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   ( I J P E DS)   Vo l.  16 ,   No .   2 J u n e   20 25 ,   p p .   1389 ~ 139 8   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 16 .i 2 . p p 1 3 8 9 - 1 3 9 8           1389       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Practical a pplica t io n of lit hiu m - io n  battery ma na g e ment  sy stems: heating  s y stem       B ra him   Z ra ibi ,   M o ha m ed  M a ns o uri,  Abdelg ha n i Ezza hi   La b o r a t o r y   LA M S A D ,   N a t i o n a l   S c h o o l   o f   A p p l i e d   S c i e n c e o f   B e r r e c h i d ,   H a ssan   F i r st   U n i v e r si t y   o f   S e t t a t ,   S e t t a t ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 2 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ma r   1 0 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma r   2 9 ,   2 0 2 5       Th is  p a p e p re se n ts  a   li t h iu m - i o n   b a tt e ry   m a n a g e m e n sy ste m   (BM S a ime d   a imp ro v in g   b a tt e ry   l o n g e v it y   t h ro u g h   h a rd wa re   a n d   so ftwa re   o p t imiz a ti o n .   Th e   sy ste m   targ e ts  e n h a n c i n g   e n e rg y   e fficie n c y   in   h e a ti n g   d e v ice li k e   b u r n e rs,  c o m m o n l y   u se d   in   i n d u strial  a n d   d o m e stic  a p p li c a ti o n s.  k e y   in n o v a ti o n   is  th e   m o d ifi c a ti o n   o th e   Ar d u i n o   P r o   M i n 8   M Hz   3 . 3   m icro c o n tro ll e t o   re d u c e   p o we c o n su m p ti o n   d u ri n g   sle e p   m o d e .   Th e   stu d y   e v a lu a tes   two   i tera ti o n s   o f   th e   s y s tem a n   in it ial  m a n u a ll y   so l d e re d   p ro t o ty p e   u sin g   t h e   Ard u in o   b o a rd   a n d   a   se c o n d   it e ra ti o n   wit h   a   r o b u st  p rin t e d   c ircu it   b o a rd   a ss e m b ly   (P CBA).  Th e   t ra n siti o n   to   t h e   P CBA  imp r o v e d   sy ste m   e fficie n c y   a n d   e li m in a te d   c o n n e c ti o n   issu e s.  T h e   d e v e lo p m e n in teg ra tes   c o n v e n ti o n a c ircu it ry   a n d   m o d e rn   s o ftwa re   str a teg ies   f o r   e fficie n b a tt e ry   c h a rg e /d isc h a rg e   m a n a g e m e n t.   Re su lt fro m   b o t h   p r o to t y p e d e m o n stra te  sig n ifi c a n t   imp r o v e m e n ts  i n   b a tt e ry   li fe ,   o ffe rin g   a   su sta in a b le  s o lu ti o n   fo r   e n e rg y - e fficie n a p p li c a ti o n s.   K ey w o r d s :   Ar d u in o   B atter y   m an ag em en t sy s tem   Li th iu m - io n   b atter ies    Mic r o co n tr o ller     Pro to ty p   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 :   B r ah im   Z r aib i   L a b o r a t o r y   L A M S AD ,   N at i o n a l   S c h o o l   o f   A p p l ie d   S c ie n c e s   o f   B e r r e c h i d ,   H ass a n   F i r s t   U n iv e r s i t y   o f   S et t at   Settat,  Mo r o cc o   E m ail:  b . zr aib i@ u h p . ac . m a       1.   I NT RO D UCT I O N   T h r ap id   ad v an ce m e n t   o f   en er g y   s to r ag tech n o lo g ies  is   ess en tial  f o r   ad d r ess in g   th m u ltifa ce ted   ch allen g es  o f   th m o d er n   en er g y   lan d s ca p [ 1 ] ,   [ 2 ] .   As  th g lo b al  d em a n d   f o r   ef f icie n t,  s af e,   an d   co s t - ef f ec tiv en er g y   m an a g em en s o lu tio n s   co n tin u es to   r is [ 3 ] ,   o p tim izin g   en er g y   s to r ag s y s tem s   h as b ec o m cr itical  p r io r ity   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   B atter ies,  as th co r n er s to n o f   th ese  s y s tem s ,   ar in teg r al  to   v ar iety   o f   ap p licatio n s ,   f r o m   p o r ta b le  co n s u m er   elec t r o n ics  to   lar g e - s ca le  in d u s tr ial  s y s tem s   an d   r en ewa b le  en e r g y   s to r ag e   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   Desp ite  th eir   im p o r tan ce ,   b at ter ies  o f ten   p r esen lim itatio n s   in   e n er g y   s y s tem s ,   in clu d in g   co n s tr ain ts   o n   au to n o m y ,   en er g y   ca p ac ity ,   an d   h ig h   s to r ag co s ts   [ 8 ] ,   [ 9 ] .   m ajo r   ch allen g in   b at ter y   tech n o lo g y   is   b alan cin g   th e   n ee d   f o r   m a x i m u m   en er g y   o u tp u t   with   t h e   g o al  o f   ex ten d i n g   b atter y   life s p an   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   Mo n ito r in g   ch ar g e   lev els  is   k ey   co m p o n en o f   an y   b at ter y   m an a g em en s y s tem   ( B MS) ,   as  it  d ir ec tly   im p ac ts   th ef f icien c y   a n d   lo n g ev ity   o f   t h b atter y   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .   T h is   is   esp ec ially   im p o r tan in   th e   co n tex o f   g lo b al  en er g y   c h allen g es,  wh er o p tim izin g   b atter y   p e r f o r m an ce   ca n   h el p   r ed u ce   waste  an d   im p r o v th s u s tain ab ilit y   o f   en er g y   s y s tem s   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .     T h i s   p a p e r   e x p l o r e s   a   l i t h i u m - i o n   B M S   d e s i g n e d   t o   o p t i m i z b a t t e r y   l i f e   b y   i n t e g r a t i n g   h a r d w a r e   a n s o f t w a r e   e n h a n c e m e n t s .   T h e   f o c u s   i s   o n   e n e r g y - i n te n s i v e   a p p l i c a t i o n s   s u c h   as   b u r n e r s ,   c o m m o n l y   u s e d   i n   b o i l e r s ,   w a t e r   h e a te r s ,   i n d u s t r ia l   f u r n a c e s ,   a n d   d o m e s t i c   h e a t in g   s y s t e m s   [ 1 6 ] - [ 1 8 ] .   T h e   i n t e g r a t i o n   o f   a d v a n c e d   e n e r g y   m a n a g e m e n t   s y s te m s   in   t h e s e   b u r n e r s   is   n o t   o n l y   c r u c i a l   f o r   i m p r o v i n g   t h e i r   o p e r a ti o n a l   e f f i c i e n c y   b u a l s o   f o r   e n h a n c i n g   t h s u s t a i n ab i l i t y   o f   e n e r g y   u s i n   t h e s s y s t e m s   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .   T o   v a li d a t t h e   p r o p o s e d   B MS ,   t w o   p r o t o t y p e s   we r e   d e v e l o p ed :   a n   i n i t ia l   m o d e l   u s i n g   t r a d it i o n a l   s o l d e r e d   c o m p o n e n t s   a n d   a   r e f i n e d   v e r s i o n   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 .   2 J u n 20 25 :   1 3 8 9 - 139 8   1390   b a s e d   o n   a   p r i n t e d   c i r c u i t   b o a r d   a s s e m b l y   ( PC B A ) .   T h es p r o t o t y p e s   d e m o n s t r a t e   i m p r o v e m e n t s   i n   b a t t e r y   p e r f o r m a n c e   t h r o u g h   i n t e l l i g en t   e n e r g y   m a n a g e m e n t ,   a d d r e s s i n g   b o t h   e c o n o m i c   a n d   e n v ir o n m e n t a l   c o n c e r n s   a s s o ci a t e d   w it h   e n e r g y   s t o r a g e .   T h i s   s t u d y   h i g h l i g h t s   t h e   p o t e n t i a l   f o r   s i g n i f i c a n t   a d v a n c e m e n t s   i n   b a t t e r y   m a n a g e m e n t   t h r o u g h   t h e   i n t e g r a t i o n   o f   a d v a n c e d   t e c h n o l o g i e s   [ 2 1 ] .   B y   f o c u s i n g   o n   b o t h   h a r d w a r e   a n d   s o f t w a r a s p e c ts   o f   B MS ,   t h is   p a p e r   s e ek s   t o   f i n d   s o l u ti o n s   t h at   e x t e n d   t h e   o p e r a t i o n a l i f o f   b a t t e r i e s   i n   e n e r g y - i n t e n s i v a p p l i c a t i o n s   w h il e   a d d r e s s i n g   b o t h   e c o n o m i c   a n d   e n v i r o n m e n t a l   c o n c e r n s   r el a t e d   t o   e n e r g y   s t o r a g e   [ 2 2 ] .   