   I t  is   th e  h ea r t  o f   th e  co n v er s io n   p r o ce s s ,   tr an s f o r m in g   th e  v ar iab le  in p u t  f r o m   r en ewa b le  s o u r ce s   in to   a  s tab le   o u tp u t  th at  m ee ts   th e  lo ad   r eq u ir em en ts .   A n   o p tio n al  en er g y   s to r ag e   s y s tem   b lo ck   ca n   b e  in cl u d ed   f o r   s y s tem s   th at  in co r p o r ate   s to r ag e  s o lu tio n s ,   m an a g ed   b y   th e  ML   m o d el  to   o p tim ize  en er g y   av ailab ilit y   [ 2 2 ] .           Fig u r e   4 .   Pro p o s ed   lo a d - b alan cin g   in   ML - b ased   DC - DC   co n v er s io n   u s in g   r en ewa b le  e n er g y   r eso u r ce s       E n er g y   d is tr ib u tio n   is   h a n d led   b y   th e  lo a d   m an a g em en t  b lo ck ,   wh ich   en s u r es  th at  th e   co n v er ted   en er g y   is   ef f icien tly   allo ca ted   ac r o s s   d if f er en t  l o ad s ,   m ain tain i n g   s y s tem   b alan ce .   T h e   p er f o r m a n c e  m o n ito r i n g   b lo ck   f o r m s   a  cr itical  f ee d b ac k   lo o p ,   s en d in g   r ea l - tim e  p er f o r m a n ce   d ata  b ac k   to   th e  ML   m o d el.   T h is   allo ws  f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
               I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.   14 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 5 :  307 - 3 1 6   312   co n tin u o u s   lear n in g   an d   s y s tem   o p tim izatio n   b ased   o n   ac tu al  o p er atio n al  m etr ics.  Fin ally ,   em b ed d e d   with in   th e  ML   m o d el   is   th e   co n tr o l  u n it,  wh ich   im p le m en ts   th e   d ec is io n s   o f   t h e  a d ap tiv e   alg o r i th m s .   T h is   in cl u d es   ad ju s tin g   th e  DC - DC   co n v er ter ' s   p ar am eter s   an d   m an ag in g   th e  en er g y   s to r a g e  to   ad ap t  t o   ch an g in g   en er g y   s u p p ly   an d   d em a n d   co n d itio n s   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   Dir ec tio n al  ar r o ws  with in   th e   d iag r am   illu s tr ate  th e  f lo w  o f   d ata  a n d   e n er g y   th r o u g h   t h e  s y s tem ,   em p h asizin g   th e  in ter co n n ec t ed n ess   o f   ea ch   co m p o n e n t.  Fro m   th e  in itial  en er g y   ca p tu r e  to   th e  f in al  lo ad   d is tr ib u tio n ,   ea ch   s tep   is   in f o r m ed   b y   ML - d r iv en   i n s ig h ts ,   en s u r in g   th at  th e  s y s tem   o p e r ates  at  p ea k   ef f icien cy .   T h is   p r o p o s ed   b l o ck   d iag r a m   n o t  o n ly   s h o wca s es  th e  o p er atio n al  f r am ewo r k   b u t  also   h ig h lig h ts   th e  tr an s f o r m ativ e  p o ten tial  o f   in teg r atin g   ML   in t o   r e n ewa b le  en er g y   co n v er s io n   s y s tem s ,   p r o m is in g   en h an c ed   ef f icien cy   an d   ad a p tab ilit y   [ 2 5 ] .       6.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T ab le  1   s h o ws  th e  s im u latio n   p ar am eter s   s et  f o r   th e  p er f o r m an ce   an aly s is   o f   th e  p r o p o s ed   m ac h in e   lear n in g - b ased   DC - DC   co n v e r s io n   alg o r ith m   ( ML - DC 2 A) .   T h is   an aly s is   is   d esig n ed   to   ass es s   th e  s y s tem 's   ef f icien cy ,   r eliab ilit y ,   an d   ad ap tab ilit y   to   v a r iab le  en er g y   s u p p lies   an d   lo a d   d em a n d s .   T h e  p ar am ete r s   ar e   ca r ef u lly   ch o s en   to   p r o v id e  a   co m p r e h en s iv e  an d   r ea lis tic  ev alu atio n   o f   th e  s y s tem ' s   p er f o r m a n ce   u n d er   a   v ar iety   o f   co n d itio n s   th at  m im ic  r ea l - wo r ld   s ce n ar io s .       T ab le   1 .   Simu latio n   p ar am eter s   f o r   p r o p o s ed   ML - DC 2 A   I .   NO   P a r t i c u l a r s   R a n g e   1   Tr a i n i n g   D a t a   S i z e   6   m o n t h s t o   2   y e a r s   2   F e a t u r e   S e t   Ti me   o f   d a y ,   t e m p e r a t u r e ,   h u mi d i t y ,   w i n d   s p e e d   3   M o d e l   Ty p e   C N N   4   H y p e r p a r a me t e r s   Le a r n i n g   r a t e :   0 . 