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 6 3 4 ~ 2 6 4 4   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 6 3 4 - 2 6 4 4           2634       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Desig n of an EB N N - PID  bas ed ada ptive cha rg e con t ro ller f o v a ria ble  DC   cha r g ing  appli ca tions       M o cha m m a d M a chm ud   Rif a dil ,   P utu  Ag us   M a ha d i P utr a ,   Am a lia   M uk lis   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   B a c h e l o r   o f   A p p l i e d   I n d u s t r i a l   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   P o l i t e k n i k   E l e k t r o n i k a   N e g e r i   S u r a b a y a   ( P EN S ) ,   S u r a b a y a ,   I n d o n e s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   2 1 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Oct  8 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Oct  1 7 ,   2 0 2 5       Th is  p a p e p re se n ts  a n   a d a p ti v e   c h a rg in g   sy ste m   fo r   li t h iu m - i o n   b a tt e ries   u sin g   a n   El m a n   b a c k p r o p a g a ti o n   n e u ra n e tw o rk   (EBNN)  i n teg ra t e d   with   a   P ID  c o n tro ll e a n d   a   ZETA   c o n v e rter.  Th e   sy ste m   d y n a m ica ll y   id e n ti fies   th e   b a tt e ry   t y p e   a n d   a d ju sts   th e   c h a rg in g   v o lt a g e   a c c o rd in g ly .   T h e   EB NN   m o d e l   wa train e d   u sin g   1 4 4 1   sa m p les   o in it ial  c u rre n a n d   v o lt a g e   d a ta,  a c h iev in g   a   m e a n   sq u a re d   e rro r   (M S E)   o f   7 . 6 4 × 1 0 ¹ .   ZETA   c o n v e rter  e n a b les   b o t h   ste p - u p   a n d   ste p - d o wn   v o lt a g e   re g u latio n ,   wh il e   th e   P ID  c o n tro ll e e n su re s   sta b il it y   t o wa rd   th e   p re d icte d   se tp o in t .   S imu lati o n i n   S imu l in k   we re   c o n d u c ted   o n   fo u li t h i u m - io n   b a tt e ry   t y p e wit h   se tp o in ts  o f   4 . 4   V,  8 . 8   V ,   1 4 . 4   V,  a n d   2 1 . 6   V.  T h e   re su lt sh o th a th e   P ID - re g u late d   o u t p u v o lt a g e   c lo se ly   m a tch e t h e   targ e t   with   a   m a x imu m   d e v iatio n   o ± 0 . 0 5   a n d   a n   a v e ra g e   v o lt a g e   e rro o 0 . 1 7 2 5 % .   Th e   s y ste m   a c h iev e fa st  re sp o n se   ti m e b e twe e n   0 . 0 1 5   a n d   0 . 0 3 3   se c o n d s.  Ex ten d e d   tes ti n g   t h ro u g h   2 4   ra n d o m ize d   tri a ls  c o n firme d   c o n siste n i d e n ti fica ti o n   a n d   re g u lati o n   a c ro ss   v a ry in g   b a tt e ry   t y p e s.  T h e se   fin d in g v a li d a te  th e   p ro p o se d   EBNN - P ID - b a se d   c h a rg in g   s y ste m   a a   h ig h ly   a c c u ra te,  flex i b le,  a n d   e fficie n t   so lu ti o n   fo r   m a n a g in g   li th iu m - io n   b a tt e ry   c h a rg in g   i n   re a l - ti m e   e m b e d d e d   a p p li c a ti o n s.   