T h e   s u b s e q u e n t   s e c t i o n s   a r e   o r g a n i z e d   a s :   i )   S e c ti o n   2   o u t l i n e s   t h e   h a r d w a r e   a n d   s o f t w a r e   i n te g r a t i o n   w i t h i n   t h B MS   f r a m e w o r k ;   a n d   ii )   S ec t i o n   3   p r e s e n ts   t h e   r es u l ts   o f   e n e r g y   o p t i m i z a t i o n   t e c h n i q u e s   a n d   b a t t e r y   l i f e   e s t i m a t i o n ;   a n d   t h e   c o n c l u s i o n   s u m m a r i z e s   k e y   f i n d i n g s   a n d   t h e i r   i m p l i c at i o n s   f o r   i m p r o v i n g   t h e   s u s t ai n a b i l it y   a n d   e f f i c i e n c y   o f   e n e r g y   s t o r a g e   s y s t e m s .       2.   M E T H O D     2 . 1 .     P r o t o t y pe  des cr iptio n   W em p lo y ed   lo w - p o wer   ele ctr o n ic  co m p o n e n ts   to   ef f ec t iv ely   ex ten d   t h b atter y ' s   life s p an   an d   ac h iev p r ac tical  an d   lo g ical   r esu lts .   T h is   s tu d y   en ab les  u s   to   an aly ze   th im p ac o f   th ese  o p tim izat io n   m eth o d s   o n   th b atter y ' s   lo n g ev ity .   As s h o wn   in   Fig u r 1 ,   t h p r o to ty p o f   o u r   s y s tem   is   p r esen ted .   T h is   p r o to t y p c o m p r is es  s ev er al  k ey   co m p o n e n ts ,   in clu d i n g   a   m o d i f ied   Ar d u in o   Pro   Min b o ar d   o p er atin g   at  3 . 3   an d   8   M Hz,   p u m p ,   h ig h - v o ltag g en er a to r ,   a   liq u id   cr y s tal  d is p lay   ( L C D )   an d /o r   o r g an ic  lig h t - e m itti n g   d io d e   ( OL E D)   d is p lay ,   p o ten ti o m eter   f o r   ad j u s tin g   th s tar tu p   tem p er atu r e,   tem p er atu r s en s o r ,   an d   m etal - o x id e - s em ico n d u cto r   f ield - ef f ec tr an s is to r   ( MO SF E T )   tr an s is to r .   B ef o r p r o ce ed in g   f u r th er   with   o u r   s t u d y ,   it  is   cr u cial  to   o u tlin e   th e   cr iter ia  th at  g u id ed   th s elec t io n   o f   th A r d u in o   Pro   Min i b o ar d ,   s p ec if ically   th v er s io n   o p er atin g   at  3 . 3   a n d   8   MH [ 2 3 ] .           Fig u r 1 .   T h p r o to ty p e   o f   t h e   s y s tem   was u s ed       2 . 2 .     Co m pa riso b et wee n Ar du ino   ( AT M E G A)   a nd   ST M 3 2   m icro co ntr o llers   I n   th is   s tu d y ,   th Ar d u in o   Pr o   Min 8   MH 3 . 3   m icr o c o n tr o ller ,   b ased   o n   th e   AT ME GA3 2 8 P   ar ch itectu r e,   was  i n itially   c o n s id er ed   f o r   its   s im p licity ,   lo p o wer   c o n s u m p ti o n   [ 2 4 ] ,   an d   th e   lar g co m m u n ity   s u p p o r it  o f f e r s   f o r   r a p id   p r o to t y p in g .   Ho wev e r ,   to   e x p an d   th e   r an g o f   p o ten tial  m icr o co n tr o ller   s o lu tio n s ,   co m p ar is o n   was  m ad b etwe en   th Ar d u in o /A T ME GA  an d   th STM 3 2   m ic r o co n tr o ller .   W h ile  th AT ME GA3 2 8 o f f er s   a n   ad eq u ate  b alan ce   o f   p er f o r m an ce   an d   en er g y   ef f icie n cy   f o r   s m all - s ca le  ap p licatio n s ,   it  lack s   s o m o f   t h ad v an ce d   f ea tu r es   p r o v id ed   b y   th STM 3 2 .   T h STM 3 2   m icr o co n tr o ller   is   a   m o r p o wer f u o p tio n ,   o f f er i n g   s u p e r io r   lo w - p o wer   m o d e s ,   ad v an ce d   p r o ce s s in g   ca p a b ilit ies,  an d   b etter   o p tim izatio n   f o r   co m p lex   task s ,   m ak in g   it  s u itab le  f o r   m o r d em an d in g   b atter y   m a n ag em en ap p licatio n s .   Desp ite  th ad v an ce d   f ea tu r es   o f   th STM 3 2 ,   th Ar d u in o /AT ME GA  was  s elec ted   f o r   th is   s tu d y   d u t o   its   s im p licity ,   ea s o f   u s e,   lo co s t,  an d   its   ab ilit y   to   m ee th s p ec if ic  n ee d s   o f   th p r o to ty p e.   Fu tu r r esear ch   m ay   co n s id er   im p lem e n tin g   th STM 3 2   m icr o co n t r o ller   f o r   m o r co m p lex   s y s tem s   to   f u lly   lev er ag its   en er g y   e f f icien cy   a n d   p r o ce s s in g   p o we r   in   en e r g y - co n s tr ain e d   ap p licatio n s .     2. 3 .     Select io n o f   pro ce s s ing   bo a rd   T h s elec tio n   o f   th p r o ce s s in g   b o ar d   p r io r itized   two   o p er atio n al  m o d es  to   m in im ize  p o wer   co n s u m p tio n :   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         P r a ctica l a p p lica tio n   o f lith iu m - io n   b a tter ma n a g eme n t sys tems:  h ea tin g   s yste m   ( B r a h im  Zr a ib i )   1391   i)   Activ m o d e:  T h m icr o co n tr o ller   o p er ates  f u lly ,   ex ec u tin g   co d e,   m an ag in g   in p u t s /o u tp u ts ,   an d   u tili zin g   p er ip h e r als  s u ch   as  tim er s   an d   s er ial  co m m u n icatio n .   T h is   m o d e   h as  th h ig h est  p o we r   co n s u m p tio n .   ii)   Sleep   m o d e:  C o m p o n en ts   ar s elec tiv ely   d is ab led   to   co n s er v en er g y .   Key   m o d es in clu d e:   -   I d le  m o d e:  C en tr al  p r o ce s s in g   u n it ( C PU )   is   h alted   wh ile  p er ip h er als r em ain   ac tiv e.   -   A n alo g - to - d ig ital  co n v e r ter   ( ADC )   n o is r ed u ctio n   m o d e Kee p s   th ADC   ac tiv f o r   ef f icien t   an alo g - to - d ig ital c o n v er s io n s .   -   Po wer - d o wn   m o d e:   E s s en tial  f u n ctio n s   lik tim er s   o r   in ter r u p ts   r em ain   ac tiv wh ile  m o s co m p o n en ts   ar o f f .   -   Stan d b y   m o d e:  C o m b in es lo w   p o wer   co n s u m p tio n   with   r ap i d   wak e - u p   ca p ab ilit ies.   T h ev alu atio n   o f   b o ar d s   led   t o   th s elec tio n   o f   an   o p tim ized   Ar d u in o   m o d el,   d etailed   in   th n ex t sectio n .     2 . 4 .     Co m pa riso n o f   Arduin o   b o a rds   Var io u s   Ar d u in o   m o d els  we r ev alu ated   f o r   th eir   p o wer   co n s u m p tio n   in   b o t h   ac tiv e   an d   s leep   m o d es,  as su m m ar ized   i n   T ab l 1   [ 2 2 ] .   Key   f in d in g s   in clu d e:     i)   Po wer   v ar ian ce Pro   m in m o d els  ex h ib it  s u p er io r   en er g y   ef f icien cy ,   with   m o d if ied   Pr o   Min 8   MH z   ac h iev i n g   o n ly   1 . 5   µA   in   s lee p   m o d e .   ii)   Vo ltag r eg u lato r   an d   lig h t - em itti n g   d io d e   ( LED )   i m p ac t:  Vo ltag r eg u lato r s   an d   L E d io d es   s ig n if ican tly   in cr ea s p o wer   d r aw.   Fo r   ex am p le,   L E Ds ad d   1 8 0 3 8 0   µA ,   d ep e n d in g   o n   t h r esis to r .   iii)   Op tim izatio n s R em o v in g   th v o ltag r eg u lato r   an d   L E Ds  d r asti ca lly   r ed u ce s   co n s u m p tio n ,   m ak in g   th e   m o d if ied   Pr o   Min i 8   MH an   id ea l c h o ice  f o r   en e r g y - s en s itiv ap p licatio n s .       T ab le  1 .   Po wer   c o n s u m p tio n   o f   Ar d u in o   b o a r d s   P o w e r   s u p p l y   t y p e   C a r d   t y p e   UNO   NANO   P r o   M i n i   1 6   M H z   (5   V)   P r o   M i n i   8   M H z   ( 3 . 3   V)   P r o   M i n i   8   M H z   mo d i f i e d   ( 3 . 3   V)   A w a k e   S l e e p   A w a k e   S l e e p   A w a k e   S l e e p   A w a k e   S l e e p   A w a k e   S l e e p   U S B   38   mA   20   mA   29   mA   13   mA               P i n   5   V   o r   3 . 3   V   ( f o r   P r o   M i n i   8   M H z )   25   mA   6   mA   27   mA   7 . 5   mA   24   mA   3 . 2   mA   5 . 6   mA   1 . 4   mA   --   1 . 