0 1 ,   La y e r s :   5   5   Tr a i n i n g   A l g o r i t h m   S t o c h a st i c   G r a d i e n t   D e sce n t   ( S G D )   6   I n p u t   V o l t a g e   R a n g e   1 0 V   t o   5 0 V   7   O u t p u t   V o l t a g e   12V   8   M a x i m u m   P o w e r   O u t p u t   2 0 0 W   9   Ef f i c i e n c y   8 5 %  t o   9 5 %   1 0   Lo a d   C h a r a c t e r i st i c s   5 0 W   ( a v e r a g e   l o a d ) ,   1 5 0 W   ( p e a k   l o a d )   11   R e n e w a b l e   E n e r g y   G e n e r a t i o n   P r o f i l e s   S o l a r   a n d   w i n d   e n e r g y   h o u r l y   d a t a   12   Lo a d   D e ma n d   P r o f i l e s   H o u r l y   d a t a   f o r   a   t y p i c a l   r e s i d e n t i a l   h o me   13   P e r f o r ma n c e   M e t r i c s   C o n v e r si o n   e f f i c i e n c y ,   r e l i a b i l i t y   14   S i mu l a t i o n   Ti me  F r a me   1   y e a r   15   En v i r o n m e n t a l   C o n d i t i o n s   S o l a r   i r r a d i a n c e :   2 0 0 - 1 0 0 0   W / m² ,   W i n d   sp e e d :   0 - 1 5   m/ s       6 . 1 .   Sim ula t io n  a na ls y s is   ener g y   co nv er s io n e f f iciency   Fig u r e  5   s h o ws  a  c o m p ar a tiv e  p er f o r m an ce   an aly s is   b etwe en   th e  p r o p o s ed   ML - D C 2 A  an d   co n v en tio n al  m eth o d s ,   s p ec if i ca lly   f o c u s in g   o n   e n er g y   c o n v er s io n   ef f icien c y .   T ab le  2   p r esen ts   th e  s im u latio n   p ar am eter s   co n s id er ed   d u r in g   th e  s im u latio n   an aly s is .   T h ese  p ar am eter s   f o r m   th e  ess en tial  b asis   f o r   ev alu atin g   th e  p r o p o s ed   ML - b ased   DC - DC   co n v er s io n   s y s tem   a g ain s t  tr ad itio n al  m eth o d s .   B y   estab li s h in g   a  co m p r eh e n s iv e  s et  o f   v ar iab le s   s u ch   as  tr ain in g   d ata  s ize,   in p u t  an d   o u tp u t  v o ltag e  r an g e s ,   m ax im u m   p o we r   o u tp u t,  a n d   ef f icien cy   tar g ets,  th e  s tu d y   en s u r es a   r o b u s t a n d   d etailed   co m p ar ativ e  an aly s is .           Fig u r e  5 .   Per f o r m an c e  an aly s i s   b etwe en   p r o p o s ed   ML - DC 2 A  an d   tr ad itio n al  PW M  an d   M PP T   m eth o d s   with   r esp ec t to   th e  en er g y   c o n v e r s io n   ef f icien c y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         A n   efficien t lo a d - b a la n cin g   i n   ma ch in e  lea r n in g - b a s ed   DC - DC …  ( Ma llika r ju n a s w a my  S r i ka n ta s w a my)   313   T ab le  2 .   s im u latio n   p ar am eter s   S I .   N o   P a r t i c u l a r s   V a l u e   1   Tr a i n i n g   D a t a   S i z e   6   m o n t h s  -   2   y e a r s   2   I n p u t   V o l t a g e   R a n g e   1 0 V   -   5 0 V   3   O u t p u t   V o l t a g e   12V   4   M a x i m u m   P o w e r   O u t p u t   2 0 0 W   5   Ef f i c i e n c y   Ta r g e t   8 5 %  -   9 5 %       T ab le  3   p r esen ts   ess en tial p ar a m eter s ,   in clu d in g   l o ad   r esis tan ce   an d   tem p er at u r e,   s ettin g   th e   s tag e  f o r   a  co n tr o lled   co m p ar is o n .   T ab l e  4   f o llo ws  u p   with   q u a n titativ e  d ata  o n   o u tp u t  p o we r   an d   p o wer   lo s s ,   ess en tial  f o r   ev alu atin g   th e  ef f icie n cy   o f   th e  th r ee   m et h o d s .   L astl y ,   Fig u r e  6   g r a p h ically   d is p lay s   th e  s tab ilit y   o f   th e    ML - DC 2 A  ap p r o ac h   o v er   v ar y in g   in p u t  v o ltag es,  s h o wca s in g   its   s u p er io r   p er f o r m an ce   s t ab ilit y   co m p ar ed   to   PW M  an d   MPPT  m eth o d s .       T ab le  3 .   Po wer   b alan ce   s im u l atio n   p ar am eter s   SI   P a r t i c u l a r s   V a l u e   1   I n p u t   V o l t a g e   R a n g e   2 0   -   5 0   V   2   O u t p u t   P o w e r   R a n g e   1 0 0   -   5 0 0   W   3   Ef f i c i e n c y   a t   M a x i m u m P o w e r   O u t p u t   9 4 %   4   Lo a d   R e s i st a n c e   R a n g e   1 0   -   5 0   Ω   5   En e r g y   C o n v e r si o n   Ef f i c i e n c y   a t   N o mi n a l   Lo a d   9 2 %       T ab le  4 .   C o m p a r is o n   an aly s is   s im u latio n   p ar am eter s   I . N o   P a r t i c u l a r s   ML - D C 2 A   PWM   M P P T   1   A v e r a g e   I n p u t   P o w e r   ( W )   5 0 0   4 8 0   4 9 0   2   P e a k   O u t p u t   P o w e r   ( W )   4 5 0   4 3 0   4 4 0   3   Ef f i c i e n c y   a t   R a t e d   L o a d   ( %)   92   89   90   4   En e r g y   S t o r a g e   U t i l i z a t i o n   ( %)   95   90   93   5   Lo a d   R e g u l a t i o n   ( %)   3   5   4           Fig u r e  6 .   