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 .   4 Dec em b er   20 25 ,   p p .   2 7 6 8 ~ 27 79   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 4 . p p 2 7 6 8 - 2 7 79           2768     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Ada ptive A NFIS - ba sed M PP for  PV - po we red gre e n ships  wi th  hig h ga in SEPIC  co nv erte r       G .   J eg a deeswa ri 1 ,   Ro hin i   G o v ind a ra j u 1 ,   D.   B a la k um a r 2 ,   D.   L a k s hm i 3 ,   S.  M a risa rg un a m 1 ,   M .   B a t um a la y 4 ,   B .   K iruba du ra i 5   1 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 a v e e t h a   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   C h e n n a i ,   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 ,   M a i   N e f h i   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   &   Te c h n o l o g y ,   A smar a ,   Er i t r e a   3 D e p a r t me n t   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   A M ET   D e e m e d   t o   b e   U n i v e r si t y ,   C h e n n a i ,   I n d i a   4 C e n t r e   f o r   D a t a   S c i e n c e   a n d   S u st a i n a b l e   T e c h n o l o g i e a n d   F a c u l t y   o f   D a t a   S c i e n c e   a n d   I n f o r ma t i o n   T e c h n o l o g y ,   I N T I   I n t e r n a t i o n a l   U n i v e r si t y ,   N i l a i ,   M a l a y si a   5 D e p a r t m e n t   o f   A e r o n a u t i c a l   E n g i n e e r i n g ,   V e l   T e c h   R a n g a r a j a n   D r .   S a g u n t h a l a   R & D   I n s t i t u t e   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   C h e n n a i ,   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   Ma r   1 2 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u n   1 9 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Oct  2 ,   2 0 2 5       To   a li g n   wit h   g l o b a l   c li m a te  g o a ls,  t h e   In tern a ti o n a M a rit ime   Or g a n iza ti o n   (IM O) h a s e n fo rc e d   strict  m e a su re s to   re d u c e   g re e n h o u se   g a s e m issio n s fr o m   th e   sh i p p in g   i n d u stry   b y   p r o m o ti n g   e n e rg y   e fficie n c y   a n d   c lea n e p ro p u lsi o n   m e th o d s.  S h ip   e n g i n e re m a in   m a jo c o n tri b u to rs  to   e n v ir o n m e n ta p o ll u ti o n   d u e   to   t h e ir  d e p e n d e n c e   o n   f o ss i fu e ls  a n d   in e fficie n p ro p u lsi o n   sy ste m s,  h ig h li g h ti n g   th e   n e e d   fo r   c lea n   a n d   s u sta in a b le  a lt e r n a ti v e s.  T h is  stu d y   a ims   to   d e sig n   a   re n e wa b le  e n e r g y - b a se d   m a rin e   p o we sy ste m   th a t   e ffe c ti v e ly   sto re a n d   u t il ize so lar  e n e r g y ,   imp ro v i n g   o v e ra ll   e fficie n c y   a n d   re d u c i n g   e m issio n fo r   p r o c e ss   in n o v a ti o n .   A   h y b ri d   se t u p   wa d e v e l o p e d   u sin g   p h o to v o lt a ic  (P V)  p a n e ls,  b a tt e ri e s,  a n d   a   b id irec ti o n a DC - DC  c o n v e rter  t o   e n a b le  flex ib le  p o we fl o d u rin g   b o th   c h a rg in g   a n d   d isc h a r g in g   c y c les .   An   a d a p ti v e   n e u ro - f u z z y   in fe re n c e   sy ste m   (AN F IS ) - b a se d   m a x imu m   p o we p o i n t   trac k in g   (M P P T)  a lg o rit h m   wa e m p lo y e d   a lo n g si d e   a   S EP IC  c o n v e rter  t o   e n h a n c e   e n e rg y   e x trac ti o n   fro m   t h e   P sy ste m   u n d e d y n a m ic  c o n d i ti o n s.   Th e   in teg ra ted   sy ste m   a c h iev e d   a   p o we e x trac ti o n   e fficie n c y   o f   9 7 . 1 2 % ,   c o n firmin g   th e   e ffe c ti v e n e ss   o th e   AN F IS - b a se d   M P P str a teg y   a n d   sh o wc a sin g   th e   v iab il it y   o i n telli g e n re n e wa b le  e n e rg y   so l u ti o n i n   m a rit ime   a p p li c a ti o n s.   K ey w o r d s :   ANFI S   E m is s io n   r ed u ctio n   E n er g y   s to r ag s y s tem   Gr ee n er   s h ip   MPPT  alg o r ith m   Ph o to v o ltaic   Pro ce s s   in n o v atio n   SEPI C   c o n v er ter   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 :   G.   J eg ad ee s war i   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g Sav e eth E n g in ee r in g   C o lleg e   C h en n ai,   I n d ia   E m ail:  j eg ad ee s war i.d h ar an @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   th eir   q u est  o f   "g r ee n   s h ip s , r esear ch   o r g a n izatio n s   f r o m   s ev er al  m ar itime   n atio n s   ar ac tiv ely   in v esti g atin g   alter n ativ f o r m s   o f   en er g y   as  v ital  co m p o n en ts   o f   ec o lo g ically   f r ie n d ly   s h ip   d esig n s .   I n   ac co r d an ce   with   J ain   et  a l.   [ 1 ] ,   th in v esti g atio n   lo o k s   at  v ar iety   o f   p r o s p ec tiv en e r g y   s o u r ce s ,   s u ch   as  s o lar   en er g y ,   win d   p o wer ,   n u clea r ,   b io m ass ,   an d   f u el  ce lls .   T h n o tio n   o f   "g r ee n   s h ip s is   s tr o n g ly   r elate d   t o   th e   s u s tain ab le  d esig n   o f   v ess els a n d   is   th o u g h t to   h av en o r m o u s   p o ten tial f o r   f u tu r g r o wth .   B ec au s o f   its   ch ar ac ter is tics   lik as  r ap id   p er f o r m an ce   an d   in h er en f au lt  to ler an ce ,   th e   s witch ed   r elu ctan ce   m o to r   ( SR M)   is   s ee n   as  p o s s ib le  o p tio n   f o r   m ar i n ap p licatio n s .   I n   th is   s tu d y ,   s o lar - p o wer e d   SR p o wer s   th s h ip ' s   p r o p eller .   T o   f u n ctio n   p r o p er l y ,   th SR r eq u ir es  co n s tan an d   co n tin u o u s   s o u r ce   o f   p o wer ,   as  r ec o m m en d ed   b y   Nar en d r a   et  a l.   [ 2 ] .   T h e   liter atu r e   d escr ib es  s ev er al  co n v er ter s   with   e f f icien co n t r o ller s   f o r   th is   p u r p o s e.   T h is   s tu d y   a p p lies   s in g le - en d ed   p r im a r y   in d u ct an ce   c o n v e r ter   ( SEPI C )   to   b o o s th DC   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       A d a p tive  A N F I S - b a s ed   MPP T   fo r   P V - p o w ered   g r ee n   s h ip s   w ith   h ig h   g a in   S E P I C   …  ( G.   J eg a d ee s w a r i )   2769   v o ltag g en e r ated   b y   th p h o to v o ltaic  ( PV)   s y s tem .   An   ad ap tiv n eu r o - f u zz y   in f er e n ce   s y s tem   b ased   m ax im u m   p o wer   p o in tr ac k i n g   ( MPPT)   alg o r ith m   is   p r esen ted   to   r o u te   th in p u s ig n al  to   th co n v er t er ' s   in teg r ated   p u ls wid th   m o d u latio n   ( PW M)   g en er ato r .   