5   µA   JA C K   o r   V I N   P i n     (7   V )   o r   R A W   i n   7 . 5   V   30   mA   11   mA   32   mA   1 2 . 5   mA   2 8   mA   3 . 2 2   mA   5 . 7   mA   1 . 5   mA   --   --       2 . 5 .     Co m pa riso n wit e x is t ing   B M d esig n s   T h is   s tu d y   e m p lo y e d   a   class ical  B MS  as  b aselin f o r   ex p lo r in g   th e   en er g y   e f f icien cy   im p ac t   o n   b atter y   life s p an   in   in d u s tr ial  s ettin g s .   T h s y s tem   d em o n s tr a tes  th f ea s ib ilit y   o f   o p tim izin g   b atter y   lo n g ev ity   u s in g   lo w - p o wer   elec tr o n ic  c o m p o n en ts .   Fu tu r e   w o r k   will  in teg r ate  ad v an ce d   m ac h in l ea r n in g   tech n i q u es,  in clu d in g   h y b r id   a p p r o ac h   co m b i n in g   co n v o lu tio n al  n e u r al  n etwo r k s   ( C NN) ,   l o n g   s h o r t - ter m   m em o r y   ( L STM )   n etwo r k s ,   a n d   d e ep   n eu r al  n etwo r k s   ( DNN)   [ 2 ] .   T h ese  alg o r ith m s   aim   to   en h an ce   b atter y   h ea lth   p r ed ictio n s   an d   ad a p ch a r g e - d is ch ar g cy cles  in   r ea tim e,   o f f er i n g   s ig n i f ican p e r f o r m a n ce   im p r o v em e n ts   o v er   th class ical  m eth o d .   W h ile  th is   s tu d y   d o es  n o d ir ec tly   co m p ete  with   ad v an c ed   B MS  d esig n s ,   it   p r o v id es  f o u n d atio n al  s tep   to war d   en er g y - ef f icien s o lu tio n s .   Su b s eq u en r esear ch   will  in co r p o r ate  m ac h in e   lear n in g   s tr ateg ies to   f u r th er   o p tim ize  b atter y   p e r f o r m an ce   a n d   lo n g ev ity   in   in d u s tr ial  ap p licatio n s .     2 . 6 .     Resul t s   T h s tu d y   id e n tifie d   s ev er al  m ea s u r es to   o p tim ize  p o we r   ef f i cien cy :   i)   Har d war m o d i f icatio n s :   -   Deso ld er in g   th Po wer   lig h t - em itti n g   d io d ( PW R   L E D)   an d   v o ltag e   r eg u lat o r   o n   Ar d u in o   Nan o   r ed u ce d   s tan d b y   c o n s u m p tio n   to   9 0   µA .   -   R ep lacin g   Nan o   with   m o d if i ed   Pro   Min i 8   MH ( 3 . 3 V)   r ed u ce d   s tan d b y   cu r r en t to   1 . 5   µ A.   -   Switch in g   to   lo w - d r o p o u r eg u lato r s   ( L DOs)  f u r th e r   m in im i ze d   en er g y   co n s u m p tio n .   ii)   So f twar o p tim izatio n s   -   I m p lem en tin g   s leep   m o d es d u r in g   id le  p e r io d s   an d   s p ec if ic  o p er atio n s   ( e. g . ,   tem p er atu r r ea d in g s ) .   iii)   B atter y   i m p r o v em e n ts :   -   Usi n g   h ig h - p e r f o r m an ce   b atter ies o p tim ized   f o r   lo w - tem p e r atu r o p e r atio n s .   -   Pro p er ly   s izin g   b atter ies to   th e   s y s tem s   r eq u ir em en ts .   iv )   C h ar g in g   cir cu it in te g r atio n   -   I n clu d in g   T P4 0 5   ch ar g in g   ci r cu it f o r   e f f icien t b atter y   m an a g em en 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 .   2 J u n 20 25 :   1 3 8 9 - 139 8   1392   I n   co n clu s io n ,   th m o d if ie d   Ar d u in o   Pro   Min ac h ie v ed   a   m in im al  s tan d b y   cu r r e n t   o f   1 . 5   µA ,   s ig n if ican tl y   ex ten d in g   b atter y   life .   Su b s eq u en t c h ap ter s   p r esen t th eo r etic al  an d   p r ac tical  v alid atio n s   o f   th ese  r esu lts .       3.   E XP E R I M E N T A L   RE SUL T S   3 . 1 .   P o wer   co ns um ptio n a s s ess m ent :   t heo re t ica l st ud y   I n   th is   s tu d y ,   we  an al y ze d   t h e   p o wer   co n s u m p tio n   o f   th e   Ar d u in o - b ased   s y s tem   w h en   p o wer ed   b y   a   b atter y   o r   ce ll.  Po wer   co n s u m p tio n   p lay s   cr itical  r o le  in   d eter m in in g   th s y s tem ' s   ef f icien cy   an d   au to n o m y .   T h s y s tem   is   d es ig n ed   to   ac tiv ate  th b u r n er   au to m atica lly   b ased   o n   tem p er atu r co n d i tio n s .   T ab le  2   p r esen ts   th h ar d war e   co m p o n e n ts   o f   th s y s tem   al o n g   with   th eir   p o wer   co n s u m p tio n   in   b o th   ac tiv e   an d   s tan d b y   m o d es.   T o   ac h iev au to n o m o u s   o p e r a tio n   f o r   3   m o n th s   with   1 0   ac tiv atio n s   tr ig g er ed   b y   cr itical  tem p er atu r d ay s ,   th f o ll o win g   co n d it io n s   wer co n s id er ed :   -   Activ m o d d u r atio n 1 7   s e co n d s   p er   ac tiv atio n   ( 8   s ec o n d s   f o r   th p u m p   an d   9   s ec o n d s   f o r   th h ig h   v o ltag g e n er ato r ) ,   an d   2 7   s ec o n d s   f o r   th m icr o co n tr o ller .   -   T o tal  ac tiv tim e : 1 0   ac tiv atio n s   o v er   3   m o n t h s .   -   Sleep   m o d d u r atio n : T h r em ain in g   tim o f   th p e r io d   ( ~ 2 1 6 0   h o u r s ) .       T ab le  2 .   Po wer   c o n s u m p tio n   o f   s y s tem   co m p o n en ts   in   ac tiv e   an d   s leep   m o d es   C o m p o n e n t   A c t i v e   m o d e   S l e e p   m o d e   H i g h   v o l t a g e   g e n e r a t o r   3   A   N o t   A c t i v e   P u mp   2 0 0   mA   N o t   A c t i v e   LC D   1 6 × 2   2 . 5   mA   1   µ A   LM 2 5 9 6 s   3 0 0   µ A   2 5 0   µ A   D S 1 8 B 2 0   4   mA   1   µ A   A r d u i n o   N a n o   ( 5   V ,   1 6   M H z )   2 3   mA   9   mA   A r d u i n o   P r o   M i n i   ( 3 . 3   V ,   8   M H z )   5 . 7   mA   1 . 5   mA   M o d i f i e d   A r d u i n o   P r o   M i n i   ( 3 . 3   V ,   8   M H z )   5 . 7   mA   1 . 5   µ A   To t a l   3 . 2 1 2 5   A   2 5 3 . 5   µ A       W an aly ze d   th to tal  p o wer   co n s u m p tio n   o f   v ar io u s   Ar d u in o   m o d els  o v er   3   m o n th s   to   d eter m in th eir   b atter y   r eq u ir em en ts .   T h ca lcu latio n s   wer b ased   o n   s tan d ar d   b at ter y   ca p ac ity   o f     2 , 6 0 0   m Ah ,   en s u r i n g   co n s is te n cy   ac r o s s   all  m o d els.  T h f in d in g s   ar p r es en ted   in   T ab le  3 ,   wh ich   s u m m ar izes   th p o wer   d em an d s   a n d   co r r esp o n d in g   b atter y   n ee d s   f o r   ea c h   Ar d u in o   v ar ia n t.   T h is   an aly s is   p r o v id es  v alu ab le  in s ig h ts   in to   th en er g y   e f f icien cy   o f   d if f er en Ar d u in o   b o ar d s .   B y   co m p ar in g   th eir   p o wer   co n s u m p tio n ,   u s er s   ca n   s elec th m o s s u itab le  m o d el  f o r   lo n g - ter m   p r o jects.   Ad d itio n ally ,   th r esu lts   h i g h lig h th im p o r tan ce   o f   ch o o s in g   th r ig h b atter y   ca p ac ity   to   en s u r u n in ter r u p ted   o p er atio n .     T h s tu d y   h ig h lig h ts   th at  u s in g   m o d if ied   Ar d u in o   Pro   Min ( 3 . 3   V,   8   MH z)   d r am atica lly   r ed u ce s   to tal  p o wer   co n s u m p tio n   to   6 2 8 . 5   m Ah   o v e r   3   m o n th s .   T h is   r ed u ctio n   m ea n s   th s y s tem   ca n   o p er ate  with   ju s o n 2 , 6 0 0   m Ah   b atter y ,   s ig n if ican tly   im p r o v in g   ef f icien c y   an d   au to n o m y .   W h ile  th eo r etica ca lcu latio n s   p r o v id e   an   in itial  u n d er s t an d i n g   o f   p o wer   r eq u ir em e n ts ,   p r a ctica ex p er im en tatio n   o f f er s   d ee p er   i n s ig h ts   in to   r ea l - wo r ld   p e r f o r m an ce .   T h f o llo win g   s ec tio n   p r esen ts   ex p er im en tal  r esu lts .       T ab le  3 .   