Per f o r m an c e  an aly s i s   b etwe en   p r o p o s ed   m eth o d   a n d   co n v en tio n al  m eth o d s   with   r esp ec t to   p o wer   b alan ce   s im u latio n   p a r am eter s       T ab le  5   p r o v i d es  th e  k ey   p ar a m eter s   u s ed   in   th e  p r ed ictiv e  m o d el  s im u latio n ,   wh ich   ar e  e s s en tial  f o r   ac cu r ately   f o r ec asti n g   e n er g y   s u p p ly   an d   d e m an d   in   t h e  DC - DC   co n v er s io n   s y s tem .   I t  i n clu d es  p ar am eter s   s u ch   as  in p u t   v o ltag e ,   lo a d   r esi s tan ce ,   o p er atin g   te m p e r atu r e,   s im u latio n   tim e,   s tep   s ize,   in p u t  s ig n al  f r e q u en c y ,   an d   h u m id ity .   T h ese  p ar am et er s   en s u r e  th at  th e  s y s tem   ca n   d y n am ically   ad ju s t  to   v ar y in g   en v ir o n m e n tal   co n d itio n s   an d   o p tim ize  e n er g y   m an a g em en t  in   r ea l  tim e.   T ab le  6   s h o ws  a  s id e - by - s id e   co m p ar is o n   o f   th e   p r o p o s ed   m eth o d   ag ai n s t  a  co n v en tio n al  m eth o d   ac r o s s   v ar i o u s   m etr ics  th at  m ig h t  b e  r elev an t  f o r   p er f o r m an ce   an aly s is .   "I m p r o v em en t"  s h o ws  th e  r elativ e  p er ce n tag e  ch a n g e  f r o m   th e   co n v en tio n al   m e th o d   to   th e  p r o p o s ed   m eth o d ,   in d icatin g   ar ea s   wh er e   th e  p r o p o s ed   m eth o d   o u t p er f o r m s   th e  co n v en ti o n al  o n e.   Me tr ics  in clu d e  s tan d ar d   m ea s u r es  lik e  ac cu r ac y   an d   co m p u tatio n al  tim e,   as  well  as  u s er - f o cu s ed   m ea s u r es  s u ch   as  u s er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
               I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.   14 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 5 :  307 - 3 1 6   314   s atis f ac tio n .   Fig u r e   7 .   s h o ws  th e  p o wer   b alan ce   an aly s is   b etwe en   p r o p o s ed   m eth o d   with   co n v en tio n al  m eth o d s .   T ab le  7   d elin ea tes  th e  s im u la tio n   p ar a m eter s   u s ed   f o r   an al y zin g   lo a d   b alan cin g   p er f o r m an ce   b etwe en   th e   p r o p o s ed   ML - DC 2 A  m eth o d   an d   co n v en tio n al  m eth o d s   lik e  PW M  an d   MP PT.   T h e  p ar am eter s   ar e  ca r ef u lly   s elec ted   to   p r o v id e  in s ig h ts   in to   h o w  ea ch   s y s tem   r eg u la tes  v o ltag e,   m ain tain s   f r eq u e n cy   s tab ilit y ,   r esp o n d s   to   lo ad   ch an g es,  co n v er ts   en er g y   ef f icien tly ,   an d   en s u r es o v er a ll sy s tem   s tab ilit y .       T ab le   5 .   Pre d ictiv e  m o d el  s im u latio n   p ar am ete r s   P a r a me t e r   D e scri p t i o n   V a l u e / R a n g e   U n i t s   I n p u t   V o l t a g e   V o l t a g e   s u p p l i e d   t o   t h e   s y st e m   0  -   5   V   Lo a d   R e s i st a n c e   R e si st a n c e   o f   t h e   c o n n e c t e d   l o a d   1 0   -   100   O h ms   Te mp e r a t u r e   O p e r a t i n g   t e mp e r a t u r e   o f   t h e   s y s t e m   2 0   -   100   °C   S i mu l a t i o n   Ti me   D u r a t i o n   o f   t h e   p r e d i c t i v e   si m u l a t i o n   0  -   1 0 0   S e c o n d s   S t e p   S i z e   I n c r e men t a l   t i me   st e p   f o r   s i m u l a t i o n   u p d a t e s   0 . 0 1   S e c o n d s   F r e q u e n c y   F r e q u e n c y   o f   t h e   i n p u t   si g n a l   5 0   -   60   Hz   H u mi d i t y   A mb i e n t   r e l a t i v e   h u mi d i t y   d u r i n g   s i m u l a t i o n   3 0   -   80   %  R H       T ab le   6 .   Pre d ictiv e  m o d el  p er f o r m an ce   a n aly s is   b etwe en   p r o p o s ed   m eth o d   an d   co n v en tio n al  m eth o d s   M e t r i c   ML - D C 2 A   C o n v e n t i o n a l   m e t h o d s   I mp r o v e m e n t   ( %)   U n i t s   A c c u r a c y   9 5 %   9 0 %   5 . 