K ey w o r d s :   Ad ap tiv c h ar g in g   E B NN   E lm an   b ac k p r o p ag atio n   L ith iu m - io n   b atter y   PID   c o n tr o ller   ZETA   c o n v e r 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 :   Mo ch am m ad   Ma c h m u d   R if ad il    D e p a r t m e n t   o f   E l ec t r i c al   E n g i n e e r i n g ,   B a c h el o r   o f   A p p l i e d   I n d u s t r i a l   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   P o l i t e k n i k   E l e k t r o n i k a   N e g e r i   S u r a b a y a   ( P E NS )     R ay I T S St. - PENS  C am p u s   S u k o lilo ,   Su r a b ay 6 0 1 1 1 ,   I n d o n esia   E m ail:  m m r if ad il@ g m ail. co m ,   m m r if ad il@ p en s . ac . id       NO M E N CL A T UR E     V s   :   I n p u v o ltag ( V)   I SW   :   C u r r en t switch   ( A)   V L1   :   Vo ltag ac r o s s   in d u cto r   1   ( V)        :   Ou tp u t v o ltag e   r ip p le  ( V)   V C2   :   Vo ltag ac r o s s   ca p ac ito r   2   ( V)     L 1   :   I n d u cto r   1   ( Hen r y )   V o   :   Ou tp u t v o ltag e   ( V)       C 1   :   C ap ac ito r   1   ( Far ad )   D   :   Du ty   cy cle   ( %)     C in   :   C ap ac ito r   in p u t ( Far a d )     :   Fre q u en cy   ( Hz)     C c   :   C ap ac ito r   co u p lin g   ( Far ad )   R   :   R esi s to r   ( Oh m )             1.   I NT RO D UCT I O N   B atter ies  h av b ec o m in d is p en s ab le  en er g y   s to r a g d ev i ce s   in   m o d er n   elec tr o n ic  s y s tem s .   T h e   co n tin u o u s   ad v a n ce m en o f   r e ch ar g ea b le  b atter y   tec h n o lo g y   alig n s   clo s ely   with   th e   g r o wth   o f   elec tr o n ic  a n d   telec o m m u n icatio n   ap p licatio n s ,   s u ch   as  m o b ile  p h o n es,  t ab lets ,   an d   elec tr ic  v eh icles  [ 1 ] ,   [ 2 ] .   Am o n g   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Desig n   o f a n   E B N N - P I b a s e d   a d a p tive  ch a r g c o n tr o ller   fo r     ( Mo ch a mma d   Ma c h mu d   R ifa d il )   2635   v ar io u s   b atter y   ty p es,  lith iu m - io n   b atter ies  ar e   p ar ticu lar l y   f av o r ed   d u e   to   t h eir   h i g h   e n er g y   d en s ity   a n d   l o n g   cy cle  life   [ 3 ] .   Desp ite  th ese  a d v an ce m e n ts ,   th e f f ec tiv en es s   an d   l o n g e v ity   o f   r ec h ar g ea b le  b atter ies  h ea v ily   d ep en d   o n   th ch ar g in g   p r o c ess .   E ac h   b atter y   h as  d if f er en s p ec if icatio n s ,   in clu d in g   v o ltag an d   ca p ac ity ,   th u s   r eq u ir in g   a   ch ar g i n g   s y s tem   th at   ca n   ad ap t   to   th ese  v a r iatio n s   [ 4 ] .   Mo s c o m m er cial   b atter y   c h ar g er s   ar d esig n ed   f o r   s p ec if ic  ap p lica tio n s   with   f ix ed   v o ltag an d   cu r r en o u tp u ts ,   m ak in g   th e m   less   s u itab le  f o r   ch ar g in g   b atter ies  with   d iv er s r eq u ir em en ts   [ 5 ] .   Mo r eo v er ,   im p r o p e r   ch ar g in g ,   s u ch   as  o v er ch ar g in g   o r   in co r r ec t v o ltag lev els ,   ca n   d eg r ad b atter y   p er f o r m a n ce   an d   s h o r ten   its   life s p an .   