Su m m a r y   o f   p o wer   c o n s u m p tio n   an d   b atter y   r e q u ir em en ts   C a se   A r d u i n o   m o d e l   To t a l   e n e r g y   c o n s u m p t i o n     ( 3   m o n t h s)   B a t t e r y   r e q u i r e m e n t     (2 , 6 0 0   mA h   e a c h )   1   A r d u i n o   N a n o   ( 5   V ,   1 6   M H z )   1 9 5 2 0 . 9 4   mA h   8   b a t t e r i e s   2   A r d u i n o   P r o   M i n i   ( 3 . 3   V ,   8   M H z )   3 8 6 5 . 2 6   mA h   2   b a t t e r i e s   3   M o d i f i e d   A r d u i n o   P r o   M i n i   ( 3 . 3   V ,   8   M H z )   6 2 8 . 5   mA h   b a t t e r y       3 . 2 .     P o wer   co ns um ptio n a s s ess m ent :   pra ct ica l st ud y   T o   v alid ate   th e   th eo r etica l   f in d in g s ,   p r ac tical  m ea s u r em e n ts   wer ca r r ied   o u t   u s in g   m u ltime ter   an d   DC   p o wer   s u p p ly .   T h r esu lts   s h o wed   th at  th p o wer   co n s u m p tio n   o f   b o th   t h h ig h - v o l tag g en er ato r   an d   th p u m p   v ar ied   p r o p o r tio n ally   with   th e   in p u v o ltag e,   co n f ir m in g   th e   ex p ec te d   r elatio n s h ip .   T h ese  m ea s u r em en ts   ar d o c u m en t ed   in   T ab le  4   f o r   r ef e r en c e.   Ad d itio n ally ,   th s y s tem   co m p o n en ts   wer co n f ig u r ed   to   o p e r ate  at  5   to   ass es s   th eir   p o wer   r eq u ir em en ts   u n d er   s tan d ar d   co n d itio n s .   T h co r r esp o n d in g   co n s u m p tio n   d ata,   in clu d in g   d etailed   r ea d in g s   f o r   ea ch   c o m p o n en t,  ar e   s u m m ar ized   i n   T ab l 5 .   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         P r a ctica l a p p lica tio n   o f lith iu m - io n   b a tter ma n a g eme n t sys tems:  h ea tin g   s yste m   ( B r a h im  Zr a ib i )   1393   T ab le  4 .   Po wer   c o n s u m p tio n   o f   h ig h   v o ltag g en er ato r   an d   p u m p   at  v a r io u s   v o ltag es   V o l t a g e   H i g h - v o l t a g e   g e n e r a t o r   P u mp   3   V   0 . 8 7   A   7 0   mA   3 . 3   V   0 . 9 8   A   9 0   mA   3 . 7   V   1 . 1 7   A   1 0 0   mA   4   V   1 . 2 5   A   1 0 0   mA   4 . 5   V   1 . 4 2   A   1 0 0   mA   5   V   1 . 6 3   A   1 0 0   mA   5 . 5   V   1 . 8 2   A   1 1 0   mA   6   V   ~ 2   A   1 1 0   mA   6 . 2   V   2 . 1 0   A   1 1 0   mA       T ab le  5 .   Po wer   c o n s u m p tio n   o f   s y s tem   co m p o n en ts   at  5   V   C o m p o n e n t   A c t i v e   m o d e   S l e e p   m o d e   H i g h   v o l t a g e   g e n e r a t o r   1 . 6 3   A   N o t   a c t i v e   P u mp   1 0 0   mA   N o t   a c t i v e   LC D   1 6 × 2   2 . 5   mA   1   µ A   LM 2 5 9 6 s   3 0 0   µ A   2 5 0   µ A   D S 1 8 B 2 0   4   mA   1   µ A   A r d u i n o   N a n o   ( 5 V ,   1 6   M H z )   2 3   mA   9   mA   A r d u i n o   P r o   M i n i   ( 3 . 3 V ,   8   M H z )   5 . 7   mA   1 . 5   mA   M o d i f i e d   A r d u i n o   P r o   M i n i   ( 3 . 3 V ,   8   M H z )   5 . 7   mA   1 . 5   µ A   To t a l   1 . 7 4 2 5   A   2 5 3 . 5   µ A       Du r in g   s y s tem   s tar tu p ,   th e   p o wer   co n s u m p tio n   is   ca lcu lated   as f o llo ws:   -   Pu m p   o p e r atio n   ( 8   s ec o n d s ) : ( 8 /3 6 0 0 )   ×  ( 0 . 1 +0 . 0 1 2 5 )   =   0 . 2 5   m Ah   -   Hig h   v o ltag g en er ato r   o p er atio n   ( 9   s ec o n d s ) ( 9 /3 6 0 0 )   ×  ( 1 . 6 3 +0 . 0 1 2 5 ) 4 . 1 0   m A h   -   Ar d u in o   Pr o   Min o p er atio n   ( 2 7   s ec o n d s ,   with o u p u m p   an d   h ig h   v o ltag g e n er ato r )     ( 2 7 /3 6 0 0 )   ×   0 . 0 1 2 5 =   0 . 0 9 3 7 5   m Ah     B ased   o n   th ese  o p er atio n al  p a r am eter s ,   th p o wer   co n s u m p t io n   o v er   a   3 - m o n t h   p e r io d ,   ass u m in g   1 0   s y s tem   s tar tu p s   f o r   th m o d if ied   Ar d u in o   Pro   Min i,  is   ca lcu lated   as f o llo ws:   -   E n er g y   c o n s u m p tio n   in   s tan d b y   m o d e   = ( to tal   tim e   (3   m o n th s )   -   to tal   ac tiv e   tim e ×   cu r r en co n s u m p tio n   5 4 7 . 5 6   m Ah   -   E n er g y   c o n s u m p tio n   in   ac tiv e   m o d e 4 4 . 4 3 7 5   m Ah   -   T o tal  en er g y   co n s u m p tio n   o v e r   3   Mo n t h s :   592   m Ah   T h is   to tal  en er g y   c o n s u m p ti o n   o f   5 9 2   m Ah   o v e r   3   m o n th s   is   eq u iv alen to   u s in g   o n r ec h ar g ea b le  1 8 6 5 0   b atter y   ( 2 6 0 0   m Ah   ca p ac ity )   o r   o n e   alk alin b atter y   ( 2 8 0 0   m Ah   ca p ac i ty ) .   T h is   ass ess m e n co n f ir m s   th at   th e   m o d if ied   s y s tem   ca n   o p er ate  e f f icien tly   with   m in im al  b atter y   r eq u i r em en ts .     3 . 3 .     Va lid a t i o n a nd   qu a ntif ia ble m et rics   T o   s u b s tan tiate  th claim s   m a d in   th is   s tu d y ,   we  in tr o d u ce   q u an tifia b le  v alid atio n   m et r ics  to   ass ess   th s y s tem 's  p er f o r m a n ce   in   r ea l - wo r ld   co n d itio n s .   T h ese  m etr ics  in clu d en er g y   c o n s u m p tio n   ( m ea s u r ed   in   watts  o v er   tim e) ,   tem p er atu r e   ac cu r ac y   ( c o m p ar is o n   with   ca lib r ated   r ef er e n ce   s en s o r   with   an   ac ce p tab le   er r o r   m a r g in   o f   ±   0 . 5   °C ) ,   b u r n er   ac tiv atio n   f r eq u e n cy   ( n u m b er   o f   ac tiv atio n s   o v er   3   m o n th s ) ,   an d   o v er all   s y s tem   ef f icien cy   ( m ea s u r ed   as  th r atio   o f   u s ef u l   en er g y   o u tp u to   to tal  e n er g y   co n s u m ed ) .   Sp ec i f ically ,   en er g y   co n s u m p tio n   will  b tr ac k ed   o v er   d ef in ed   p e r io d   t o   m ea s u r th s y s tem 's  ab ilit y   to   o p tim ize  p o wer   u s ag e.   T em p er atu r ac cu r ac y   will  b ev alu ated   b y   co m p ar i n g   th s y s tem s   r ea d in g s   with   ca lib r ated   s en s o r s   u n d er   v ar y in g   co n d itio n s .   B u r n er   ac ti v atio n   f r eq u en cy   will  b e   lo g g e d   o v er   a   3 - m o n th   p er io d   t o   ass ess   th e   s y s tem ' s   lo n g - ter m   r es p o n s iv en ess   to   tem p er at u r v ar iatio n s .   Data   co llected   f r o m   th es m etr ics  will  b e   an aly ze d   to   v alid ate  th e   s y s tem s   o p er atio n al  ef f icien c y   an d   p er f o r m a n ce ,   en s u r in g   th at   th d esig n   m ee ts   th e   ex p ec ted   g o als b ef o r e   p r o ce ed in g   to   th b atter y   life   esti m atio n .     3 . 4 .     E s t im a t io n o f   ba t t er y   lif f o a   re a l sy s t em   ( printe d c ircuit   bo a rd  a s s em bly )   T h is   s ec tio n   ev alu ates  th s y s tem s   cu r r en co n s u m p tio n   b ased   o n   th p o wer   r e q u ir em en ts   o f   its   f u n ctio n al  b lo ck s   [ 2 5 ] :   -   I n p u f ilter : Stab ilizes p o wer   s u p p ly .   -   Mic r o co n tr o ller : Co r e   p r o ce s s in g   an d   d ec is io n - m a k in g .   -   C o m m u n icatio n   i n ter f ac es: Da ta  ex ch an g e   b etwe en   co m p o n e n ts .   -   Po wer   o u tp u ts : Co n tr o ls   th p u m p   an d   h ig h - v o ltag g en e r at o r .   -   L E I n d icato r s : D is p lay s   b atter y   s tatu s .   -   B atter y   life   esti m atio n : Pr ed icts   s y s tem   lo n g ev ity   b ased   o n   p o wer   co n s u m p tio n .   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 .   2 J u n 20 25 :   1 3 8 9 - 139 8   1394   3 . 4 . 1 .   P o wer   co ns um ptio n e s t im a t io n   T h s y s tem   m an ag es  b u r n er   ac tiv atio n   u s in g   f lo wch ar as  s h o wn   in   Fig u r 2 .   