5 6 %   %   Ex e c u t i o n   T i me   2   se c o n d s   5   se c o n d s   6 0 %   S e c o n d s   R e s o u r c e   U t i l i z a t i o n   7 0 %   8 0 %   - 1 2 . 5 %   %   En e r g y   Ef f i c i e n c y   9 0 %   7 5 %   2 0 %   %   Er r o r   R a t e   0 . 0 1   0 . 0 5   8 0 %   Er r o r s/ U n i t   S c a l a b i l i t y   H i g h   M o d e r a t e   -   Q u a l i t a t i v e   U ser Sat i sf a c t i o n   4 . 5   3 . 8   1 8 . 4 2 %   R a t i n g   ( 1 - 5)           Fig u r e   7 .   p er f o r m an ce   a n aly s is   b etwe en   p r o p o s ed   m eth o d   w ith   co n v e n tio n al  m eth o d s   with   r esp ec t to   th e  p r ed ictiv e  m o d el       T ab le   7 .   L o ad   b ala n cin g   p r ep e r f o r m a n ce   an aly s is   s im u latio n   p ar am eter s   I   P a r a me t e r s   ML - D C 2 A   C o n v e n t i o n a l   M e t h o d   1   V o l t a g e   R e g u l a t i o n   ( %)   <2   <5   2   F r e q u e n c y   D e v i a t i o n   ( H z )   ± 0 . 1   ± 0 . 5   3   R e s p o n se   T i me  t o   L o a d   C h a n g e   ( ms)   < 2 0   < 5 0   4   En e r g y   C o n v e r si o n   Ef f i c i e n c y   ( %)   > 9 5   85 - 90   5   S y st e m St a b i l i t y   I n d e x   H i g h   M e d i u m       7.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   f o cu s es  o n   th e  lo a d   b alan cin g ,   ef f icac y ,   an d   p r ed i ctio n   m o d els  o f   r e n ewa b le  en e r g y - b ased   DC - DC   co n v er ter s   u s in g   ML   alg o r ith m s .   Acc o r d in g   to   s im u latio n   an al y s is ,   co n v en tio n al  m eth o d s   s u ch   as  PW M  an d   MP PT  ex h ib it  m o r e  f lu ctu atio n s   co m p ar ed   to   th e  p r o p o s ed   m eth o d ,   ML - DC 2 A.   R eg ar d in g   ef f icien cy ,   wh en   t h er e  is   a  h ig h er   p o we r   o u tp u t,  th e  ef f icac y   o f   a  r en ewa b le  e n er g y - b ase d   DC - DC   co n v er ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         A n   efficien t lo a d - b a la n cin g   i n   ma ch in e  lea r n in g - b a s ed   DC - DC …  ( Ma llika r ju n a s w a my  S r i ka n ta s w a my)   315   m o d el  is   r ed u ce d   w h en   u s in g   co n v en tio n al  m eth o d s   as  co m p ar ed   to   th e  p r o p o s ed   m eth o d s .   T h e  ef f icien c y   o f   th e  p r o p o s ed   m eth o d   h as  v a r ied   b etwe en   8 5 %  an d   9 5 %,  b u t  i n   co n v en tio n al  m eth o d s ,   e f f ici en cy   v ar ies  b etwe en   7 5 % a n d   8 3 %.  I n   ter m s   o f   p o wer   b alan ce ,   th e   l o ad   r eg u lati o n   v ar ied   f r o m   4 % t o   5 %   in   c o n v en tio n al  m eth o d s ,   b u t  in   th e  p r o p o s ed   m eth o d ,   th e  lo ad   r e g u latio n   v ar ied   f r o m   3 . 5 %  to   3 %  ac c o r d in g   to   s im u latio n   r esu lts .   Acc o r d in g   to   t h e  p r ed ictio n   m o d el,   th e  p r o p o s ed   m eth o d   is   m o r e  ac cu r ate,   at  ab o u t  9 5 %,  wh er ea s   th e   co n v en tio n al  m et h o d   v ar ies  b etwe en   8 5 %  an d   9 0 %.  T h e r ef o r e,   th e   p r o p o s ed   m eth o d   is   th e  b est  p o wer   m an ag em en t  m eth o d   in   th e  D C - DC   co n v er ter   m o d el.       8.   F UT UR E   SCO P E   T h e  ML - DC 2 A  al g o r ith m   in cl u d es  ex ten d in g   its   ap p licatio n   to   a   b r o ad e r   a r r ay   o f   r e n ewa b le  en er g y   s o u r ce s ,   en h an cin g   r ea l - tim e  d ata  p r o ce s s in g   f o r   m o r e  a d ap ti v e  s y s tem   r esp o n s es,  an d   ex p lo r in g   its   in teg r atio n   in to   s m ar t  g r id   in f r astru ctu r es.  Ad d itio n ally ,   ad v an ce m e n ts   in   ML   m o d els  co u ld   f u r th e r   o p tim ize  ef f icien cy   an d   r eliab ilit y ,   p av in g   th e  way   f o r   m o r e  s u s tain ab le  an d   r esil ien t e n er g y   s y s tem s   g lo b ally .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h e  au th o r s   wo u l d   lik e  t o   th a n k   J SS   Aca d em y   o f   T ec h n ical   E d u ca tio n ,   B en g alu r u ,   J SS   Scien ce   an d   T ec h n o lo g y ,   My s o r e,   Vis v esv ar ay a  T ec h n o lo g ical  Un iv er s it y   ( VT U) ,   B elag av i  an d   Vis io n   Gr o u p   o n   Scien ce   an d   T ec h n o lo g y   ( VGST )   Kar n atak a  f u n d   f o r   in f r astru ctu r e   s tr en g th en in g   in   Scien ce   &   T e ch n o lo g y   L e v el  –   2  s p o n s o r ed   “E s tab lis h m en t  o f   R en ewa b le  Sm ar t  Gr id   L ab o r ato r y ”  f o r   all  th e   s u p p o r t  an d   en co u r ag e m en t  p r o v id e d   b y   th em   to   tak e  u p   th is   r esear ch   wo r k   an d   p u b lis h   th is   p ap er .       