T h m ar itime   s ec to r   is   s i g n if ican c o n tr ib u to r   to   g lo b al  g r ee n h o u s e   g as  ( GHG)   e m is s io n s ,   ac co u n tin g   f o r   ap p r o x im ately   2 3 o f   g lo b al  C O₂  o u tp u t.  I n   r esp o n s e,   th I n ter n atio n al  Ma r itime   Or g an izatio n   ( I MO )   h as  m an d ated   a g g r ess iv em is s io n   r ed u ctio n   s tr ateg ies  to   d r iv th s h ip p in g   in d u s tr y   to war d   m o r e   s u s tain ab le  an d   en er g y - ef f ic ien p r ac tices.  Am o n g   th alter n ativ es  b ein g   ex p l o r ed ,   r en ewa b le  en er g y   in teg r atio n ,   p ar ticu lar l y   s o lar   en er g y ,   h as  e m er g ed   as  a   p r o m is in g   av en u e   to   r ed u ce   f u el   co n s u m p tio n   a n d   en v ir o n m en tal  im p ac t.   Ph o to v o ltaic  s y s tem s   o f f er   a   clea n   an d   s u s tain ab le  e n er g y   s o u r ce ,   esp ec ially   wh en   d ep lo y e d   o n   s h ip s   with   am p l s u r f ac ar ea   f o r   p an el  in s ta llatio n .   Ho wev er ,   t h h ig h ly   d y n am ic  m a r itime   en v ir o n m en c h ar a cter ized   b y   f lu ctu atin g   ir r ad ian ce   an d   tem p er atu r e   p o s es  ch allen g es   f o r   co n s is ten an d   o p tim al  p o wer   ex tr ac tio n   f r o m   p h o to v o ltaic  s y s tem s .   T o   ad d r ess   th is ,   v ar io u s   m ax im u m   p o wer   p o in t   tr ac k i n g   ( MPPT)   alg o r ith m s   h av b ee n   d ev elo p e d .   T r ad itio n al  MPPT  tech n iq u es,  wh ile  u s ef u l,  o f ten   f ail  to   d eliv er   h ig h   tr ac k in g   ac cu r ac y   u n d er   r ap id l y   ch an g in g   c o n d itio n s .   R ec en tly ,   in tellig en co n tr o m eth o d s   s u ch   as  ad ap tiv n eu r o - f u zz y   in f er e n ce   s y s tem s   ( ANFI S)  h av g ain ed   atten tio n   f o r   th eir   ab i lity   to   a d ap tiv ely   o p tim ize   p o wer   tr ac k i n g   in   n o n lin ea r   e n v ir o n m en ts .   W h en   co m b in ed   with   p o wer   elec tr o n ic  co n v e r ter s   lik SEPI C ,   th ese  s y s tem s   p r o v id s tab le  v o ltag o u tp u an d   ef f icien t e n er g y   tr an s f er ,   m ak i n g   th em   i d ea l f o r   m ar in a p p li ca tio n s .   Desp ite  ad v an ce m e n ts   in   MP PT  alg o r ith m s   a n d   p o wer   co n v er s io n   tech n iq u es,  ex is tin g   s tu d ies  o n   r en ewa b le  en er g y   in te g r atio n   i n   m ar in p r o p u ls io n   s y s tem s   h av s ev er al  lim itatio n s :     L im ited   u s o f   in tellig en MPPT  tech n iq u es:  Mo s m ar itime   PV  s y s tem s   s till   r ely   o n   co n v en tio n al  MPPT  alg o r ith m s   ( e. g . ,   P& O,   in cr em en tal  co n d u ctan ce ) ,   wh ich   u n d er p er f o r m   i n   r a p id ly   ch an g in g   s ea   co n d itio n s .   T h u s o f   a d ap tiv AI - b ased   co n tr o l sy s tem s   lik ANFI S in   th is   co n tex t r em ain s   u n d er e x p lo r ed .     L ac k   o f   b id ir ec tio n al   p o wer   m an ag em e n t Ma n y   d esig n s   f o cu s   s o lely   o n   u n id ir ec tio n al  p o wer   f lo w,   n eg lectin g   th e   o p e r atio n al  f le x ib ilit y   o f f er e d   b y   b id i r ec tio n al  DC - DC   co n v er ter s   f o r   d y n a m ic  en er g y   s to r ag e   an d   lo ad   b alan cin g .     I n s u f f icien r ea l - tim v alid ati o n   in   m ar itime   co n d itio n s W h ile  s ev er al  s tu d ies  h av m o d eled   PV - b atter y   s y s tem s   th eo r etica lly ,   f ew  h av ad d r ess ed   th co n tr o s tab ilit y   an d   ef f icien c y   o f   th ese  s y s tem s   in   th r ea l - wo r ld   f lu ctu atin g   en v ir o n m e n t   en co u n ter ed   at  s ea .     I n teg r atio n   o f   SEPI C   with   AI - b ased   MPPT  is   r ar ely   ad d r ess ed T h er e   is   clea r   g a p   in   th liter atu r wh er e   ANFI S - b ased   MPPT  is   u s ed   in   co n j u n ctio n   with   SEPI C   co n v er ter s   s p ec if ically   d esig n ed   f o r   m ar itime   s o lar   s y s tem s .       2.   M E T H O D   T h s u g g ested   tec h n o lo g y   u s es  s o lar - p o wer ed   s witch e d   r elu ctan ce   ( SR )   m o to r   to   d r iv a   m ec h an ically   attac h ed   p r o p eller .   T h is   d ev ice  is   in ten d ed   to   s o lv u n e x p ec ted   s p i k es  in   s p ee d   an d   t o r q u e   ca u s ed   by  co n v e n tio n al   in d u ctio n   m o to r - b ased   p r o p u ls io n   s y s tem .   T h SR   m o to r   is   u s ed   to   r ec tify   an d   s tab ili ze  ir r eg u lar ities   in   s p ee d   an d   to r q u e,   r esu ltin g   in   m o r r e g u lat ed   an d   r esp o n s iv o p er atio n .   T h is   co m b in atio n   o f   p h o to v o ltaic  p o wer   with   a n   SR   m o to r   p r im ar ily   h ar v ests   g r ee n   en er g y   f r o m   s o lar   s o u r ce s ,   b u t it  also   ass u r es a   r eliab le  an d   ef f ec tiv p r o p u ls io n   s y s tem   b y   r ed u cin g   u n ex p e cted   ch an g es  in   m o t o r   p er f o r m an ce .   T h in teg r ated   PV - p o wer ed   SR   m o to r   im p r o v es  th o v e r all  ef f icien cy   a n d   s tead in ess   o f   th elec tr ic  p r o p u ls io n   s y s tem ,   esp ec ially   in   th f ac o f   r ap i d   v ar iatio n s   in   s p ee d   a n d   to r q u e.   T o   o p tim ize  th o u t p u t p o wer   o f   th s o lar - p o we r ed   s y s tem ,   h ig h ly   ef f ec tiv m a x im u m   p o wer   p o in t   tr ac k in g   tech n iq u e   is   r eq u ir e d .   T r ad itio n al  MPPT  s y s tem s   s u f f er   is s u es  s u ch   as  f lu ct u atio n s   ar o u n d   t h m ax im u m   p o wer   p o in a n d   d e cr ea s ed   ef f icien cy   o win g   to   f l u ctu atio n s   in   s o lar   en er g y   an d   tem p er atu r e .   T h e   p r o p o s ed   s o lu tio n   to   th ese  c h allen g es  is   an   ad a p tiv MPPT  s y s tem   b ased   o n   th ad a p tiv n eu r o - f u zz y   in f er en ce   s y s tem   ( ANFI S).   I n   th is   d esig n ,   SEPI C   c o n v er ter   is   u s ed   t o   in cr ea s th f lu ctu atin g   an d   lo w - lev el  DC   v o ltag e   ge n er ated   b y   th PV  s y s tem .   An   ad ap tiv n e u r o - f u zz y   in f er en ce   s y s tem - b ased   MPPT   m eth o d   g e n er ates  co n tr o s ig n al  u s in g   th PV  ce lls '   r ea v o ltag ( V_ PV)   an d   cu r r en ( I _ PV)   as  in p u ts ,   s u cc ess f u lly   m in im izin g   m is tak es.  