T o   ad d r ess   th ese  lim itatio n s ,   an   ad ap tiv c h ar g in g   s y s tem   is   n ec ess ar y .   Un lik co n v e n tio n al  f ix ed - p ar am eter   c h ar g er s ,   a d ap tiv e   s y s tem s   ca n   d y n am ically   id en tify   th b atter y   ty p an d   a d ju s th ch ar g in g   p ar am eter s   ac co r d in g ly .   Sev e r al  s tu d ies  h av p r o p o s ed   ad ap tiv co n tr o u s in g   Ar tific ia Neu r al  Netwo r k s   ( ANN) ,   wh ich   h av e   s h o wn   p r o m is in g   r esu lts   [ 6 ] .   Ho we v er ,   th co n v e n tio n al  ANN  s tr u ct u r s till   en co u n ter s   lim itatio n s   in   d y n am ic  en v ir o n m en ts .   E lm an   b ac k p r o p ag ati o n   n eu r al  n etwo r k   ( E B NN)   h as  b ee n   r ec o g n ize d   f o r   its   s u p er io r   ab ilit y   in   h an d lin g   tem p o r al  d ata  an d   d y n a m ic  s y s tem   b eh av io r ,   wh ich   is   h ig h ly   r elev an in   ad ap tiv b atter y   ch ar g in g   s ce n ar io s   [ 7 ] .   T h is   r esear ch   in tr o d u ce s   an   E B NN - PID - b ased   ad ap tiv c h ar g co n tr o ller ,   aim i n g   to   i m p r o v e   th ad ap tab ilit y   an d   p r ec is io n   o f   t h ch ar g i n g   p r o ce s s .   T h PID   co n tr o ller   is   s elec ted   d u to   its   p r o v e n   r o b u s tn ess   in   m ain tain in g   s y s tem   s tab ilit y   an d   r eg u latin g   o u tp u v o ltag at  th d esire d   s et  p o in [ 8 ] .   W h ile  p r io r   s tu d ies   h av co m m o n ly   u tili ze d   b u c k   co n v er te r ,   th is   s tu d y   em p lo y s   ZETA   co n v er ter ,   wh ich   o f f er s   ad v a n tag es  in   ef f icien cy   an d   th ab ilit y   to   p r o d u ce   an   o u tp u t v o ltag th at  i s   eith er   h ig h er   o r   l o wer   th an   t h in p u t,  d e p en d i n g   o n   th lo a d   co n d itio n   [ 9 ] .   T h m ain   c o n tr ib u tio n s   o f   t h is   p ap er   ar e   th r ee f o ld :   i)   Dev elo p m en o f   an   ad ap tiv e   ch ar g in g   m ec h an is m   u s in g   th e   E B NN  m o d el  to   d y n am ically   d eter m i n th e   o p tim al   ch ar g in g   p ar am eter s ii)  I n teg r atio n   o f   th E B NN  with   PID   co n tr o ller   to   e n s u r o u tp u v o ltag s tab ilit y   d u r in g   th c h a r g in g   p r o ce s s an d     iii)  I m p lem en tatio n   o f   Z E T A   co n v er ter   t o   en h a n ce   v o ltag r eg u latio n   a n d   im p r o v e   s y s tem   ef f icien cy   co m p ar ed   to   co n v en tio n al  co n v er ter s .   T h r em ain d er   o f   t h is   p ap er   is   o r g an ize d   as  f o llo ws:   i)   Sectio n   2   d escr ib es  th m e th o d o lo g y ,   in clu d in g   th s y s tem   ar ch itectu r e,   co n tr o d esig n ,   an d   im p lem en tatio n   o f   th E B NN - PID   alg o r ith m   ii)   Sectio n   3   p r esen ts   th e   s im u latio n   s etu p   an d   e x p er im e n tal  r esu lts ,   also   p r o v i d es  d etai led   d is cu s s io n   a n d   co m p ar ativ a n aly s is ; a n d   iii)   Fin ally ,   Sectio n   4   co n clu d es t h p ap er   an d   o u tlin es p o te n tial f u tu r wo r k .         