RE F E R E NC E S    [ 1 ]   I .   N .   Ji y a ,   A .   S a l e m ,   H .   V.   K h a n g ,   a n d   R .   P o marn a c k i ,   “ I n t e g r a t e d   m u l t i p o r t   D C - D C   a n d   m u l t i l e v e l   c o n v e r t e r s  f o r   m u l t i p l e   r e n e w a b l e   e n e r g y   s o u r c e   i n t e g r a t i o n , ”   I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   1 3 2 4 8 3 – 1 3 2 4 9 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 3 3 6 5 6 7 .   [ 2 ]   S .   G o p i n a t h a n ,   V .   S .   R a o ,   a n d   K .   S u n d a r a mo o r t h y ,   “ F a m i l y   o f   n o n - i s o l a t e d   q u a d r a t i c   h i g h   g a i n   D C - D C   c o n v e r t e r s   b a se d   o n   e x t e n d e d   c a p a c i t o r - d i o d e   n e t w o r k   f o r   r e n e w a b l e   e n e r g y   so u r c e   i n t e g r a t i o n , ”   I E EE   J o u r n a l   o f   Em e r g i n g   a n d   S e l e c t e d   T o p i c s  i n   Po w e r  El e c t r o n i c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   5 ,   p p .   6 2 1 8 – 6 2 3 0 ,   O c t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / J ESTP E. 2 0 2 2 . 3 1 6 7 2 8 3 .   [ 3 ]   P .   G a r c í a ,   C .   A .   G a r c í a ,   L.   M .   F e r n á n d e z ,   F .   Ll o r e n s,   a n d   F .   J u r a d o ,   “ A N F I S - b a sed   c o n t r o l   o f   a   g r i d - c o n n e c t e d   h y b r i d   sy s t e m   i n t e g r a t i n g   r e n e w a b l e   e n e r g i e s,  h y d r o g e n   a n d   b a t t e r i e s, ”   I E EE  T r a n s a c t i o n s  o n   I n d u st r i a l   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 0 7 – 1 1 1 7 ,   M a y   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI I . 2 0 1 3 . 2 2 9 0 0 6 9 .   [ 4 ]   N .   El sa y a d ,   H .   M o r a d i si z k o o h i ,   a n d   O .   A .   M o h a mm e d ,   “ D e si g n   a n d   i m p l e m e n t a t i o n   o f   a   n e w   t r a n sf o r m e r l e ss  b i d i r e c t i o n a l   D C - D C   c o n v e r t e r   w i t h   w i d e   c o n v e r si o n   r a t i o 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   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 6 ,   n o .   9 ,   p p .   7 0 6 7 – 7 0 7 7 ,   S e p .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 8 . 2 8 7 8 1 2 6 .   [ 5 ]   M .   S a l i m i ,   F .   R a d ma n d ,   a n d   M .   H .   F i r o u z ,   “ D y n a m i c   m o d e l i n g   a n d   c l o se d - l o o p   c o n t r o l   o f   h y b r i d   g r i d - c o n n e c t e d   r e n e w a b l e   e n e r g y   sy st e m  w i t h   m u l t i - i n p u t   m u l t i - o u t p u t   c o n t r o l l e r , ”   J o u r n a l   o f   M o d e r n   Po w e r  S y st e m s  a n d   C l e a n   E n e r g y ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   p p .   9 4 – 1 0 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 5 8 3 3 / M P C E. 2 0 1 8 . 0 0 0 3 5 3 .   [ 6 ]   A .   C h u b ,   D .   V i n n i k o v ,   R .   K o s e n k o ,   E .   Li i v i k ,   a n d   I .   G a l k i n ,   “ B i d i r e c t i o n a l   D C – D C   c o n v e r t e r   f o r   m o d u l a r   r e s i d e n t i a l   b a t t e r y   e n e r g y   st o r a g e   sy s t e m s,”   I EEE  T r a n sa c t i o n s   o n   I n d u st ri a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 9 4 4 – 1 9 5 5 ,   M a r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 9 . 2 9 0 2 8 2 8 .   [ 7 ]   B .   M .   K a v y a ,   N .   S h a r mi l a ,   K .   B .   N a v e e n ,   S .   M a l l i k a r j u n a sw a m y ,   K .   S .   M a n u ,   a n d   S .   M a n j u n a t h a ,   “ A   mac h i n e   l e a r n i n g   b a se d   smar t   g r i d   f o r   h o m e   p o w e r   ma n a g e m e n t   u si n g   c l o u d - e d g e   c o m p u t i n g   s y st e m, ”   i n   2 0 2 3   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   R e c e n t   A d v a n c e s  i n   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e ri n g   T e c h n o l o g y   ( I C RAS ET) ,   N o v .   