T h is   co n tr o l sig n al  i s   th en   s u p p lied   to   PW M ,   wh ich   p r o d u ce s   PW M   p u ls es th at   co n tr o l th SEPI C   C o n v er ter ' s   s witch in g   p r o ce s s es.  T h is   p r o d u ce s   c o n tr o lle d   DC   o u tp u t v o ltag e.   T h s tu d y   p r esen ts   an   ad ap tiv n eu r o - f u zz y   in f er en ce   s y s tem - b ased   m ax im u m   p o wer   p o i n tr ac k in g   tech n iq u e   d esig n ed   f o r   a   S E PI C ,   wh ich   ac h ie v es  r em ar k a b l ef f icien cy   o f   9 7 . 1 2 % .   Fig u r e   1   d ep icts   th e   b lo c k   d iag r am   f o r   in teg r atin g   th e   A NFI S - b ased   MPPT  alg o r ith m   with   th SEPI C   C o n v er ter   in   t h f r am ew o r k   o f   an   SR   m o to r - d r iv en   m ar itime   p r o p u ls io n   s y s tem .   T h is   f ig u r d ep icts   th in ter r elate d   co m p o n e n ts   an d   th eir   f u n ctio n s   in   th s y s tem ,   d em o n s tr atin g   h o th s u g g ested   m eth o d   m ay   b u s ed   to   o p tim ize  th ef f ec tiv en ess   o f   th SEPI C   C o n v er ter   f o r   m ar itime   p r o p u ls io n   u s in g   a   s witch in g   r elu ctan c ( SR )   m o to r .   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 .   4 Dec em b er   20 25 :   2768 - 27 79   2770       Fig u r 1 .   Pro p o s ed   f r am ewo r k s o lar - p o wer ed   SR f o r   s h ip   p r o p u ls io n   s y s tem       2 . 1 .     Sepic c o nv er t er   des ig n   s in g le - en d ed   p r im ar y   in d u cto r   co n v er ter   is   f o r m   o f   DC /D C   co n v er ter   in tr o d u ce d   b y     Alex an d er   et  a l.   [ 3 ]   p r o d u ce   an   o u tp u t   v o ltag e   th at   ca n   b e   g r ea ter ,   l o wer ,   o r   eq u al   to   th e   in p u t   v o ltag e.   T h SEPI C   co n v er ter ' s   d u ty   cy cle  d eter m in es  h o m u c h   elec tr icity   it  g en er ates.  T h SEPI C ,   wh ich   co n s is ts   o f   two   in d u cto r s ,   L 1   a n d   L 2 ,   wo r k s   a s   b o o s o r   b u ck   c o n v e r ter ,   al lo win g   in p u v o ltag to   b tr a n s f o r m ed   to   o u tp u t   v o ltag with o u alter in g   p o la r ity ,   as  was  s u g g ested   b y   Mu tar r af   et  a l.   [ 4 ] .   T h e n er g y   co m m u n icate d   b y   ca p ac ito r   C 1   an d   in d u ct o r   L 1   p r o d u ce s   g r ea ter   s witch in g   v o ltag th an   th at  o f   n o r m al  b o o s co n v er ter .   Fig u r e   2   d ep icts   th cir cu it  d esig n   o f   th SEPI C   co n v er ter .   Acc o r d in g   to   Kar af il  [ 5 ]   as  w ell  as  Sh u k la  a n d   Sin g h   [ 6 ] th co n v er ter ' s   s tatic  g ain   is   s tab le  ac r o s s   a   wid r an g o f   i n p u t   v o ltag es.   T h s u m   o f   th e   v o ltag es   at  th in p u t   an d   o u tp u t   in   SEPI C   co n v er ter   is   ab o u t   id en tical  to   th v o ltag t h at  ex is ts   ac r o s s   th s witch .   I n   th s u g g ested   d esig n ,   th c o n v e r ter   r u n s   with   a   1 4 0   s o u r ce   v o ltag an d   p r o d u ce s   4 5 0   o u tp u was  d esig n ed   b y   Killi   an d   Sam an t a   [ 7 ] .   T h is   s ettin g   g u ar an tees  th at  th co n v er ter   p er f o r m s   ef f icien tly   an d   co n s is ten tly ,   allo win g   th p r ed eter m i n ed   in p u as  well   as  o u tp u t   lev els o f   v o ltag with in   th d e s ig n   co n s tr ain ts .           Fig u r 2 .   SEPI C   cir cu it to p o lo g y       Po n n u s am y   et  a l.   [ 8 ]   c r ea ted   th d u ty   cy cle  an d   in t r in s ic  co m p o n e n ts   in s id th cir cu it,  w h ich   p lay   a n   im p o r tan p a r in   d ec i d in g   h o w   m u ch   th e   SEPI C   co n v er ter   s te p s   u p   o r   d o wn   th v o ltag in   2 0 2 0 .   T h ese  elem e n ts   h elp   to   im p r o v th co n v er ter ' s   o v er all  p er f o r m an ce   an d   ef f icien cy .   T h o u t p u o f   a n   id ea SEPI C   co n v er ter   m ay   b e x p r ess ed   as   ( 1 ) .         0 =   1   ( 1 )     SEPI C   co n v er ter s   h av b ee n   d ev elo p ed   to   g e n er ate  v o ltag es  at  th o u tp u t th at  ca n   b h ig h e r   o r   lo wer   th an   th e   v o ltag b ein g   co n v er t ed ,   all  w h ile  s u s tain in g   t h s a m p o la r ity ,   as  r ec o m m e n d ed   b y   Sin g h   et   a l.   [ 9 ]   an d   Falin   [ 1 0 ] .   SEPI C   c o n v e r ter s   ar e x ce llen f o r   v ar iety   o f   ap p licatio n s   d u e   to   th eir   v er s atility .   Ap p ly in g   Kir ch h o f f ' s   v o ltag l aw  to   th cir cu it  r o u te  co n tain in g   Vs,  L 1 ,   C 1 ,   an d   L 2   m ak es  it  ea s ier   to   d escr ib an d   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       A d a p tive  A N F I S - b a s ed   MPP T   fo r   P V - p o w ered   g r ee n   s h ip s   w ith   h ig h   g a in   S E P I C   …  ( G.   J eg a d ee s w a r i )   2771   an aly ze   v o ltag e   p r o p er ties   w ith in   th SEPI C   co n v e r ter .   Kir ch h o f f ' s   v o ltag law,   wh i ch   is   f u n d am e n tal  co n ce p i n   cir c u it  an al y s is ,   s tates  th at  th e   to tal  o f   v o ltag es  in   ev er y   lo o p   th at  is   cl o s ed   in   cir cu it  m atch es  t h e   s u m   o f   elec tr o m o tiv f o r ce s   in s id th at  lo o p .   Ap p ly in g   th is   f o r m u la  to   th g iv en   elem en ts   in   th e   SEPI C   co n v er ter   p r o v id es in s ig h t in to   th s y s tem ' s   v o ltag d y n am ic s   an d   b eh a v io r .     + 1 + 1 2 = 0   ( 2 )     T h d io d will  b tu r n ed   o f f   wh en   th s witch   is   clo s ed ,   a s   s h o wn   in   Fig u r 3 .   T h DT   in ter v als  cr o s s   v o ltag L 1   ar as  in   ( 3 ) .     1 =   ( 3 )     T h d io d will b tu r n ed   o n   w h en   th e   s witch   is   o p e n ed ,   as  s h o wn   i n   Fig u r e   4 .   T h e   KVL   o n   th e   o u ts id la n is   as ( 4 ) .     + 1 + 1 + 0 = 0   ( 4 )     A t   i n t e r v al   ( 1   -   D )   T ,   t h e   a v e r ag e   v o l t a g e   t r a n s v e r s e   t o   a n   i n d u c t o r   i s   z e r o   i n   p e r i o d ic   o p e r a t io n ,   i s   b e c o m e s   ( 5 ) .     V S ( DT ) V 0   ( 1 D ) T =0   ( 5 )     W h en   th d u ty   cy cle  o f   th r at io   s witch   is   D,   th o u tco m is   as ( 6 ) .     = V o V 0 +   V s     ( 6 )             Fig u r 3 .   SEPI C   at  th clo s in g   s witch   an d   d io d e   o f f     Fig u r 4 .   SEPI C   wh en   s witch   ON  an d   d io d e   ON       2 . 2 .   