I ca lcu lates  th e   co r r ec m ea s u r ed   tem p er atu r e   ( C MT )   b y   ad ju s tin g   th m ea s u r ed   tem p er atu r ( MT )   with   to ler an ce   f ac to r   an d   co m p ar es  th tem p er atu r d if f er en ce   ( DeltaT em p )   to   th r esh o ld   ( T HT ) .   T h b u r n er   ac tiv ates  wh en   DeltaT em p     0   o r   en ter s   s leep   m o d e ,   o th er wis e,   o p tim izin g   en er g y   u s e.   a)   T wo   b atter y   p ac k s   ar p r o p o s ed :   -   Du r a ce ll DL 2 0 3 2 : Po wer s   th m icr o co n tr o ller .   -   Du r ac ell  AA  Alk alin B atter ie s : Po wer   h ig h - p o wer   co m p o n e n ts .   b)   Mic r o co n tr o ller   p o wer   ass u m p tio n s   -   Op er atin g   c o n d itio n s : Co n s is ten t a m b ien t te m p e r atu r o f   2 5   °C .   -   L o w - p o wer   c o n f ig u r atio n : D e ep   s leep   m o d ac tiv ates a f ter   task s ,   leav in g   cr itical  f u n ctio n s   ac tiv ( e. g . ,   GPI O,   ADC,  I NT 0 ,   L E Ds).   -   Op er atio n al  s ch ed u le:    7 0 % o f   th tim e:  6 0   m i n u tes o f   d ee p   s leep         1 5 %: 3 0   m in u tes o f   d ee p   s leep .         7 . 5 %: 1 0   m i n u tes o f   d ee p   s lee p .         7 . 5 %: 5   m in u tes o f   d ee p   s leep .   -   T o tal  ac tiv tim e : T h s y s tem   ac tiv ates e ig h t tim es o v er   3   m o n th s .   T h i s   c o n f i g u r a t i o n   p r i o r i ti z es   en e r g y   e f f i c i e n c y ,   e n s u r i n g   r e l iab l e   o p e r a t i o n   o v e r   t h e   e x p e c t e d   p e r i o d .   c)   C u r r en co n s u m p tio n   ca lcu lati o n   B ased   o n   th ese   co n s id er atio n s ,   th to tal   cu r r e n co n s u m p ti o n   ( I cc _ to tal)   f o r   th e   m icr o c o n tr o ller   is   ca lcu lated   as:      _  =   9      ( 1 + 0 . 15 + 0 . 09 ) + 0 . 3    =   0 . 0115     ( 1 )      _    =   3 . 3 /    _    =   287 . 96     ( 2 )           Fig u r 2 .   Flo wch ar o f   th e   p o wer   co n s u m p tio n   esti m atio n   p r o ce s s   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         P r a ctica l a p p lica tio n   o f lith iu m - io n   b a tter ma n a g eme n t sys tems:  h ea tin g   s yste m   ( B r a h im  Zr a ib i )   1395   T h s y s tem   o p e r ates  in   s p e cif ic  m o d e   wh er b o th   th p u m p   a n d   th e   h ig h - v o ltag g e n er ato r   a r e   ac tiv wh en   th s y s tem   is   i n   th e   ' ON '   s tate.   Sin ce   th er ar two   co n n ec ted   lo ad s ,   t h eir   co n d itio n s   ar e   co m b in ed   d u r in g   s y s tem   ac ti v atio n ,   as  il lu s tr ated   in   Fig u r 3 .   I n   th n ex s ec tio n ,   th o p er atio n al  m o d es  o f   th AT ME GA3 2 8 p   m icr o co n tr o ller   [ 1 1 ]   will  b f u r th er   ex p lo r ed ,   with   an   em p h asis   o n   th p r ac tical   ap p licatio n   o f   th ese  p o wer - s av in g   s tr ateg ies in   th r ea l - wo r ld   s y s tem .           Fig u r 3 .   Au t o m atic  o p e r atin g   m o d f o r   Atm eg a 3 2 8 p       3 . 5   E s t im a t io n wit s y s t em   O F F   ( o nly   t he  m icro co ntr o ller  is   o pera t io na l )   W h en   th s y s tem   is   OFF   an d   o n ly   th m icr o c o n tr o ller   ( µC)  is   o p er atio n al,   th p ar am eter s   an d   co n d itio n s   c o n s id er ed   in   t h is   s tate  ar s u m m ar ized   in   T a b le   6 T h esti m ated   b atter y   au to n o m y   is   ca lcu lated   as   ( 3 ) .       =           =   2800    92 7 . 23  = 3 . 02   ( 3 )     W ith   th s y s t em   p r i m a r il y   i n   d ee p   s l ee p   m o d a n d   o n l y   t h m ic r o c o n t r o lle r   ac t iv e,   t h e   esti m at ed   b at te r y   li f e   is   ap p r o x i m a tel y   3   y e ar s ,   ass u m i n g   i d ea l   b att e r y   c o n d iti o n s   a n d   t h at   t h e   b at te r ies   a r e   r e p l ac e d   ev er y   3   y e ar s .       T ab le  6 .   Par am eter   d ef in itio n s   f o r   th e   m icr o co n tr o ller   ( o p er a tio n al  m o d o n ly )   P a r a me t e r   V a l u e   D e scri p t i o n   B a t t _ A l k a l i n e   2 8 0 0   mA h   C a p a c i t y   o f   t h e   a l k a l i n e   b a t t e r y .   C u r r e n t _ S p a r k   2 . 6   A   C u r r e n t   c o n s u m e d   b y   t h e   s p a r k   g e n e r a t o r .   C u r r e n t _ P u mp   0 . 2 3   A   C u r r e n t   c o n s u m e d   b y   t h e   p u mp .   D e e p _ s l e e p   0 . 4 2 2   mA   C u r r e n t   i n   d e e p   sl e e p   m o d e .   To t a l _ C u r r e n t _ O N   2 . 8 4   A   To t a l   c u r r e n t   i n   a c t i v e   m o d e   ( O N ) .   T_ O P   2 1 6 0   h o u r s   To t a l   o p e r a t i o n   t i m e   o v e r   9 0   d a y s   ( 3   mo n t h s) .   T_ O P _ 6 0 mi n   1 5 1 2   h o u r s   O p e r a t i o n   t i me   d u r i n g   6 0   mi n u t e s   ( 7 0 o f   t o t a l   t i me).   T_ O P _ 3 0 mi n   3 2 4   h o u r s   O p e r a t i o n   t i me   d u r i n g   3 0   mi n u t e s   ( 1 5 o f   t o t a l   t i me).   T_ O P _ 1 0 mi n   1 6 2   h o u r s   O p e r a t i o n   t i me   d u r i n g   1 0   mi n u t e s   ( 7 . 5 o f   t o t a l   t i m e ) .   T_ O P _ 5 m i n   1 6 2   h o u r s   O p e r a t i o n   t i me   d u r i n g   5   mi n u t e s ( 7 . 5 o f   t o t a l   t i me).   S t a t u s _ t i me   1   se c o n d   =   0 . 0 0 0 2 7 8   h o u r   D u r a t i o n   d u r i n g   w h i c h   t h e   mi c r o c o n t r o l l e r   i o p e r a t i o n a l   w i t h   t h e   b u r n e r   o f f .   Ti mes _ O N _ Lo o p 1   1 5 1 2   c y c l e s   N u mb e r   o f   c y c l e d u r i n g   6 0   m i n u t e s   o f   o p e r a t i o n .   S e c _ O N _ L o o p 1   0 . 4 2   h o u r   To t a l   t i me  i n   a c t i v e   m o d e   d u r i n g   6 0   mi n u t e o f   o p e r a t i o n .   S e c _ O F F _ L o o p 1   1 5 1 1 . 5 8   h o u r s   To t a l   t i me  i n   sl e e p   m o d e   d u r i n g   6 0   m i n u t e o f   o p e r a t i o n .   Ti mes _ O N _ Lo o p 2   6 4 8   c y c l e s   N u mb e r   o f   c y c l e d u r i n g   3 0   m i n u t e s   o f   o p e r a t i o n .   S e c _ O N _ L o o p 2   0 . 1 8   h o u r   To t a l   t i me  i n   a c t i v e   m o d e   d u r i n g   3 0   mi n u t e o f   o p e r a t i o n .   S e c _ O F F _ L o o p 2   3 2 3 . 8 2   h o u r s   To t a l   t i me  i n   sl e e p   m o d e   d u r i n g   3 0   m i n u t e o f   o p e r a t i o n .   Ti mes _ O N _ Lo o p 3   1 0 1 2 . 5   c y c l e s   N u mb e r   o f   c y c l e d u r i n g   1 0   m i n u t e s   o f   o p e r a t i o n .   S e c _ O N _ L o o p 3   0 . 2 8   h o u r   To t a l   t i me  i n   a c t i v e   m o d e   d u r i n g   1 0   mi n u t e o f   o p e r a t i o n .   S e c _ O F F _ L o o p 3   1 6 1 . 7 2   h o u r s   To t a l   t i me  i n   sl e e p   m o d e   d u r i n g   1 0   m i n u t e o f   o p e r a t i o n .   Ti mes _ O N _ Lo o p 4   1 9 5 1 . 8 1   c y c l e s   N u mb e r   o f   c y c l e d u r i n g   5   mi n u t e o f   o p e r a t i o n .   S e c _ O N _ L o o p 4   0 . 5 4   h o u r   To t a l   t i me  i n   a c t i v e   m o d e   d u r i n g   5   mi n u t e s   o f   o p e r a t i o n .   S e c _ O F F _ L o o p 4   1 6 1 . 4 6   h o u r s   To t a l   t i me  i n   sl e e p   m o d e   d u r i n g   5   mi n u t e s   o f   o p e r a t i o n .   To t a l _ A u t o _ Lo a d _ O N   1 6 . 3 1   mA h   To t a l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   i n   a c t i v e   m o d e .   To t a l _ A u t o _ Lo a d _ O F F   9 1 0 . 9 2   mA h   To t a l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   i n   sl e e p   m o d e .   