2 0 2 3 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C R A S ET 5 9 6 3 2 . 2 0 2 3 . 1 0 4 1 9 9 5 2 .   [ 8 ]   T.   N .   M a n j u n a t h ,   S .   M a l l i k a r j u n a sw a my ,   M .   K o ma l a ,   N .   S h a r m i l a ,   a n d   K .   S .   M a n u ,   “ A n   e f f i c i e n t   h y b r i d   r e c o n f i g u r a b l e   w i n d   g a s   t u r b i n e   p o w e r   ma n a g e m e n t   s y s t e m   u si n g   M P P T  a l g o r i t h m, ”   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   El e c t ro n i c s   a n d   D r i v e   S y st e m s   ( I J PED S ) ,   v o l .   1 2 ,   n o .   4 ,   p p .   2 5 0 1 – 2 5 1 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s. v 1 2 . i 4 . p p 2 5 0 1 - 2 5 1 0 .   [ 9 ]   T.   Zh a o ,   X .   Li u ,   P .   W a n g ,   a n d   F .   B l a a b j e r g ,   “ M o r e   e f f i c i e n t   e n e r g y   ma n a g e m e n t   f o r   n e t w o r k e d   h y b r i d   A C / D C   mi c r o g r i d s   w i t h   mu l t i v a r i a b l e   n o n l i n e a r   c o n v e r si o n   l o ss e s, ”   I EEE  S y st e m s   J o u r n a l ,   v o l .   1 7 ,   n o .   2 ,   p p .   3 2 1 2 – 3 2 2 3 ,   Ju n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS Y S T. 2 0 2 2 . 3 2 1 5 5 9 4 .   [ 1 0 ]   M .   F .   E l mo r s h e d y ,   H .   U .   R .   H a b i b ,   M .   M .   A l i ,   M .   J.   S a t h i k ,   a n d   D .   J .   A l m a k h l e s ,   “ I mp r o v e d   p e r f o r ma n c e   o f   h y b r i d   P V   a n d   w i n d   g e n e r a t i n g   s y st e m  c o n n e c t e d   t o   t h e   g r i d   u si n g   f i n i t e - set   m o d e l   p r e d i c t i v e   c o n t r o l , ”   I EEE   A c c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   1 1 0 3 4 4 – 1 1 0 3 6 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 2 1 4 9 9 6 .   [ 1 1 ]   N .   D e n n i s t o n ,   A .   M .   M a ss o u d ,   S .   A h me d ,   a n d   P .   N .   E n j e t i ,   “ M u l t i p l e - m o d u l e   h i g h - g a i n   h i g h - v o l t a g e   D C – D C   t r a n sf o r mers   f o r   o f f sh o r e   w i n d   e n e r g y   s y st e ms, ”   I EE E  T ra n s a c t i o n s   o n   I n d u s t ri a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   5 8 ,   n o .   5 ,   p p .   1 8 7 7 – 1 8 8 6 ,   M a y   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 0 . 2 0 5 3 3 4 0 .   [ 1 2 ]   S .   S h e e l a ,   K .   B .   N a v e e n ,   N .   M .   B a s a v a r a j u ,   D .   M .   K u mar,   M .   K r i s h n a i a h ,   a n d   S .   M a l l i k a r j u n a sw a m y ,   “ A n   e f f i c i e n t   v e h i c l e   t o   v e h i c l e   c o mm u n i c a t i o n   s y s t e m  u s i n g   i n t e l l i g e n t   t r a n s p o r t a t i o n   s y st e m, ”   i n   2 0 2 3   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   R e c e n t   Ad v a n c e s  i n   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e ri n g   T e c h n o l o g y   ( I C RAS ET) ,   N o v .   2 0 2 3 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C R A S ET 5 9 6 3 2 . 2 0 2 3 . 1 0 4 2 0 0 4 3 .   [ 1 3 ]   V .   A b b a si ,   A .   R .   V a r m e n j e h ,   S .   A h m a d i a n   a n d   F .   Y .   M o g h a d a m,  “ U l t r a h i g h   s t e p - u p   DC - D C   c o n v e r t e r   u t i l i z i n g   a   t h r e e - w i n d i n g   c o u p l e d   i n d u c t o r   a n d   a   sw i t c h e d   c a p a c i t o r   n e t w o r k   w i t h   r e d u c e d   i n p u t   c u r r e n t   r i p p l e   a n d   l o w   v o l t a g e   s t r e ss o n   t h e   p o w e r   sw i t c h , ”   in   I EEE  T r a n sa c t i o n s   o n   I n d u s t ri a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   7 1 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 5 9 5 9 - 1 5 9 7 1 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 4 . 3 3 9 5 7 8 4 .   [ 1 4 ]   Y. - F .   W a n g ,   L. - K .   X u e ,   C . - S .   W a n g ,   P .   W a n g ,   a n d   W .   L i ,   “ I n t e r l e a v e d   h i g h - c o n v e r s i o n - r a t i o   b i d i r e c t i o n a l   D C – D C   c o n v e r t e r   f o r   d i s t r i b u t e d   e n e r g y - st o r a g e   s y st e ms — c i r c u i t   g e n e r a t i o n ,   a n a l y si s ,   a n d   d e si g n , ”   I EEE  T r a n sa c t i o n s  o n   P o w e r  E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 1 ,   n o .   