2.   M E T H O D   I n   t h i s   s y s t e m ,   a n   a d a p t i v p o w e r   c h a r g e   c o n t r o ll e r   is   d es ig n e d   t o   s u p p l y   t h e   a p p r o p r i a te   c h a r g i n g   v o l t a g e   b a s e d   o n   t h e   s p e c i f i c   ty p e   o f   D C   l o a d ,   w h i c h   c o n s i s ts   o f   r e c h a r g e a b l e   l i t h i u m - i o n   b a t t e r i es   w it h   v a r y i n g   v o l t a g e   a n d   c a p a c i t y   r e q u i r e m e n t s .   E a c h   b a t t e r y   t y p e   t y p i c al ly   o p e r a t e s   w i t h   a   d e d i c a te d   c h a r g i n g   a d a p t e r   [ 1 0 ] [ 1 1 ] .   T h e r e f o r e ,   t h e   p r o p o s e d   s y s t e m   u t il i z es   a   s m a r t   c o n t r o l   s c h e m e   t o   p r o v i d e   a d a p t i v e   c h a r g i n g .     2 . 1 .    Sy s t e m   o v er v iew     Fig u r 1   p r esen ts   t h s y s tem   b lo ck   d iag r am ,   in   wh ich   1 2   DC   p o wer   s u p p ly   s er v es  a s   th in p u s o u r ce .   T h v o ltag is   p r o ce s s ed   th r o u g h   ZETA   co n v er ter ,   an d   th o u t p u v o ltag is   r eg u lated   b y   ad ju s tin g   th d u ty   cy cle  th r o u g h   an   STM 3 2 F4   m icr o c o n tr o ller .   T h e   m icr o co n tr o ller   d eter m in es  th ap p r o p r iate  o u tp u t   v o ltag b ased   o n   th t y p o f   b atter y   co n n ec ted .   k ey   c o n d itio n   f o r   in itiatin g   c h ar g in g   is   th at  th o u tp u v o ltag m u s t f all  with in   th e   b a tter y s   ac ce p tab le  ch ar g in g   r a n g e.   I f   n o t,  t h ch ar g in g   c u r r e n t w ill b ze r o .           Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r am   a d ap t iv p o wer   c h ar g c o n tr o ller   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 :   2634 - 2 6 4 4   2636   2 . 2 .     M o delin g   o f   ZETA   c o n v er t er     T h ZETA   co n v e r ter   is   ty p o f   DC - DC   co n v er ter   ca p ab le  o f   p r o d u cin g   o u tp u t v o ltag es  b o th   h ig h er   an d   lo wer   th a n   th in p u v o ltag e,   with o u in v er tin g   p o lar ity   [ 1 2 ] - [ 1 6 ] .   T h ZETA   co n v er t er   o p er ates  th r o u g h   two   m o d es:  s witch   ON  an d   s witch   OFF.  B y   ap p ly in g   Kir c h h o f f s   v o ltag law  ( KVL ) ,   t h d u ty   c y cle  an d   co m p o n en v alu es  ar e   d er iv e d .   T h c o n v e r ter s   to p o l o g y   is   s h o wn   in   Fig u r 2 .   T h e   ( 1 ) - ( 8 )   ca n   b u s ed   t o   ca lcu late  th p a r am eter s   n ee d e d   to   b u ild   Z E T A   co n v er ter .   Fo llo win g   th e   f o u r   ty p es  o f   D C   lo ad .   T a b le  1   is   d esig n   p ar am eter   o f   t h Z E T A   co n v er te r   f o r   th ad a p tiv p o wer   ch ar g c o n tr o ller .       