ANF I S - ba s ed   M P P T   co ntr o ller   Ph o to v o ltaic  ( PV)   s y s tem s   ar wid ely   u s ed   to   d eliv er   p o wer   to   th elec tr ical  g r id   as  en v ir o n m en tally   b en ef icial  alter n ativ es  to   f o s s il  f u el - b ased   en e r g y   s o u r ce s .   Min   et  a l.   [ 1 1 ]   s u g g ested   th em   in   2 0 0 8   as   ec o lo g ically   b e n ef icial,   s u s tain ab l e,   an d   r eq u ir in g   lo m ain ten an ce .   Desp ite  th ese  b e n ef its ,   two   m ajo r   o b s tacle s   p r ev en t   b r o a d   a d o p tio n th h ig h   co s o f   in s tallatio n   an d   lim ited   e n er g y   co n v er s io n   ef f icien cy ,   p ar ticu lar ly   u n d e r   v ar ia b le  cli m atic  co n d itio n s .   T h e n er g y   c o n v er s io n   ef f icien c y   o f   s o lar   P s y s tem s   g en er ally   r an g es  f r o m   9 to   1 7 %,  an d   r esear ch er s   in   [ 1 2 ]   n o te  th at   th is   u n p r ed ictab ilit y ,   to g et h er   with   th in itial   ex p en s es,  lim its   th lar g e r   i m p lem en tatio n   o f   s o lar   PV  s y s tem s   in to   p o wer   n etwo r k s .   Ad d r ess in g   th ese   d if f icu lties   is   cr itical  to   in cr ea s in g   th ec o n o m ic  f ea s ib ilit y   an d   o v e r all  ef f icac y   o f   s o la r   p o wer   g en e r atio n   tech n o lo g y .   MPPT  m eth o d o l o g ies  ar d iv id e d   in to   two   c ateg o r ies:   class ic  m eth o d s   f o r   MPPT  an d   s o f co m p u tin g .   Alass i   an d   Ma s s o u d   [ 1 3 ]   s u g g ested   MPPT  ap p r o ac h es.  T h d ec is io n   b etwe e n   co n v en tio n al  an d   s o f co m p u tin g   a p p r o ac h es  i s   in f lu en ce d   b y   s y s tem   co m p lex ity ,   en v ir o n m en tal  u n p r e d ictab ilit y ,   an d   th e   n ec ess ity   f o r   co n s is ten p er f o r m an ce   u n d er   a   v ar iety   o f   o p er atin g   s itu atio n s .   I n teg r atin g   t h ese  ap p r o ac h es  ca n   co n s id er ab ly   im p r o v MPPT  ef f icien cy   an d   f lex ib ilit y   i n   p h o to v o ltaic  s y s tem s .   T o   ad d r ess   is s u es   s u ch   as  o s cillatio n s   at  th g r ea test   p o wer   p o in an d   lo wer   ef f icie n cy   ca u s ed   b y   u n ex p ec te d   s o lar   r ad iatio n   an d   tem p er atu r f lu ctu atio n s ,   J eg ad ee s war [ 1 4 ]   a d v o ca ted   u s in g   s o f co m p u tin g   ap p r o ac h es  s u ch   as  f u zz y   lo g ic  co n tr o ller s   an d   ar tific ial  n eu r al  n etw o r k s .   T h ese  ap p r o a ch es  p r o v id m o r e   f lex ib le  an d   r esil ien co n t r o s tr ateg ies  th an   class ic  MPPT  alg o r ith m s ,   r esu ltin g   in   im p r o v e d   p er f o r m an ce   u n d er   v ar ied   en v ir o n m en tal  cir cu m s t an ce s .   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 .   4 Dec em b er   20 25 :   2768 - 27 79   2772   T h ad a p tiv n e u r o   f u zz y   in f e r en ce   s y s tem ,   d ev elo p e d   b y   D ee p ak   et  a l.   [1 5 ] ,   is   h y b r id   s y s tem   th at  in co r p o r ates  th s tr en g th s   o f   th two   p r ev io u s ly   s tated   s y s tem s .   Fu zz y   lo g ic  co n tr o ller s   s u cc ee d   in   d ea lin g   with   u n p r e d ictab le  d ata  with o u d ep en d in g   o n   h ig h ly   ac cu r a te  m ath em atica m o d el,   s u cc ess f u lly   m an ag in g   n o n lin ea r   d ata,   an d   ac h ie v in g   q u ick   co n v er g e n ce .   J eg ad ee s war et  a l.   [ 1 6 ]   in tr o d u ce d   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   ( ANN)   in   2 0 2 4 ,   wh ich   u s lear n in g   alg o r ith m s   to   f u n ctio n   in   ill - d ef in ed   an d   tim e - v a r y in g   s itu atio n s ,   d ep e n d in g   o n   lear n e d   d ata  r at h er   th a n   p r e v io u s   k n o wled g o f   PV p ar am eter s .   Fig u r 5   d ep icts   an   MPPT  co n tr o ller   o v er s ee in g   co n v er ter   co n n ec ted   t o   p h o to v o ltaic  ( P V)   s y s tem .   Z h an g   [ 1 7 ]   d ev elo p ed   th ap p licatio n   o f   ANFI f o r   MPPT  co n tr o ller s .   ANFI is   p ar ticu l ar ly   g o o d   at  d ea lin g   with   f lu ctu atio n s   in   s o lar   tem p er atu r an d   r ad iatio n   b y   in s tr u ctin g   th MPPT  co n tr o ller   to   m o d if y   th o p er atin g   p o in clo s er   to   th e   m ax im u m   p o wer   p o in t   ( MPP) .   T h is   s tr ateg y   is   a n ticip ated   to   in cr ea s e   th e f f icien cy   an d   r esil ien ce   o f   MPPT  s y s tem s   a m id   ch a n g in g   en v ir o n m en tal  cir cu m s tan ce s .   T h e   d y n am ic  co n tr o m ec h an is m   en ab les  th e   s y s tem   to   co n tin u ally   ad ju s to   ch a n g in g   e n v ir o n m en tal  cir c u m s tan ce s ,   en s u r i n g   th PV  s y s tem   r u n s   at   o r   n ea r   its   m ax im u m   p o wer   p r o d u ctio n   r eg ar d less   o f   f lu ctu atio n s   in   s u n s h in e   in ten s ity   an d   tem p e r atu r e.           Fig u r 5 .   SEPI C   co n v e r ter   co u p led   with   PV       2 . 3 .   B idi re ct io na l c o nv er t er   des ig n   I n   ac co r d an ce   with   He d lu n d   [ 1 8 ] ,   L i u   et  a l.   [ 1 9 ] ,   an d   Kar s h en as [ 2 0 ] ,   en er g y   co n s u m p tio n   is   q u ick ly   g r o win g ,   as  is   th n ee d   f o r   r en ewa b le  p o wer   g en er atio n .   I n co r p o r atin g   s o lar   en er g y   s o u r ce s   with   b atter y   b ac k u p ,   s u ch   as  th b atter ies,  i s   cr itical  f o r   ad d r ess in g   th in t er m itten n atu r o f   s o lar   elec tr icity .   T h is   tech n iq u e   en ab les  p o wer   p r o d u ce d   d u r in g   d ay tim to   b p r eser v e d   an d   u tili ze d   d u r in g   p er io d s   o f   lo s u n s h in o r   h ig h   d em an d ,   in cr ea s in g   th d ep en d ab ilit y   an d   p r ed ictab ilit y   o f   r en ewa b le  en er g y   s u p p ly .   Vis wan ath et  a l .   [ 2 1 ]   an d   r esear ch er s   in   [ 2 2 ]   d esig n ed   g r id   in teg r atio n   b y   en s u r i n g   co n tin u o u s   p o wer   s u p p ly   an d   r ed u cin g   en er g y   u s d u r i n g   th d ay   an d   n ig h t.  B id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er t er s   ( B DC s )   ar ess en tial  co m p o n en ts   in   r en ewa b le   en er g y   s y s tem s ,   allo win g   f o r   e f f icien t b id ir ec tio n al  p o wer   tr a n s f er   am o n g   s o lar   p a n els,  b atter ies,  an d   th g r id .   