To t a l _ A u t o _ Lo a d   9 2 7 . 2 3   mA h   To t a l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   ( s l e e p   +   a c t i v e ) .       3 . 6 .   E s t im a t io n wit s y s t em   O ( no rm a o pera t io n )   T h esti m atio n   ass u m es  th at  e ac h   p ar t o f   th e   s y s tem   ac tiv ates  u p   to   8   tim es  with in   3 - m o n th   p er io d .   Du r in g   t h ese  ac tiv atio n s ,   th e   co m p o n en ts   d r aw   p o wer   to   p er f o r m   th eir   f u n ctio n s ,   co n tr i b u tin g   to   th e   o v er all  en er g y   u s ag e.   T h s y s tem   r e m ain s   in   s leep   m o d f o r   th e   r em ain in g   tim e,   s ig n if ican tl y   r ed u cin g   p o wer   co n s u m p tio n   wh en   n o t in   o p er atio n .   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 .   2 J u n 20 25 :   1 3 8 9 - 139 8   1396   T a b l e   7   p r o v i d e s   t h e   c o r r e s p o n d i n g   p o w e r   c o n s u m p t i o n   e s t i m a t e s   f o r   t h i s   o p e r a t i o n a l   p a t t e r n .   T h e s e   c a l c u l a t i o n s   a c c o u n t   f o r   b o t h   t h e   a c t i v e   a n d   s l e e p   p h a s e s ,   e n s u r i n g   a n   a c c u r a t e   r e p r e s e n t a t i o n   o f   e n e r g y   u s e .   B y   a n a l y z i n g   t h e s e   f i g u r e s ,   s t a k e h o l d e r s   c a n   b e t t e r   u n d e r s t a n d   t h e   s y s t e m s   e f f i c i e n c y   a n d   o p t i m i z e   i t s   p e r f o r m a n c e .   T h esti m ated   b atter y   a u to n o m y   is   ca lcu lated   as ( 4 ) .         =   _   _   _  =   2800 m A h   3737 . 6 3 m A h   = 0 . 75   ( 4 )     W i t h   t h e   s y s t e m   i n   n o r m a l   o p e r a t i o n   m o d e ,   i n c l u d i n g   u p   t o   8   a c t i v a t i o n   c y c l e s   w i t h i n   3   m o n t h s ,   t h e   e s t i m a t e d   b a t t e r y   l i f e   i s   a p p r o x i m a t e l y   9   m o n t h s .   T h i s   e s t i m a t i o n   a s s u m e s   i d e a l   b a t t e r y   c o n d i t i o n s ,   w i t h   t h e   b a t t e r i e s   n e e d i n g   t o   b e   r e p l a c e d   e v e r y   n i n e   m o n t h s .   T h e   r e s u l t s   f r o m   b o t h   p r o t o t y p e s   c l e a r l y   s h o w   t h e   a d v a n t a g e s   o f   t h e   p r i n t e d   c i r c u i t   b o a r d   a s s e m b l y ,   c o n f i r m i n g   i t s   p o t e n t i a l   f o r   i m p r o v i n g   b a t t e r y   l i f e   i n   e n e r g y - c o n s t r a i n e d   a p p l i c a t i o n s .       T ab le  7 .   Par am eter   d ef in itio n s   f o r   n o r m al  o p er atio n   P a r a me t e r   V a l u e   D e scri p t i o n   Ti me _ P u mp _ O N   4   =   1 . 1 1   *   1 0 ³  h o u r s   D u r a t i o n   f o r   w h i c h   t h e   p u mp   i s   a c t i v e .   Ti me _ S p a r k _ O N   4   =   1 . 1 1   *   1 0 ³  h o u r s   D u r a t i o n   f o r   w h i c h   t h e   s p a r k   i s a c t i v e .   To t a l _ t i me _ O F F   6 6 0 0   h o u r s   To t a l   t i me  t h e   s y s t e m r e ma i n s   o f f .   Ti me _ W a i t _ S p a r k   0 . 5   s   W a i t   t i me   b e f o r e   t h e   sp a r k   i g n i t e s.   Ti me _ µ C _ O N   1 . 5   s   D u r a t i o n   f o r   w h i c h   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   i o n ,   i n c l u d i n g   st a t u s a n d   w a i t   t i me.   To t a l _ P u mp _ L o a d   2 . 0 5   mA h   To t a l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   b y   t h e   p u m p   d u r i n g   t h e   8   c y c l e s.   To t a l _ S p a r k _ L o a d   2 3 . 1 1   mA h   To t a l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   b y   t h e   sp a r k   g e n e r a t o r   d u r i n g   t h e   8   c y c l e s .   To t a l _ µ C _ L o a d   0 . 0 4   mA h   To t a l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   b y   t h e   mi c r o c o n t r o l l e r   d u r i n g   t h e   8   c y c l e s .   To t a l _ µ C s l e e p _ L o a d   2 7 8 5 . 2   mA h   To t a l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   i n   sl e e p   m o d e   w h i l e   t h e   sy s t e m   i o f f .   To t a l _ S y st e m_ Lo a d   3 7 3 7 . 6 3   mA h   To t a l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   t h e   s y st e m,  i n c l u d i n g   a l l   l o a d s .       4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   s u cc ess f u lly   d em o n s tr ates  th d ev elo p m en t   o f   an   in n o v ativ lith iu m - i o n   b atter y   m an ag em en s y s tem   th at  s ig n if ican tly   en h a n ce s   b atter y   lo n g ev ity   b y   r ed u cin g   p o wer   c o n s u m p tio n   th r o u g h   h ar d war e   m o d if icatio n s   an d   s o f twar o p tim izatio n s .   T h e   ex p er im en tal  r esu lts   v alid ate   th e   ef f ec tiv en ess   o f   th e   p r o p o s ed   s y s tem ,   h ig h lig h tin g   its   p o ten tial  f o r   en e r g y - c o n s tr ain ed   ap p licatio n s .   T h e   f in d in g s   co n tr ib u te  to   th e   b r o ad e r   f ield   o f   en er g y   ef f ic ien cy ,   p r o v id in g   p r ac tical  s o lu tio n   f o r   ex ten d in g   b atter y   life   in   r eal - wo r ld   ap p licatio n s .   L o o k i n g   ah ea d ,   th r esear ch   p av es  th way   f o r   f u r th e r   ad v an ce m en ts   in   b atter y   m an ag em en t ,   p ar ticu lar ly   in   en h a n cin g   s y s t em   ad ap tab ilit y   an d   ex p lo r in g   r en ewa b le  en er g y   in teg r atio n .   I n   th n ex s tep s ,   we  will  im p lem en m o r ad v an ce d   B MS  in co r p o r atin g   m ac h in lear n in g   tec h n iq u es.  S p ec if ically ,   we  p lan   to   ap p l y   a   r em ain i n g   u s ef u l if ( R UL )   ass ess m en m eth o d   f o r   lith iu m - io n   b atter ies  u s i n g   a   C NN - L STM - DNN  h y b r id   ap p r o ac h ,   w h ich   aim s   to   im p r o v e   th ac c u r ac y   o f   b atter y   life   p r ed ictio n s   a n d   o p tim ize  b atter y   u s ag e.       F UNDING   I NF O R M A T I O   T h au th o r s   af f ir m   n o   g r an ts   o r   f in an cial  ass is tan ce   s u p p o r te d   th is   r esear ch .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al   u s es  th e   C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr i b u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   B r ah im   Z r aib i                               Mo h am ed   Ma n s o u r i                               Ab d elg h an i E zz a h i                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n       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         P r a ctica l a p p lica tio n   o f lith iu m - io n   b a tter ma n a g eme n t sys tems:  h ea tin g   s yste m   ( B r a h im  Zr a ib i )   1397   CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     T h au th o r s   d ec lar th at  th ey   h av n o   k n o w n   co m p etin g   f in an cial  in ter ests   o r   p er s o n al  r el atio n s h ip s   th at  co u ld   h av ap p ea r ed   t o   in f lu en ce   th wo r k   r e p o r te d   in   t h is   p ap er .       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata  t h at  s u p p o r t h f in d in g s   o f   th is   s tu d y   a r av ailab l f r o m   th co r r esp o n d in g   a u th o r ,   [ B Z ] ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   U z a i r ,   G .   A b b a s,  a n d   S .   H o sa i n ,   C h a r a c t e r i s t i c o f   b a t t e r y   ma n a g e m e n t   s y st e ms  o f   e l e c t r i c   v e h i c l e s   w i t h   c o n si d e r a t i o n   o f   t h e   a c t i v e   a n d   p a ss i v e   c e l l   b a l a n c i n g   p r o c e ss ,”  W o rl d   E l e c t ri c   Ve h i c l e   J o u r n a l ,   v o l .   