Vo Vo + Vs     ( 1 )       Δ IL 1 = r IL × Iin   ( 2 )       Δ IL 1 = r IL × Iin   D 1 D   ( 3 )       L1 = L2 =   1 2 ( Vs × D fs × Δ IL 1 )   ( 4 )       Δ Vc c = r Vc c × Vo   ( 5 )       Cc = D × Io Δ V cc × fs   ( 6 )     C in = D × Iout Δ V cin × fs   ( 7 )     C out = Δ IL 2 8 × Δ Vo × fs   ( 8 )     T ab le  1   lis ts   th d esig n   p ar a m eter s   u s ed   f o r   s im u latio n   in   Simu lin k .   B ased   o n   ( 1 ) ,   f o u r   d if f er e n t   v o ltag s etp o in ts   ar u s ed 4 . 4   V,   8 . 8   V,   1 4 . 4   V,   an d   2 1 . 6   V.   C o r r esp o n d in g   d u ty   cy cles  ar 2 6 . 8 %,  4 2 . 3 %,   5 4 . 5 %,  an d   6 4 . 3 %.  T h o p e n - lo o p   s im u latio n   r esu lts   in   Fig u r 3   in d icate   o u t p u v o lt ag o v er s h o o ts   an d   s tead y - s tate  er r o r s .   T ab le  2   s u m m ar izes  th v o ltag o u tp u d ata  an d   p er ce n tag er r o r ,   with   an   av er ag s tead y - s tate  er r o r   o f   0 . 1 9 4 3 %.  T h er ef o r e,   f ee d b ac k   co n tr o l sy s tem   is   n ee d ed   to   m ai n tain   v o lta g s tab ilit y .     C o m p ar ed   to   th B u ck   co n v er ter ,   th ZETA   co n v e r ter   o f f er s   b etter   v o ltag ad ap ta b ilit y   f o r   b o th   s tep - u p   an d   s tep - d o wn   o p er a tio n s ,   wh ich   is   b en ef icial  in   ad ap tiv ch ar g in g   s ce n ar io s   in v o lv in g   v a r y in g   b atter y   ty p es.  Prio r   r esear ch   h as  s h o wn   th at  ZETA   co n v er ter s   y ield   h ig h er   ef f icien cy   an d   b etter   v o ltag e   r eg u latio n   u n d e r   lo ad   f lu ctu ati o n   [ 1 7 ] [ 1 8 ] .           Fig u r 2 .   Z E T A   co n v er ter   cir c u it to p o lo g y   T ab le  1 .   ZETA   c o n v e r ter   p ar a m eter s   P a r a me t e r s   S y mb o l   V a l u e   U n i t   I n p u t   v o l t a g e   V s   12   V o l t   O u t p u t   v o l t a g e   V o u t   2 1 . 6   V o l t   O u t p u t   c u r r e n t   I o u t   2 . 5   A mp e r e   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   Fs   40   k H z   I n d u c t o r   1   L1   1 4 2 . 2 2   μH   I n d u c t o r   2   L2   1 4 2 . 2 2   μH   C a p a c i t o r   c o u p l i n g   Cc   1 8 5   μF   C a p a c i t o r   i n p u t   C i n   1 8 5   μF   C a p a c i t o r   o u t p u t   C o u t   2 3 0 0   μF   R e si st o r   R   8 . 6 4   O h m         T ab le  2 .   ZETA   c o n v e r ter   o p e n - lo o p   Simu lin k   s im u latio n   r e s u lt   Lo a d   ty p e     D u t y   c y c l e   ( %)   V o u t   t h e o r y   ( V o l t )   V o u t   s t e a d y   s t a t e   ( V o l t )   Er r o r   ( %)   3 . 7   V   L i - I o n   b a t t e r y   2 6 . 8   4 . 4   4 . 4 2 2   0 . 5   7 . 4   V   L i - I o n   b a t t e r y   4 2 . 3   8 . 8   8 . 8 0 2   0 . 0 2 2 7   1 2   V   L i - I o n   b a t t e r y   5 4 . 4   1 4 . 4   1 4 . 3 7   0 . 2 0 8 3   1 8   V   L i - I o n   b a t t e r y   6 4 . 3   2 1 . 6   2 1 . 5 9   0 . 0 4 6 2   A v e r a g e   e r r o r   ( %)   0 . 