T h is   f u n ctio n ality   im p r o v es  p o wer   s u p p ly   s tab ilit y   an d   d ep en d ab ilit y ,   allo win g   f o r   s tead y   en er g y   f l o in   a n d   o u o f   th s to r ag d ev ice   as  n e ed ed .   Fig u r 6   illu s tr ates  th e s s en tial  lay o u o f   b id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er ter   d esig n ed   b y   L eo n g   [ 2 3 ] .   I n   th i s   co n f ig u r atio n ,   s o lar   p o wer   ( PV)   p an el  p o we r s   th DC   g r id .             Fig u r 6 .   B id ir ec tio n al  DC - D C   co n v er ter       R en ewa b le  en er g y   s y s tem s   ca n   u s n o n - is o lated   u n i d ir e ctio n al  b u ck - b o o s DC - DC   c o n v er ter   to   ef f ec tiv ely   r eg u late  en er g y   f lo w,   o p tim ize  b atter y   u tili za tio n ,   an d   in ter f ac with   t h g r id   f o r   in cr ea s ed   s tab ilit y   an d   d e p en d a b ilit y .   T o   allo f o r   b id ir ec tio n al  p o wer   tr an s m is s io n ,   th co n v er te r   u s es  s in g le  p o wer   s to r ag e   u n it,  co m m o n ly   a n   in d u cto r .   Vin if a   et  a l.  [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ]   in tr o d u ce d   a   f ea tu r th at   is   ac h ie v e d   b y   m e r g in g   two   b id ir ec tio n al  s witch es,  wh ich   ar g en e r ally   im p lem e n ted   u s in g   MO SF E T s   o r   I GB T s .   T h e s s witch es  en ab le  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       A d a p tive  A N F I S - b a s ed   MPP T   fo r   P V - p o w ered   g r ee n   s h ip s   w ith   h ig h   g a in   S E P I C   …  ( G.   J eg a d ee s w a r i )   2773   th co n v e r ter   to   ef f icien tly   r e g u late  b atter y   c h ar g in g   an d   d i s ch ar g in g ,   r esp o n d i n g   to   c h an g in g   v o ltag lev els  an d   m ax im izin g   en er g y   tr a n s m is s io n   b et wee n   th b atter ies,   s o lar   ce lls ,   an d   th g r id   as n ee d ed .   Fig u r 7   illu s tr ates  th n o n - is o lated   b i d ir ec tio n al  DC - DC   c o n v er ter s   u s ed   i n   o u r   r esear ch .   T o   f u r th er   co m p r eh e n d   th eir   o p e r atio n ,   c o n s id er   th two   t y p es  o f   o p er a tio n .   B id ir ec tio n al  o p er atio n   r ep lace s   d io d es  with   co n tr o lled   s witch es.  Switch   S1   is   tr ig g er ed   i n   b u c k   m o d e a n d   s witch   S2   is   tr ig g er ed   i n   b o o s t m o d e .           Fig u r 7 .   B id ir ec tio n al  c o n v e r ter   cir cu it       2 . 3 . 1 .   B uck   m o de  o f   o pera t io n   T h b u c k   m o d o f   o p e r atio n   is   DC - DC   co n v er ter   co n f ig u r atio n   d esig n ed   to   s tep   d o w n   th in p u t   v o ltag to   lo wer   o u tp u v o lta g with   h ig h   ef f icien cy .   T h is   s ec tio n   p r esen ts   th d esig n   an d   an aly s is   o f   th k ey   p ar am eter s   in v o l v ed ,   as o u tlin ed   b elo w:     Du ty   cy cle:   th e   ( 1 )   d eliv e r s   th s witch 's d u ty   cy cle,   wh i ch   is   esti m ated   to   b 9 0 - 9 5 % e f f icien t.     =     24 48 0 . 9 0 . 5 5   ( 7 )     T h ( 7 )   in clu d es   V IN   ( in p u t   v o ltag e) ,   V OUT   ( d esire d   o u t p u v o ltag e) ,   a n d   η   ( co n v er ter   ef f icien cy ,   esti m ated   at  9 0 - 9 5 %).     Selectin g   an   in d u ct o r An   in d u cto r ' s   f lu ctu atio n   c u r r en t   r a n g e s   f r o m   1 0 to   2 0 %   o f   th e   o u tp u cu r r en t.   T h e   ( 8 )   ex p lain s   an   in d u cto r ' s   r ip p l cu r r en t.     = ( 0 . 1      0 . 2 )        = 0 . 1     2     = 0 . 2     ( 8 )     I OUT   d e n o t es   t h e   a p p l ic a t i o n ' s   n e e d e d   o u t p u t   c u r r e n t .   B ec au s e   o f   t h r e d u c e d   o u t p u t   c u r r e n t   r i p p l e ,   t h m a x i m u m   o u t p u t   c u r r e n t   i n c r ea s es   w it h   i n c r e a s i n g   i n d u c t o r   v a l u e .   T h e   i n d u c t o r   v a l u e   is   c a lcu l a t e d   u s i n g   ( 9 ) .     =     ( )   =   0 . 5     40 10 6   ( 48 24 ) 0 . 2     =   2 . 4      ( 9 )       Selectin g   an   o u tp u t c ap ac ito r : T o   r ed u ce   o u t p u t v o ltag r ip p l e,   ch o o s lo E SR   ca p ac ito r s .   I n   g en er al,   th e   g en er ated   r ip p le  v o ltag is   1 0 o f   th to tal  o u tp u v o ltag e.   T h ( 1 0 )   is   u s ed   to   c o m p u te  th ca p ac ito r ' s   o u tp u v alu es g iv en   a   ce r tain   o u tp u t v o ltag r ip p le.     C OUT   ( 1 )    2 8        C OUT   ( 1 0 . 5 )   24 ( 40   10 6 ) 2 8 ( 2 . 4   10 3   ) 0 . 24   C OUT  4 . 1 6      ( 1 0 )     W h er C OUT   o u tp u t c ap ac ita n ce ,   0      d esire d   o u tp u v o ltag r ip p le.     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 .   4 Dec em b er   20 25 :   2768 - 27 79   2774   2 . 3 . 2 .   B o o s t   m o de  o f   o pera t i o n   T h b o o s m o d o f   o p er atio n   i s   DC - DC   co n v er ter   co n f i g u r atio n   th at  in cr ea s es  th in p u v o ltag to   a   h ig h er   o u tp u v o ltag wh ile  m ain tain in g   h ig h   co n v e r s io n   ef f icien cy .   T h is   s ec tio n   d is cu s s es  th d esig n   an d   ca lcu latio n   o f   th m ain   p ar am eter s   as d escr ib ed   b elo w :     Du ty   cy cle:  th e   ( 1 1 )   d eliv er s   t h s witch 's d u ty   cy cle,   wh ic h   i s   esti m ated   to   b 9 0 - 9 5 % e f f ic ien t e f f icien cy .     = 1     1 24 48 0 . 9   0 . 5 5   ( 1 1 )     T h ( 1 1 )   in clu d es  V IN   ( in p u t   v o ltag e) ,   V OUT   ( d esire d   o u tp u t   v o ltag e) ,   a n d   η   ( co n v er ter   ef f ici en cy ,   esti m ated   at  9 0 - 9 5 %).     Selectin g   an   in d u cto r An   in d u cto r ' s   r ip p le  cu r r en v ar ies  b etwe en   1 0 an d   2 0 o f   th o u t p u cu r r en t.  T h e   ( 1 2 )   d escr ib es th r ip p le  cu r r e n t o f   an   in d u ct o r .     = ( 0 . 1      0 . 2 )        = 0 . 1     2     = 0 . 2     ( 1 2 )     I IN   in d icate s   th p r o g r am ' s   n ee d ed   in p u cu r r en t.   B ec au s o f   th lo wer   o u tp u c u r r e n r ip p le,   th in d u cto r ' s   v alu r is es,  allo win g   f o r   th m ax im u m   p er m is s ib le  o u tp u t c u r r en t.  T h in d u cto r ' s   v alu is   c alcu lated   u s in g   ( 1 3 ) .     =     ( )     =   0 . 5     4 0 10 3   24 0 . 2     =   2 . 4      ( 1 3 )       Selectin g   an   o u tp u ca p ac it o r :   T o   d ec r ea s o u tp u v o ltag r i p p le,   u s lo E SR   ca p ac ito r s .   