8 ,   p p .   5 5 4 7 – 5 5 6 1 ,   A u g .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 1 5 . 2 4 9 6 2 7 4 .   [ 1 5 ]   M .   D a s   a n d   V .   A g a r w a l ,   “ N o v e l   h i g h - p e r f o r ma n c e   s t a n d - a l o n e   s o l a r   P V   s y st e m  w i t h   h i g h - g a i n   h i g h - e f f i c i e n c y   D C – D C   c o n v e r t e r   p o w e r   st a g e s , ”   I E EE  T r a n s a c t i o n s  o n   I n d u s t ry  Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 1 ,   n o .   6 ,   p p .   4 7 1 8 – 4 7 2 8 ,   N o v .   2 0 1 5 ,   d o i :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
               I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.   14 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 5 :  307 - 3 1 6   316   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 1 5 . 2 4 5 4 4 8 8 .   [ 1 6 ]   P .   D a y a n a n d a ,   M .   S r i k a n t a sw a my ,   S .   N a g a r a j u ,   R .   V e l l u r i ,   a n d   D .   M .   K u m a r ,   “ Ef f i c i e n t   d e t e c t i o n   o f   f a u l t s  a n d   f a l se   d a t a   i n j e c t i o n   a t t a c k s  i n   smar t   g r i d   u si n g   a   r e c o n f i g u r a b l e   K a l m a n   f i l t e r , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r  E l e c t r o n i c s   a n d   D ri v e   S y st e m s  ( I J P ED S ) ,  v o l .   1 3 ,   n o .   4 ,   p p .   2 0 8 6 – 2 0 9 7 ,   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 8 6 - 2 0 9 7 .   [ 1 7 ]   W .   Li n ,   J.  W e n ,   a n d   S .   C h e n g ,   “ M u l t i p o r t   D C – D C   a u t o t r a n sf o r mer  f o r   i n t e r c o n n e c t i n g   m u l t i p l e   h i g h - v o l t a g e   D C   sy s t e ms  a t   l o w   c o s t , ”   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   Po w e r   E l e c t ro n i c s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   1 2 ,   p p .   6 6 4 8 – 6 6 6 0 ,   D e c .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL . 2 0 1 5 . 2 3 9 7 1 7 2 .   [ 1 8 ]   P .   G u n a w a r d e n a ,   D .   N a y a n a si r i ,   N .   H o u ,   a n d   Y .   Li ,   “ A   s o f t - sw i t c h e d   c u r r e n t - f e d   d u a l - i n p u t   i s o l a t e d   D C – D C   c o n v e r t e r   t o p o l o g y , ”   I EEE  T r a n s a c t i o n s  o n   I n d u st r i a l   E l e c t ro n i c s ,   v o l .   7 0 ,   n o .   5 ,   p p .   4 8 4 2 – 4 8 5 3 ,   M a y   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 2 . 3 1 9 0 8 7 8 .   [ 1 9 ]   D .   P r a k y a t h ,   S .   M a l l i k a r j u n a sw a my ,   N .   S h a r mi l a ,   V .   R e k h a ,   a n d   S .   P o o j a ,   “ A   c o mp r e h e n s i v e   r e v i e w   o n   f a u l t   d a t a   i n j e c t i o n   i n   sm a r t   g r i d , ”   i n   I n v e n t i v e   C o m m u n i c a t i o n   a n d   C o m p u t a t i o n a l   T e c h n o l o g i e s ,  S i n g a p o r e :   S p r i n g e r   N a t u r e   S i n g a p o r e ,   2 0 2 3 ,   p p .   6 4 9 – 6 6 0 ,  d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 99 - 5 1 6 6 - 6 _ 4 4 .   [ 2 0 ]   B .   C h a n d r a s e k a r   e t   a l . ,   “ N o n - i s o l a t e d   h i g h - g a i n   t r i p l e   p o r t   D C – D C   b u c k - b o o st   c o n v e r t e r   w i t h   p o s i t i v e   o u t p u t   v o l t a g e   f o r   p h o t o v o l t a i c   a p p l i c a t i o n s, ”   I EE E  A c c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   1 1 3 6 4 9 – 1 1 3 6 6 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 3 0 0 3 1 9 2 .   [ 2 1 ]   J.  T e n g ,   P .   S h e n ,   B .   Li u ,   a n d   S .   C h e n ,   “ C i r c u i t   c o n f i g u r a b l e   b i d i r e c t i o n a l   D C - D C   c o n v e r t e r   f o r   r e t i r e d   b a t t e r i e s , ”   I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   1 5 6 1 8 7 – 1 5 6 1 9 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 1 2 9 2 4 9 .   [ 2 2 ]   P .   C o s t a ,   P .   L o b l e r ,   L.   R o g g i a ,   a n d   L.   S c h u c h ,   “ M o d e l i n g   a n d   c o n t r o l   o f   D A B   c o n v e r t e r   a p p l i e d   t o   b a t t e r i e s   c h a r g i n g , ”   I E EE   T ra n s a c t i o n s  o n   E n e r g y   C o n v e rs i o n ,   v o l .   