1 9 4 3       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Desig n   o f a n   E B N N - P I b a s e d   a d a p tive  ch a r g c o n tr o ller   fo r     ( Mo ch a mma d   Ma c h mu d   R ifa d il )   2637       ( a)   ( b )       ( c)   ( d )     Fig u r 3 .   Z E T A   c o n v er ter   o p e n   lo o p   wa v with   4   d if f er e n t lo ad s : ( a)   d u ty   cy cle  2 6 . 8 %,    ( b )   d u ty   cy cle  4 2 . 3 %,  ( c)   d u ty   cy cle  5 4 . 4 %,  an d   ( d )   d u ty   c y cle  6 4 . 3 %       2 . 3 .        Desig n o f   ( E B NN - P I D)   a lg o rit hm     2 . 3 . 1 .   Da t a   co llect io n a nd   prepro ce s s ing       T h tr ain in g   d ataset  co n s is ts   o f   1 4 4 1   d ata  s am p les  c o llected   f r o m   o p en - lo o p   s im u lat io n s   u s in g   Simu lin k .   E ac h   s am p le  i n clu d es  cu r r en ( I o )   a n d   v o ltag ( V o )   m ea s u r ed   at  th s tar o f   th e   ch ar g in g   p r o ce s s .   T h ese  ar u s ed   as  in p u f ea t u r es  to   th e   E lm an   b ac k p r o p a g atio n   n e u r al  n etwo r k   ( E B NN) ,   wh ile  th e   tar g et   o u tp u is   th r eq u ir e d   ch ar g i n g   v o ltag s etp o in t.  T h d ata  ar d iv id ed   in to   tr ai n in g   ( 7 0 %) ,   v alid atio n   ( 1 5 %),   an d   test in g   ( 1 5 %)  s u b s ets.     2 . 3 . 2 .   E B NN  a rc hite ct ure  a n d t ra ini ng         E B NN  is   r ec u r r en n eu r al  n etwo r k   v a r ian with   co n te x lay er   th at  allo ws  d y n am ic   b eh av io r   lear n in g   [ 1 9 ] [ 2 0 ] .   T h e   n etwo r k   u tili ze s   th L ev en b er g - Ma r q u ar d t   ( T r ain lm )   tr ain i n g   f u n c tio n   d u e   to   its   h ig h   ef f icien cy   in   p atter n   r ec o g n it io n .   W eig h u p d ates  ar p er f o r m ed   u s in g   g r ad ien d escen with   m o m en t u m   ( L ea r n g d m ) .   Fig u r 4   s h o ws th E B NN  ar ch itectu r u s ed   in   th is   s tu d y .           Fig u r 4 .   Desig n   o f   E B NN  n et wo r k   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 :   2634 - 2 6 4 4   2638   T r ain in g   r esu lts   s h o th at  th e   E B NN  ac h iev es  v er y   lo m ea n   s q u ar e d   er r o r   ( MSE )   o f   7 . 6 4 0 2 e - 1 4 ,   in d icatin g   h ig h   ac cu r ac y   i n   p r e d ictin g   t h c h ar g in g   v o ltag s etp o in t.   T h e   tr ain e d   E B NN  m o d el   is   im p lem en ted   i n   th e   STM 3 2 F 4   m icr o c o n tr o ller   to   en ab le   r ea l - tim d ec is io n - m a k in g .   Fig u r 5 ( a )   s h o ws  th tar g et  d ata   ( ch ar g in g   v o ltag s etp o in ts ) ,   wh ile   Fig u r 5 ( b )   ill u s tr ates  th in p u d ata   ( cu r r en t   an d   v o lta g e)   u s ed   f o r   lear n in g .   Fig u r 6   illu s tr a tes  th r elatio n s h ip   b etwe en   in p u ts   an d   th tar g et  o u tp u f o r   th p er f o r m a n ce   L av er n b e r g - Ma r q u ar d alg o r it h m   [ 2 1 ] .               ( a)   ( b )     Fig u r 5 .   Data   g r ap h   lea r n in g   o f   E B NN :   ( a)   tar g et  d ata  a n d   ( b )   in p u t d ata           Fig u r 6 .   