1 2 ,   n o .   3 ,   p .   1 2 0 ,   A u g .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / w e v j 1 2 0 3 0 1 2 0 .   [ 2 ]   B .   Zr a i b i ,   C .   O k a r ,   H .   C h a o u i ,   a n d   M .   M a n so u r i ,   R e m a i n i n g   u sef u l   l i f e   a s s e ssm e n t   f o r   l i t h i u m - i o n   b a t t e r i e u s i n g   C N N - LST M - DNN  h y b r i d   m e t h o d ,”  I EEE   T r a n sa c t i o n s   o n   Ve h i c u l a r   T e c h n o l o g y ,   v o l .   7 0 ,   n o .   5 ,   p p .   4 2 5 2 4 2 6 1 ,   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 1 6 2 2 .   [ 3 ]   B .   Zr a i b i ,   M .   M a n s o u r i ,   a n d   S .   E.   L o u k i l i ,   C o m p a r i n g   d e e p   l e a r n i n g   m e t h o d t o   p r e d i c t   t h e   r e m a i n i n g   u s e f u l   l i f e   o f   l i t h i u m - i o n   b a t t e r i e s ,”  Ma t e r i a l s T o d a y :   Pr o c e e d i n g s ,   v o l .   6 2 ,   p p .   6 2 9 8 6 3 0 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . ma t p r . 2 0 2 2 . 0 4 . 0 8 2 .   [ 4 ]   J.  L i   e t   a l . ,   T h e   st a t e - of - c h a r g e   p r e d i c a t i o n   o f   l i t h i u m - i o n   b a t t e r y   e n e r g y   s t o r a g e   s y st e u s i n g   d a t a - d r i v e n   mac h i n e   l e a r n i n g ,   S u s t a i n a b l e   E n e rg y ,   G r i d s   a n d   N e t w o rks ,   v o l .   3 4 ,   p .   1 0 1 0 2 0 ,   Ju n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s e g a n . 2 0 2 3 . 1 0 1 0 2 0 .   [ 5 ]   S .   A n sar i ,   A .   A y o b ,   M .   S .   H o ss a i n   Li p u ,   A .   H u ss a i n ,   a n d   M .   H .   M .   S a a d ,   R e ma i n i n g   u s e f u l   l i f e   p r e d i c t i o n   f o r   l i t h i u m - i o n   b a t t e r y   st o r a g e   s y st e m :   A   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w   o f   me t h o d s,   k e y   f a c t o r s,   i ssu e s   a n d   f u t u r e   o u t l o o k ,   En e r g y   Re p o rt s ,   v o l .   8 ,   p p .   1 2 1 5 3 1 2 1 8 5 ,   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 . 0 4 3 .   [ 6 ]   J.  S c h a e f f e r   e t   a l . ,   C y c l e   l i f e   p r e d i c t i o n   f o r   l i t h i u m - i o n   b a t t e r i e s:   ma c h i n e   l e a r n i n g   a n d   m o r e ,   a r Xi v ,   d o i :   1 0 . 4 8 5 5 0 / a r X i v . 2 4 0 4 . 0 4 0 4 9 .   [ 7 ]   A .   S a ma n t a   a n d   S .   W i l l i a ms o n ,   M a c h i n e   l e a r n i n g - b a se d   r e m a i n i n g   u se f u l   l i f e   p r e d i c t i o n   t e c h n i q u e s   f o r   l i t h i u m - i o n   b a t t e r y   man a g e me n t   sy s t e ms :   a   c o mp r e h e n s i v e   r e v i e w ,   I EEJ   J o u r n a l   o f   I n d u s t ry   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   4 ,   p .   2 2 0 0 4 7 9 3 ,   J u l .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 5 4 1 / i e e j j i a . 2 2 0 0 4 7 9 3 .   [ 8 ]   V .   C .   S r i k a n t a p p a   a n d   S .   D e v a r a k o n d a ,   D i me n s i o n a l i t y   r e d u c e d   d e e p   l e a r n i n g - b a se d   st a t e   o f   h e a l t h   e st i ma t i o n   o f   Li t h i u m - I o n   b a t t e r i e s   u si n g   s t a n d a r d   d a t a se t ,   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 ( I J PED S ) ,   v o l .   1 5 ,   n o .   3 ,   p .   1 9 4 2 ,   S e p .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s. v 1 5 . i 3 . p p 1 9 4 2 - 1 9 5 0 .   [ 9 ]   V .   T.   H a ,   V .   Q .   V i n h ,   a n d   L.   N .   Tr u c ,   M a c h i n e   l e a r n i n g - b a se d   l i t h i u m - i o n   b a t t e r y   l i f e   p r e d i c t i o n   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 s,   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   El e c t ro n i c s   a n d   D ri v e   S y st e m ( I J P ED S ) ,   v o l .   1 5 ,   n o .   3 ,   p .   1 9 3 4 ,   S e p .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s . v 1 5 . i 3 . p p 1 9 3 4 - 1 9 4 1 .   [ 1 0 ]   S .   R .   H a s h e m i ,   A .   B a h a d o r a n   B a g h b a d o r a n i ,   R .   Esma e e l i ,   A .   M a h a j a n ,   a n d   S .   F a r h a d ,   M a c h i n e   l e a r n i n g b a s e d   m o d e l   f o r   l i t h i u m‐ i o n   b a t t e r i e s   i n   B M S   o f   e l e c t r i c / h y b r i d   e l e c t r i c   a i r c r a f t ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   E n e r g y   Re se a r c h ,   v o l .   4 5 ,   n o .   4 ,     p p .   5 7 4 7 5 7 6 5 ,   M a r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / e r . 6 1 9 7 .   [ 1 1 ]   M .   N i z a m ,   H .   M a g h f i r o h ,   R .   A .   R o sa d i ,   a n d   K .   D .   U .   K u su ma p u t r i ,   B a t t e r y   ma n a g e m e n t   s y st e d e si g n   ( B M S )   f o r   l i t h i u i o n   b a t t e r i e s ,   i n   AI C o n f e r e n c e   Pro c e e d i n g s v o l .   2 2 1 7 ,   N o .   1 ,   2 0 2 0 .   d o i :   1 0 . 1 0 6 3 / 5 . 0 0 0 0 6 4 9 .   [ 1 2 ]   H .   G a b b a r ,   A .   O t h ma n ,   a n d   M .   A b d u ss a mi ,   R e v i e w   o f   b a t t e r y   ma n a g e me n t   sy s t e ms   ( B M S )   d e v e l o p m e n t   a n d   i n d u s t r i a l   st a n d a r d s ,”  T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   9 ,   n o .   2 ,   p .   2 8 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / t e c h n o l o g i e s 9 0 2 0 0 2 8 .   [ 1 3 ]   P .   M .   W .   S a l e h e n ,   M .   S .   S u a i t ,   H .   R a z a l i ,   a n d   K .   S o p i a n ,   D e v e l o p m e n t   o f   b a t t e r y   m a n a g e me n t   sy st e ms  ( B M S )   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s (EV s)   i n   M a l a y s i a ,   MA T E C   We b   o f   C o n f e r e n c e s ,   v o l .   9 0 ,   p .   0 1 0 0 1 ,   D e c .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / ma t e c c o n f / 2 0 1 7 9 0 0 1 0 0 1 .   [ 1 4 ]   X .   H u ,   L .   X u ,   X .   L i n ,   a n d   M .   P e c h t ,   B a t t e r y   L i f e t i m e   P r o g n o s t i c s ,   J o u l e ,   v o l .   4 ,   n o .   2 ,   p p .   3 1 0 3 4 6 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j o u l e . 2 0 1 9 . 1 1 . 0 1 8 .   [ 1 5 ]   J.  H e m d a n i ,   L.   D e g a a ,   M .   S o l t a n i ,   N .   R i z o u g ,   A .   J.   Te l m o u d i ,   a n d   A .   C h a a r i ,   B a t t e r y   l i f e t i me   p r e d i c t i o n   v i a   n e u r a l   n e t w o r k s   w i t h   d i sc h a r g e   c a p a c i t y   a n d   s t a t e   o f   h e a l t h ,   En e r g i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 2 ,   p .   8 5 5 8 ,   N o v .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 2 2 8 5 5 8 .   [ 1 6 ]   K .   A .   S e v e r so n   e t   a l . ,   D a t a - d r i v e n   p r e d i c t i o n   o f   b a t t e r y   c y c l e   l i f e   b e f o r e   c a p a c i t y   d e g r a d a t i o n ,   N a t u re  E n e r g y ,   v o l .   4 ,   n o .   5 ,     p p .   3 8 3 3 9 1 ,   M a r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s4 1 5 6 0 - 019 - 0 3 5 6 - 8.   [ 1 7 ]   Y .   Li u ,   Z.   N i n g ,   C .   S u n ,   M .   L v ,   a n d   Y .   W e i ,   Ex p e r i me n t a l   a n d   mo d e l i n g   st u d y   o f   f u l l -   c o n d i t i o n   c o m b u s t i o n   c h a r a c t e r i s t i c o f   e x h a u st   g a b u r n e r s   f o r   s o l i d   o x i d e   f u e l   c e l l s,   F u e l ,   v o l .   3 6 5 ,   p .   