I n   g en er al,   t h p r o d u ce d   r ip p le  v o ltag e q u a ls   1 0 o f   th o v e r all  o u tp u v o ltag e.   T h e   ( 1 4 )   is   u s ed   to   ca lcu late  th e   ca p ac ito r ' s   o u tp u t v alu es b ase d   o n   ce r tain   o u tp u t v o ltag r i p p le.     C OUT       C OUT   1 0 . 5 ( 25   10 3   ) 0 . 48   C OUT   4 1 . 6      ( 1 4 )     C OUT   s tan d s   f o r   o u tp u t   ca p ac itan ce ,   wh ile  0    r e p r esen t s   th d esire d   o u tp u t   v o ltag e   r ip p le.   T a b le  1   d is p lay s   th d esig n   v alu es f o r   th s p ec if ied   B DC .       T ab le  1 .   C alcu lated   v alu es f o r   B DC   cir cu it c o m p o n en ts   P a r a me t e r s   V a l u e s   D u t y   c y c l e   0 . 5 5   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   25   K H z   O u t p u t   p o w e r   2 4   W   B a t t e r y   v o l t a g e   2 4   V   I n d u c t o r   2 . 4   mH   R i p p l e   i n   I n d u c t o r   c u r r e n t   0 . 2   A   I n p u t   a n d   o u t p u t   c a p a c i t o r   4 . 1 6     F   4 1 . 6 6   F   R i p p l e   i n   c a p a c i t o r   v o l t a g e   5%       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   s tu d y   f o cu s es  o n   th e   s p ee d   m an a g em en t   o f   an   8 /6   S R   m o to r   p o wer ed   b y   a   PV - f ed   SEPI C   co n v er ter .   T h co n v er ter   is   co n tr o lled   u s in g   an   ANFI S - b ased   MPPT  tech n iq u e,   an d   its   p er f o r m an ce   is   ex am in ed .   Nu m er o u s   ch ar ac t er is tics   f o r   PV  s y s tem s   ar e x p lo r ed ,   in clu d in g   tem p er atu r e,   elec tr o m ag n etic  r ad iatio n ,   cu r r en t,  v o ltag e,   an d   th co r r esp o n d in g   wav ef o r m s   ar d ev elo p ed .   Fig u r e s   8 ( a) - 8 ( d )   d ep ict   th e   wav ef o r m   o f   s o lar   p an el.   F ig u r 8 ( a)   s h o ws  th at  th e   tem p er atu r e   is   s tead ily   m ain tain ed   at   2 5   ° b ef o r e   s u d d e n ly   in c r ea s in g   to   3 5   ° C   an d   r e m ain in g   co n s ta n t.  T h e   ir r ad iatio n   p r o g r ess iv ely   k ep t   co n s tan t   at  8 0 0   w/s q . m   a n d   r a p id   s p ik t o   1 0 0 0   w/s q . m   at   0 . 2   s ,   wh ich   i s   f u r th er   m ain tai n ed   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       A d a p tive  A N F I S - b a s ed   MPP T   fo r   P V - p o w ered   g r ee n   s h ip s   w ith   h ig h   g a in   S E P I C   …  ( G.   J eg a d ee s w a r i )   2775   co n s tan in   Fig u r 8 ( b ) .   Fig u r 8 ( c)   s h o ws  th at  t h v o ltag p r o g r ess iv ely   s tab ilizes  at  1 2 5   b e f o r e   r ap id l y   in cr ea s in g   to   1 4 9   af ter   0 . 2   s ec o n d s ,   wh er it  r em ain s   co n s tan t.  Fig u r 8 ( c)   s h o ws th v o l tag o b tain ed   f r o m   t h s o lar   p an els.   T h cu r r e n t r is es si g n if ican tly   in   th b eg i n n in g .   Ho wev er ,   th cu r r en g r ad u ally   f alls   an d   s ettles at  6 0   b ef o r s u r g in g   ag ai n   with   7 0   s p ik at  0 . 2   s   an d   r em ain in g   s tead y   af ter   th at.   Fig u r 8 ( d )   s h o ws  th cu r r en p r o d u ce d   f r o m   th s o l ar   e n er g y   s y s tem .   Fig u r es  9 ( a)   an d   9 ( b )   illu s tr ate  th s o lar   s id co n v e r ter ' s   o u tp u cu r r en t   as we ll a s   v o ltag wav ef o r m s   u tili zin g   th ANFI S - b ased   MPPT  ap p r o ac h   p r o v id ed   b y   t h SEPI C   co n v er ter .   Usi n g   1 4 0   s o lar   p an el   in p u t,  th SEPI C   co n v er ter   p r o d u ce s   an   o u t p u v o ltag o f   a r o u n d   4 5 0   V.   T h ad d itio n   o f   h ig h - g ain   S E PIC  DC - DC   co n v er ter   b o o s t s   th elec tr ical  o u tp u t   o f   th e   PV  p an el,   r esu ltin g   in   co n v er s io n   ef f icien c y   o f   a r o u n d   9 7 %.  T h SEPI C   co n v e r t er ' s   o u tp u is   th en   s en to   th s witch ed   r elu ct an ce   m o to r   ( SR M)   b y   m ea n s   o f   th b r id g r eso n a n co n v e r ter ,   a ls o   k n o wn   as  th ( n +1 )   s em ic o n d u ct o r   an d   ( n +1 )   d io d co n v er ter ,   w h ich   d r i v es  th SR M ' s   p h ase  win d in g s .   F ig u r 9 ( a )   d is p lay s   th v o ltag r ec eiv ed   f r o m   th e   co n v er ter .   T h is   v o ltag e   is   cr u cial  f o r   p o wer in g   th e   SR an d   h as   s u b s tan tial  im p a ct  o n   th e   m o to r ' s   p er f o r m an ce .   T h e   h ig h - g ain   SEPI C   co n v er ter ,   co m b in ed   with   B R   co n v er ter ,   co n tr ib u t es  to   ac h ie v in g   th e   d esire d   v o ltag le v els f o r   ef f e ctiv o p er atio n   o f   t h s witch ed   r elu ctan ce   m o to r .   I n   th s p ec if ie d   s etu p ,   th SE PIC  co n v er ter   ac h iev es  an   o u t p u cu r r e n o f   r o u g h l y   2 2   A.   Fig u r 9 ( b )   s h o ws  th cu r r en o b tain ed   f r o m   th c o n v er te r .   T h o u tp u t   cu r r en is   an   im p o r tan p a r am eter   b ec au s it  c o n tr o ls   th f lo o f   elec tr ical  p o wer   to   th s witch in g   r el u ctan ce   m o to r   ( SR M) ,   af f ec tin g   its   to r q u an d   s p ee d   ch ar ac ter is tics .   Fig u r 1 0 ( a)   ( s ee   Ap p en d ix )   s h o ws  th at  th o u tp u v o ltag r ec eiv ed   f r o m   th b atter y   is   ab o u 2 4   V.   Fig u r 1 0 ( b )   ( s ee   Ap p en d ix )   illu s tr ates  th b atter y ' s   o u tp u cu r r en o f   ar o u n d   1 . 2   A.   Fig u r e   1 0 ( c)   ( s ee   Ap p en d ix )   s h o ws th at  th b att er y ' s   s tate   o f   ch ar g ( SOC )   is   ap p r o x im ately   8 0 %.           ( a)   (b )       ( c)   ( d )     Fig u r 8 .   Var io u s   p er f o r m an c an aly s is   o f   s o lar   p an els:   ( a)   s o lar   PV  tem p er a tu r e,   ( b )   s o lar   PV  ir r ad iatio n ,   ( c)   s o lar   PV  vol tag e,   an d   ( d )   s o lar   PV  cu r r en t           ( a)   ( b )     Fig u r 9 .   Per f o r m an c an aly s i s   o f   SEPI C   co n v er ter : ( a )   v o lt ag wav ef o r m   an d   ( b )   c u r r en wav ef o r m   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 .   4 Dec em b er   20 25 :   2768 - 27 79   2776   4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   o f f er s   n o v el  p r o p u ls io n   s y s tem   p o wer ed   b y   SR an d   f u eled   b y   r e n ewa b le  en er g y .   E v alu ate  th e f f ec tiv en ess   o f   th ANFI S - b ased   MPPT  tech n iq u a n d   th e   SEPI C   co n v er t er   in   s o lar   PV  a n d   p o wer ed   b y   b atter ies  en er g y   s to r ag s y s tem s .   