Per f o r m an c L av er n b er g - Ma r q u ar d a lg o r ith m       2 . 3 . 3 .   P I co ntr o l desig n a nd   t un ing   On ce   th alg o r ith m   d esig n   is   co m p leted ,   t h n e x s tep   in v o lv es  tu n in g   th PID   co n tr o ller   to   r eg u late   th o u tp u v o ltag e   o f   th E B NN  alg o r ith m ,   en s u r in g   it   co n s is ten tly   m ain tain s   th p r ed ef in e d   s etp o in t   ac co r d in g   to   th lo a d   r eq u ir e m en ts .   T o   en ab le  t h PID   co n tr o ller   to   ef f ec tiv ely   s tab ilize  an d   r e g u late  th e   o u tp u v o ltag d esp ite  v ar iatio n s   in   in p u v o ltag an d   lo a d   co n d itio n s ,   p r ec is an d   well - s tr u ctu r ed   PID   co n tr o l d esig n   is   ess en tial [ 2 2 ] - [ 2 5 ] .   T h PID   co n t r o ller   s tab ilizes  th o u t p u v o ltag at  th s etp o in p r ed icted   b y   E B NN.   T h Z ieg ler - Nich o ls   tu n in g   m eth o d   is   u s ed   to   d eter m in in itial  PID   p ar a m eter s   b ased   o n   th e x p er im e n tal  r esp o n s o f   th e   s y s tem .   T ab le  3   lis ts   th f o r m u las f o r   v ar i o u s   co n tr o ller   ty p es.  Fro m   s im u latio n   an d   tu n in g :     K p : 0 . 0 0 1 0 2 7 6 2   ( 9 )     K i : 3 5 . 5 5 2 5     ( 1 0 )     K d : 1 . 4 2 5 8 2 2   ×   10 - 10   ( 1 1 )     T h e s e   v a l u es   a r e   i m p le m e n t e d   i n   t h e   c o n t r o l l e r   t o   m i n i m i z e   e r r o r   a n d   e n s u r e   v o l t a g e   s ta b i l it y   d u r i n g   c h a r g i n g .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Desig n   o f a n   E B N N - P I b a s e d   a d a p tive  ch a r g c o n tr o ller   fo r     ( Mo ch a mma d   Ma c h mu d   R ifa d il )   2639     T ab le  3 .   Z ieg ler - Nich o ls   t u n in g   PID   co n tr o ller   p ar am eter s   Ty p e   o f   c o n t r o l l e r     Kp   Ti   Td   P   T/ L   ~   0   PI   0 . 9   ( T / L)   L/ 0 . 3   0   P I D   1 . 2   ( T / L)   2L   0 . 5 L       2 . 3 . 4 .   Sy s t em   i m plem ent a t io n wo rk f lo w   Fig u r 7   s h o ws th s y s tem   f lo wch ar t.  T h im p lem en tatio n   f o llo ws th is   s eq u en ce :   i)   I n itializatio n d u ty   c y cle  ( D) ,   Vo ,   I o ,   Vsp ;   ii)   L o ad   d etec tio n I f   n o   lo ad   is   co n n ec ted ,   0   →  Vo   0 ;   iii)   Du ty   cy cle  tr ac k in g : I f   l o ad   is   d etec ted ,   in cr ea s u n til I o     0 . 2   A ;   iv )   E B NN  ex ec u tio n : I n p u t V o   an d   I o   →  p r ed ict  s etp o in t v o ltag Vsp ; a n d   v)   PID   co n tr o l : Reg u late  Vo   to   m atch   Vsp .   C h ar g in g   s etp o in ts   u s ed i)   4 . 4   f o r   3 . 7   b atter y ,   ii)  8 . 8   f o r   7 . 4   b atter y ,   iii)  1 4 . 4   f o r   12   b atter y ,   a n d   iv )   2 1 . 6   f o r   a n   18   b atter y .   T h is   d esig n   en a b les  ad ap tiv c h ar g in g   b ased   o n   r ea l - tim e   b atter y   id en tific atio n   u s in g   E B NN  an d   en s u r es  co n s tan ch ar g i n g   v o ltag th r o u g h   PID   r eg u latio n .   