1 3 1 3 2 1 ,   Ju n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f u e l . 2 0 2 4 . 1 3 1 3 2 1 .   [ 1 8 ]   A .   P r i b a d i ,   T .   P .   A .   S e t i y a n i ,   Tj e n d r o ,   B .   S e t y a h a n d a n a ,   a n d   M a r t a n t o ,   U t i l i z a t i o n   o f   u s e d   o i l   w a s t e   f o r   b o i l e r   e n e r g y   s o u r c e ,   E3 S   W e b   o f   C o n f e re n c e s ,   v o l .   4 7 5 ,   p .   0 5 0 0 3 ,   Ja n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / e 3 sc o n f / 2 0 2 4 4 7 5 0 5 0 0 3 .   [ 1 9 ]   M .   B si ss ,   F .   E.   N a d i r ,   a n d   B .   A m a mi ,   S a f e t y   i n t e g r i t y   l e v e l   o f   s h u t - o f f   v a l v e   i n   a   b u r n e r   ma n a g e me n t   s y st e m ,”  E3 S   W e b   o f   C o n f e re n c e s ,   v o l .   3 5 1 ,   p .   0 1 0 1 0 ,   M a y   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / e 3 s c o n f / 2 0 2 2 3 5 1 0 1 0 1 0 .   [ 2 0 ]   M .   Le l i e   e t   a l . ,   B a t t e r y   ma n a g e m e n t   s y st e m h a r d w a r e   c o n c e p t s:   a n   o v e r v i e w ,”  Ap p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   8 ,   n o .   4 ,   p .   5 3 4 ,   M a r .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 8 0 4 0 5 3 4 .   [ 2 1 ]   A .   F .   C h a l l o o b ,   N .   A .   B i n   R a h mat ,   V .   K .   A / L   R a ma c h a n d a r a mu r t h y ,   a n d   A .   J .   H u ma i d i ,   E n e r g y   a n d   b a t t e r y   m a n a g e m e n t   sy st e ms  f o r   e l e c t r i c a l   v e h i c l e s :   A   c o mp r e h e n si v e   r e v i e w   &am p ;   r e c o mm e n d a t i o n s,   E n e r g y   E x p l o ra t i o n   Ex p l o i t a t i o n ,   v o l .   4 2 ,   n o .   1 ,   p p .   3 4 1 3 7 2 ,   Ja n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 0 1 4 4 5 9 8 7 2 3 1 2 1 1 9 4 3 .   [ 2 2 ]   A .   S h a r m a ,   A .   S a x e n a ,   a n d   G .   V a r sh n e y ,   A r d u i n o   -   a   b r i e f   r e v i e w ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   S c i e n t i f i c   Re s e a r c h   a n d   Ma n a g e m e n t   S t u d i e s (I J S RM S ) ,   v o l .   2 ,   n o .   1 1 ,   p p .   4 4 5 4 5 1 ,   2 0 1 6 .   [ 2 3 ]   R .   A b d u l l a h ,   Z.   I .   R i z m a n ,   N .   N .   S .   N .   D z u l k e f l i ,   S .   I smai l ,   R .   S h a f i e ,   a n d   M .   H .   Ju so h ,   D e si g n   a n   a u t o m a t i c   t e mp e r a t u r e   c o n t r o l   sy st e m fo r   sm a r t   t u d u n g   saj i   u si n g   A r d u i n o   m i c r o c o n t r o l l e r ,”  A RPN   J o u r n a l   o f   En g i n e e r i n g   a n d   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 6 ,   p p .   9 5 7 8 9 5 8 1 ,   2 0 1 6 .   [ 2 4 ]   M .   S a mi u l l a h   a n d   M .   Z.   I r f a n ,   M i c r o c o n t r o l l e r s :   a   c o m p r e h e n s i v e   o v e r v i e w   a n d   c o mp a r a t i v e   a n a l y si o f   d i v e r s e   t y p e s ,”  v i Xr a . o r g ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / v i x r a . o r g / p d f / 2 3 0 9 . 0 0 7 5 v 1 . p d f   [ 2 5 ]   M .   K h a e r y ,   A .   A .   N .   G u n a w a n ,   a n d   I .   B .   A .   P a r a mar t a ,   W a t e r   f l o w   c o n t r o l   sy s t e m   b y   o n l i n e   b a s e d   o n   A Tm e g a 3 2 8 P   mi c r o c o n t r o l l e r ,   C o n t e m p o r a ry   E n g i n e e ri n g   S c i e n c e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p p .   3 0 3 3 1 4 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 8 8 / c e s. 2 0 2 0 . 9 1 6 0 3 .     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 .   2 J u n 20 25 :   1 3 8 9 - 139 8   1398   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Br a h im   Zr a ib         re c e iv e d   th e   Li c e n se ' De g re e   in   e lec tro n ics   a n d   t h e   M a ste r’s   De g re e   in   El e c tro n ics ,   El e c tro t e c h n ics ,   Au to m a ti c s,  a n d   In d u s tri a Co m p u ti n g   fro m   t h e   F a c u lt y   o S c ien c e Ain   c h o c k ,   H a ss a n   II  Un iv e rsit y ,   Ca sa b lan c a ,   M o ro c c o ,   i n   2 0 1 6   a n d   2 0 1 9 ,   re sp e c ti v e ly .   He   re c e iv e d   t h e   P h . D.  d e g re e   in   S c ie n c e   a n d   Tec h n o lo g y   e x a c tl y   i n   En e r g y   sto ra g e   m a n a g e m e n a n d   li fe sp a n   e stim a ti o n   o li th iu m - io n   b a tt e ries   b y   m a c h i n e   lea rn in g   (wit h   Ho n s.)  f ro m   t h e   Na ti o n a S c h o o l   o f   Ap p li e d   S c ien c e in   Be rre c h i d ,   Ha ss a n   F irst  U n iv e rsit y ,   M o ro c c o ,   in   2 0 2 3 .   His  re se a rc h   in tere sts  fo c u o n   t h e   li fe ti m e   e stim a ti o n   o li t h iu m - i o n   b a tt e ries ,   m a c h in e   lea rn in g ,   e n e rg y   c o n v e rsio n ,   a n d   e n e rg y   sto ra g e   sy ste m s.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il b . z ra ib i@u h p . a c . m a .         Mo h a m e d   M a n so u r         re c e iv e d   th e   P h . D.  d e g re e   in   M e c h a n ica En g i n e e rin g   a n d   En g i n e e rin g   S c ien c e fr o m   t h e   F a c u lt y   o S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y ,   Ha ss a n   F irst  U n iv e rsit y ,   S e tt a t,   M o r o c c o ,   a n d   fr o m   L’I N S A,  Ro u e n ,   F ra n c e ,   in   2 0 1 3 .   He   is  c u rre n tl y   a   p r o fe ss o r   a n d   re se a rc h e a th e   Na ti o n a S c h o o l   o Ap p l ied   S c ien c e in   Be rre c h i d ,   De p a rtme n o El e c tri c a l   En g i n e e rin g   a n d   Re n e wa b le  En e rg ies ,   Re se a rc h   Lab o ra to r y   o f   An a ly sis  a n d   M o d e li n g   o f   S y ste m a n d   De c isio n   S u p p o rt,   a n d   h e a d   o t h e   re se a rc h   tea m   o M o d e li n g   a n d   sim u lati o n   o f   M u lt i p h y s ics   sy ste m s.  His  sc h o la rly   wo r k   h a p r o d u c e d   m o re   t h a n   3 0   jo u rn a l   a n d   c o n fe re n c e   p u b li c a ti o n s.  His  re se a rc h   in tere s ts  in c lu d e   M e c h a n o - re li a b i li ty   st u d y ,   In d u strial  E n g in e e rin g ,   Op ti m iza ti o n   o sh a p e   a n d   re li a b il it y   o p ti m iza ti o n   o c o u p led   f l u id - str u c tu re   s y ste m s,  a n d   e n e rg y   st o ra g e   sy ste m s.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il m o h a m e d . m a n so u ri@ u h p . a c . m a .         Abd e lg h a n Ez z a h i           re c e iv e d   h is  En g i n e e rin g   De g re e   in   Tele c o m m u n ica ti o n a n d   Emb e d d e d   S y ste m fro m   th e   F a c u lt y   o S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y ,   Ha ss a n   1 st  Un iv e rsit y ,   S e tt a t,   M o r o c c o ,   in   2 0 1 8 .   He   wo rk e d   a a   M e c h a tro n ics   a n d   Emb e d d e d   S y ste m En g i n e e a t   M o h a m m e d   VI  P o ly tec h n ic  Un i v e rsity   fo r   o n e   y e a r,   a n d   th e n   a a n   Emb e d d e d   S y ste m s   En g i n e e a t   M AV OR  IM P ORT  ( G HENT  S UPP LY)  f o o n e   y e a r.   He   is  c u rre n tl y   wo r k in g   a a   Ha rd wa re   a n d   M e c h a tro n ics   D e v e lo p m e n Lea d e f o AD AS  S y ste m in   Au t o n o m o u s   Ve h icle a Ca p g e m in En g i n e e rin g .   I n   a d d i t io n ,   h e   is  c u rre n t l y   p re p a rin g   h is  t h e sis  o n   El e c tri c a Ve h icle s.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il a b d e l g h a n i. e z z a h i. d o c @u h p . a c . m a .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.