SEPI C   co n v er ter s   h av b etter   ef f icien c y   th an   co n v en tio n al   co n v er ter s .   T h is   p a p er   p r esen t s   9 7 . 1 2 ef f icien MPPT  a p p r o ac h   f o r   a   SEPI C   co n v e r te r   b ased   o n   ANFI S.   T h s im u latio n   r esu lts   s h o t h at  th SEPI C   co n v e r ter   is   m o r ef f ec tiv a n d   o f f er s   a   lar g v o ltag g ai n .   Gr ee n   en er g y   s o u r ce s   ar p er f ec f o r   b atter y - p o wer ed   e n er g y   s to r a g e.   As  r esu lt,  th c o n ce p o f   b atter y - p o wer ed   en er g y   s to r a g s y s tem   h as b ee n   d is cu s s ed .       ACK NO WL E DG M E N T S   T h au th o r s   wo u ld   lik to   ex p r ess   th eir   s in ce r g r atitu d to   th eir   s u p er v is o r s   an d   f ac u lty   m e m b er s   f o r   th eir   co n tin u o u s   g u id an ce   an d   en co u r ag em en t   th r o u g h o u th is   r esear ch   wo r k .   T h a u th o r s   also   ac k n o wled g e   th u s o f   in s titu tio n al  r esear ch   f ac ilit ies  an d   r eso u r ce s   th a co n tr ib u ted   to   th s u cc ess f u l   co m p letio n   o f   th is   s tu d y .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   r ec eiv ed   n o   s p e cif ic  g r an f r o m   an y   f u n d in g   a g en cy   in   th p u b lic,   co m m er ci al,   o r   n o t - f o r - p r o f it secto r s .       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 C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib 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   G.   J eg ad ee s war i                               R o h in i   Go v in d ar aju                               D.   B alak u m ar                               D.   L ak s h m i                               S.  Ma r is ar g u n am                               M B atu m alay                               B .   Kir u b ad u r ai                                 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         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 e y   h av n o   co n f lict o f   in ter est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   No   n ew  d ata  wer g en er ated   o r   an aly ze d   i n   th is   s tu d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   Jai n ,   A .   K u mar  T,   R .   K a r a m p u r i ,   a n d   V .   T .   S o mas e k h a r ,   A   s i n g l e - st a g e   p h o t o v o l t a i c   sy s t e m   f o r   a   d u a l   i n v e r t e r   f e d   o p e n - e n d   w i n d i n g   i n d u c t i o n   m o t o r   d r i v e   f o r   p u mp i n g   a p p l i c a t i o n s,”   I EEE  T r a n sa c t i o n o n   p o w e E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   9 ,   p p .   4 8 0 9 4 8 1 8 ,   20 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL . 2 0 1 4 . 2 3 6 5 5 1 6 .   [ 2 ]   A .   N a r e n d r a ,   N .   V .   N a i k ,   A .   K .   P a n d a ,   N .   T i w a r y ,   a n d   A .   K u m a r ,   A   si n g l e - s t a g e   S P V - f e d   r e d u c e d   sw i t c h i n g   i n v e r t e r - b a se d   sen s o r l e ss  s p e e d   c o n t r o l   o f   I M   f o r   w a t e r   p u m p i n g   a p p l i c a t i o n s,”   I n t e r n a t i o n a l   T r a n s a c t i o n o n   E l e c t r i c a l   En e r g y   S y st e m s ,   v o l .   2 0 2 2 ,   p p .   1 1 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 2 / 3 8 0 5 7 9 1   [ 3 ]   S .   A .   A l e x a n d e r   e t   a l . ,   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l   f o r   s o l a r   P V   f e d   m o d u l a r   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   t o w a r d s   m a r i n e   w a t e r   p u mp i n g   a p p l i c a t i o n s,   I EE A c c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   8 8 5 2 4 8 8 5 3 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 0 9 0 2 5 4   [ 4 ]   M .   U .   M u t a r r a f   e t   a l . ,   C o n t r o l   o f   h y b r i d   d i e se l / P V / b a t t e r y / u l t r a - c a p a c i t o r   s y st e ms  f o r   f u t u r e   s h i p b o a r d   m i c r o   g r i d s,”   E n e r g i e s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 8 ,   p .   3 4 6 0 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 2 1 8 3 4 6 0 .   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       A d a p tive  A N F I S - b a s ed   MPP T   fo r   P V - p o w ered   g r ee n   s h ip s   w ith   h ig h   g a in   S E P I C   …  ( G.   J eg a d ee s w a r i )   2777   [ 5 ]   A .   K a r a f i l ,   H .   O z b a y ,   a n d   S .   O n c u ,   D e si g n   a n d   a n a l y s i o f   s i n g l e - p h a se  g r i d - t i e d   i n v e r t e r   w i t h   P D M   M P P T - c o n t r o l l e d   c o n v e r t e r ,   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 5 ,   n o .   5 ,   p p .   4 7 5 6 4 7 6 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 1 9 . 2 9 4 4 6 1 7 .   [ 6 ]   P .   S h u k l a   a n d   B .   S i n g h ,   R e c u r si v e   d i g i t a l   f i l t e r - b a s e d   c o n t r o l   f o r   p o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e me n t   o f   g r i d   t i e d   s o l a r   P V   sy st e m,   I EE E   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 6 ,   n o .   4 ,   p p .   3 4 1 2 3 4 2 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 2 0 . 2 9 9 0 3 6 9 .   [ 7 ]   M .   K i l l i   a n d   S .   S a m a n t a ,   A n   a d a p t i v e   v o l t a g e - s e n s o r - b a s e d   M P P T   f o r   p h o t o v o l t a i c   s y s t e m s   w i t h   S E P I C   c o n v e r t e r   i n c l u d i n g   s t e a d y - s t a t e   a n d   d r i f t   a n a l y s i s ,   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   2 3 ,   n o .   1 2 ,   D e c .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T I E . 2 0 1 5 . 2 4 5 8 2 9 8 .   [ 8 ]   P .   P o n n u sam y   e t   a l . ,   A   n e w   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   t o p o l o g y   w i t h   r e d u c e d   p o w e r   c o mp o n e n t s   f o r   d o m e st i c   so l a r   P V   a p p l i c a t i o n s ,   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   1 8 7 4 8 3 1 8 7 4 9 7 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 3 0 3 0 7 2 1 .   [ 9 ]   A .   K .   S i n g h ,   S .   K u mar,  a n d   B .   S i n g h ,   S o l a r   P V   e n e r g y   g e n e r a t i o n   s y st e i n t e r f a c e d   t o   t h r e e   p h a se  g r i d   w i t h   i mp r o v e d   p o w e r   q u a l i t y ,   I EE T ra n s a c t i o n o n   I n d u s t ri a l   El e c t ro n i c s ,   v o l .   