3 7 ,   n o .   1 ,   p p .   1 7 5 – 1 8 4 ,   M a r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TE C . 2 0 2 1 . 3 0 8 2 4 6 8 .   [ 2 3 ]   Y .   D .   K w o n ,   F .   D .   F r e i j e d o ,   T .   W i j e k o o n   a n d   M .   L i serr e ,   “ A  mu l t i p o r t   p a r t i a l   p o w e r   c o n v e r t e r   f o r   s mart   h o m e   a p p l i c a t i o n s, ”   in   I EEE  T r a n s a c t i o n s  o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 9 ,   n o .   7 ,   p p .   8 8 2 4 - 8 8 3 3 ,   J u l y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 2 4 . 3 3 8 8 3 2 2 .   [ 2 4 ]   J.  C h e n   e t   a l .,  “ A  n o v e l   m o d u l a t i o n   met h o d   f o r   LLC   c o n v e r t e r - b a se d   sem i - si n g l e - st a g e   i s o l a t e d   i n v e r t e r   w i t h   h y b r i d   s l i d i n g   m o d e   c o n t r o l , ”   in   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   Po w e r  El e c t r o n i c s ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL . 2 0 2 4 . 3 4 7 7 9 7 8 .   [ 2 5 ]   V .   G u p t a ,   S .   H ,   T.   K .   D a s,   S .   K h a n d e l w a l ,   a n d   S .   A k a sh e ,   “ I n n o v a t i v e   c i r c u i t   l e v e l   me t h o d o l o g y   f o r   F i n F ET   b a s e d   l o w - p o w e r   6 T   S R A M   c e l l   d e s i g n , ”  2 0 2 4   2 8 t h   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o s i u m   o n   VLS I   D e si g n   a n d   T e st   ( VD AT) ,   V e l l o r e ,   I n d i a ,   2 0 2 4 ,   p p .   1 - 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / V D A T6 3 6 0 1 . 2 0 2 4 . 1 0 7 0 5 6 7 4 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       K a v ith a   H o sa k o te   S h a n k a r a           is   As sista n t  P ro fe ss o r  a n d   R e se a rc h   S c h o lar ,   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   JSS   Ac a d e m y   o f  Tec h n ica l  Ed u c a ti o n ,   Be n g a lu r u .   S h e   h a s  p u b l ish e d   o n e   in tern a ti o n a l  j o u r n a l  a n d   two   in te rn a ti o n a l  c o n fe re n c e   p a p e rs  a n d   two   n a ti o n a l  c o n fe re n c e s   p a p e rs .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  k a v it h a h s@ jssa teb . a c . in .         Ma ll ik a r ju n a sw a m y   S r ik a n t a sw a m y           is  c u rre n tl y   wo rk i n g   a s  a n   As so c iat e   P ro fe ss o r  in   De p a rtme n t  o f  El e c t ro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g   a t  JSS   Ac a d e m y   o f  Tec h n ica l  Ed u c a ti o n ,   Ba n g a lo r e .   He   o b tai n e d   h is  B. E .   d e g r e e   in   Tele c o m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   fro m   Vis v e sv a ra y a   Tec h n o l o g ica l  U n iv e rsit y   Be lg a u m   in   2 0 0 8 ,   M . Tec h .   d e g re e   fro m   Visv e sv a ra y a   Tec h n o lo g ica l  Un iv e rsit y   Be lg a u m   i n   2 0 1 0   a n d   wa s  a wa rd e d   P h . D .   fr o m   Ja in   Un i v e rsity   in   2 0 1 5 .   He   h a s  1 1 +   y e a rs  o f   tea c h in g   e x p e rien c e .   His  re se a rc h   wo rk   h a s  b e e n   p u b li sh e d   in   m o re   th a n   4 2   in ter n a ti o n a l  jo u rn a ls  a n d   c o n fe re n c e .   He   re c e iv e d   fu n d s  fro m   d iffere n t  fu n d in g   a g e n c ies .   Cu rre n tl y   g u i d in g   fi v e   re se a rc h   sc h o lars   in   Visv e sv a ra y a   Tec h n o l o g ica l   Un i v e rsity   Be lg a u m .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :  m a ll ik a rju n a sw a m y s@ jssa teb . a c . in .           S h a r m i la   Na g a r a j u           h a s  c o m p lete d   h e r  B. E.   in   EEE   at   S JCE,   M y so re   a n d   M . Tec h .   in   CAID   at   NIE   M y so re .   S e c u re d   se c o n d   ra n k   in   Ba c h e lo r   of   En g in e e rin g   d e g re e .   S h e   h a s   Ei g h t   y e a rs   of   e x p e rien c e   in   tea c h in g   a n d   is   c u rre n tl y   w o rk i n g   as   an   As sista n t  P r o fe ss o r  at   RNSIT ,   Ba n g a lo re ,   in   e lec tro n ics   a n d   its   a p p li c a ti o n s.  S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   sh a rm il a . n . 8 9 @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.