6 7 ,   n o .   5 ,   p p .   3 7 9 8 3 8 0 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 9 . 2 9 2 1 2 7 8   [ 1 0 ]   J.  F a l i n ,   D e s i g n i n g   D C / D C   c o n v e r t e r s b a se d   o n   S EPI C   t o p o l o g y ,   An a l o g   Ap p l i c a t i o n s ,   p p .   1 8 2 3 ,   2 0 0 8 .   [ 1 1 ]   H .   M i n ,   M .   M a h a d i k ,   J .   S .   J a n g ,   a n d   V .   N .   S i n g h ,   " M e t a l   o x i d e - b a s e d   c h a l c o g e n i d e s   h e t e r o s t r u c t u r e   t h i n   f i l m   p h o t o a n o d e s   f o r   p h o t o e l e c t r o c h e m i c a l   s o l a r   h y d r o g e n   g e n e r a t i o n , "   A s i a n   J o u r n a l   o f   C h e m i i s t r y ,   v o l .   3 1 ,   p p .   1 8 2 4 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 4 2 3 3 / a j c h e m . 2 0 1 9 . 2 1 6 4 7   [ 1 2 ]   A .   A .   N a b u l s i   a n d   R .   D h a o u a d i ,   Ef f i c i e n c y   o p t i mi z a t i o n   o f   a   D S P - b a se d   s t a n d a l o n e   P V   s y st e u si n g   f u z z y   l o g i c   a n d   d u a l - M P P T   c o n t r o l ,   I E EE  T r a n sa c t i o n o n   I n d u s t ri a l   i n f o rm a t i c s ,   v o l .   8 ,   n o .   3 ,   p p .   5 7 3 5 8 4 ,   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI I . 2 0 1 2 . 2 1 9 2 2 8 2 .   [ 1 3 ]   A .   A l a ss i   a n d   A .   M a ss o u d ,   H i g h - g a i n   D C - D C   c o n v e r t e r f o r   h i g h   p o w e r   P V   a p p l i c a t i o n s :   P e r f o r ma n c e   a ss e ssm e n t ,   i n   2 0 1 8   I EEE   1 2 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p a t i b i l i t y ,   P o w e El e c t ro n i c a n d   P o w e E n g i n e e ri n g   ( C PE - PO W ERE N G   2 0 1 8 ) ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C P E. 2 0 1 8 . 8 3 7 2 4 8 6 .   [ 1 4 ]   G .   Je g a d e e sw a r i ,   D e si g n   a n d   i m p l e men t a t i o n   o f   TH D   r e d u c t i o n   f o r   c a sc a d e d   m u l t i l e v e l   H - b r i d g e   i n v e r t e r ,   J o u rn a l   o f   Ad v a n c e d   Re se a rc h   i n   D y n a m i c a l   a n d   C o n t r o l   S y st e m s   ( J ARD C S ) ,   v o l .   1 1 ,   S p e c i a l   I ssu e ,   p p .   6 3 8 6 4 4 ,   N o v .   2 0 1 7 .   [ 1 5 ]   M .   D h e e p a k   e t   a l . ,   " H u ma n o i d   R o b o t   f o r   R e m o t e   S u r v e i l l a n c e , "   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Me c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y   ( I J ME T ) ,   v o l .   9 ,   p p .   6 5 3 - 6 5 9 ,   2 0 1 8 .   [ 1 6 ]   G .   Je g a d e e sw a r i   e t   a l . ,   " P e r f o r ma n c e   e v a l u a t i o n   o f   f o u r   p h a s e   8 / 6   sw i t c h e d   r e l u c t a n c e   m o t o r   f o r   s h i p   p r o p u l s i o n   sy st e m,"   J o u r n a l   o f   En g i n e e r i n g   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   S p e c i a l   I ssu e   o n   I C I T2 0 2 2 ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 0 9 1 2 0 ,   2 0 2 4 .   [ 1 7 ]   D .   Zh a n g ,   D e si g n i n g   a   S EPI C   c o n v e r t e r ,   Ap p l i c a t i o n   Re p o rt   S N VAI 6 8 E ,   Te x a s I n st r u me n t s ,   M a y   2 0 0 6 .   [ 1 8 ]   [ M .   H e d l u n d ,   D e si g n   a n d   c o n st r u c t i o n   o f   a   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 Ma s t e r’ s T h e s i s,   D a l a r n a   U n i v e rsi t y ,   S w e d e n ,   2 0 1 0 .     [ 1 9 ]     K .   B .   Li u ,   e t   a l . ,   A n a l y s i a n d   c o n t r o l l e r   d e s i g n   o f   a   u n i v e r sal   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 ,   E n e r g i e s ,   v o l .   9 ,   n o .   7 ,   p .   5 0 1 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 9 0 7 0 5 0 1 .   [ 2 0 ]   H .   R .   K a r s h e n a e t   a l . ,   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   e n e r g y   st o r a g e   sy st e ms,   En e r g y   st o r a g e   i n   t h e   e m e r g i n g   e r a   o f   sm a r t   g ri d s,   v o l .   1 8 ,   p p .   1 6 1 - 1 6 8 ,   2 0 1 9 .   [ 2 1 ]   V .   V i sw a n a t h a ,   A .   C .   R a ma c h a n d r a ,   a n d   R .   V .   S   R e d d y ,   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   c i r c u i t s   a n d   sm a r t   c o n t r o l   a l g o r i t h ms:   A   R e v i e w ,   J o u r n a l   o f   E l e c t ri c a l   S y s t e m s &  I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y ,   v o l .   9 ,   n o .   6 ,   2 0 2 2 .   [ 2 2 ]   K .   S u r e sh   a n d   D .   A r u l m o z h i y a l ,   D e s i g n   a n d   i m p l e me n t a t i o n   o f   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   w i n d   e n e r g y   s y st e m,”   C i r c u i t s   a n d   S y s t e m s ,   v o l .   7 ,   n o .   1 1 ,   p p .   3 7 0 5 3 7 2 2 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 4 2 3 6 / c s. 2 0 1 6 . 7 1 1 3 1 1 .   [ 2 3 ]   W .   Y .   Le o n g ,   " D i g i t a l   t e c h n o l o g y   f o r   A S EA N   e n e r g y , "   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   C i rc u i t   P o w e a n d   C o m p u t i n g   T e c h n o l o g i e s   ( I C C PC T ) ,   2 0 2 3 ,   p p .   1 4 8 0 1 4 8 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C P C T 5 8 3 1 3 . 2 0 2 3 . 1 0 2 4 4 8 0 6   [ 2 4 ]   R .   V i n i f a   e t   a l . ,   P a r t i c l e   sw a r o p t i mi z a t i o n   b a s e d   ma x i m u m   p o w e r   p o i n t   t r a c k i n g ,   i n   2 0 2 3   7 t h   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   T ren d i n   El e c t ro n i c a n d   I n f o rm a t i c s   ( I C O EI ) ,   2 0 2 3 ,   p p .   3 3 5 3 3 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C O EI 5 6 7 6 5 . 2 0 2 3 . 1 0 1 2 5 7 9 1   [ 2 5 ]   R .   V i n i f a ,   A .   K a v i t h a ,   a n d   A .   I .   S e l w y n r a j ,   C o n t r o l   o f   p o w e r   i n   t h e   g r i d   i n t e g r a t e d   s o l a r   p h o t o v o l t a i c   s y s t e u si n g   l i n e a r   q u a d r a t i c   r e g u l a t o r ,   M a 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 .   4 5 ,   p p .   9 8 1 9 8 5 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . ma t p r . 2 0 2 0 . 0 3 . 0 4 5 .       AP P E NDI X         ( a)   ( b )     ( c)     Fig u r 1 0 .   Per f o r m a n ce   an al y s is   o f   b atter y : ( a)   v o ltag wa v e f o r m ,   ( b )   c u r r en t   wav ef o r m ,   a n d   ( c)   SOC   wav ef o r m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.