T h in teg r atio n   o f   E B NN  an d   PID   o f f er s   h y b r i d   in tellig en t c o n t r o l sy s tem   f o r   f lex ib le  DC   ch ar g i n g   ap p licatio n s .           Fig u r 7 .   Flo wch ar s y s tem   ad ap tiv p o wer   c h ar g e   co n tr o ller       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h ad ap tiv e   p o wer   ch ar g co n tr o ller   s y s tem   th at  h as  b ee n   d ev elo p ed   was  ev al u ated   th r o u g h   s im u latio n - b ased   test in g   to   v e r if y   its   p er f o r m a n ce .   T h is   in cl u d es lo ad   id en tific atio n   test in g   to   co n f ir m   th at  th E lm an   b ac k p r o p ag atio n   n e u r a n etwo r k   ( E B NN)   alg o r ith m   ca n   ac cu r atel y   r ec o g n ize   th c h ar ac ter is tics   o f   th e   co n n ec ted   b atter y   lo ad   u s in g   cu r r en a n d   v o ltag p ar am ete r s   to   d eter m in th a p p r o p r iat ch ar g in g   v o ltag e   s etp o in 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 .   4 Dec em b er   20 25 :   2634 - 2 6 4 4   2640   3 . 1 .     L o a identif ica t io n t esti ng     T h s y s tem   was te s ted   u s in g   MA T L AB   Simu lin k   with   d ata   s am p les r ep r esen tin g   f o u r   d if f er en t ty p es  o f   lith iu m - io n   b atter ies:   i)   3 . 7   b atter y   with   4 . 4   c h ar g in g   s etp o in t ,   ii)  7 . 4   b atter y   w ith   8 . 8   c h ar g in g   s etp o in t ,   iii)  12   b atter y   with   1 4 . 4   c h ar g i n g   s etp o in t ,   an d   iv )   18   b atter y   with   2 1 . 6   ch ar g in g   s etp o in t .   L it h i u m - i o n   b a tte r i es  t y p ic all y   r e q u i r c h a r g in g   c u r r e n ts   b etwe e n   0 . 3   C   a n d   1   C ,   w h e r C   is   t h b at te r y   ca p a cit y   [ 2 6 ] .   T h e   s i m u la te d   c u r r en t   v al u es   u s e d   f o r   lo a d   i d en tif ic ati o n   f all   w it h i n   t h is   s t an d ar d   r a n g e.   T h E B NN   was   t r ai n e d   u s i n g   1 4 4 1   d a ta   s a m p les ,   an d   t h b a tte r y   id e n ti f ic ati o n   test   f o c u s es   o n   o b s e r v in g   v o lta g e   a n d   c u r r e n t   v a lu es   d u r in g   t h in iti al   c h a r g i n g   s ta g e .   Fi g u r e   8   i ll u s t r at es   t h e   v o lt ag e   a n d   c u r r en r es p o n s es  f o r   ea ch   b att er y   l o a d ,   w h il T a b le   4   s u m m a r i ze s   t h i d e n t if i ca ti o n   r esu lts   u s i n g   t h e   E B N alg o r it h m .           ( a)   ( b )       ( c)   ( d )     Fig u r 8 .   L o ad   id e n tific atio n   t est  r esu lt with   4   d if f er en t l o ad s : ( a)   lith iu m - io n   1 8   v o lt,    ( b )   lith iu m - i o n   1 2   v o lt,  ( c)   lith iu m - io n   7 . 4   v o lt,  an d   ( d )   lith iu m - io n   3 . 7   v o lt       T ab le  4 .   L o ad   id e n tific atio n   r e s u lts   u s in g   E B NN   Lo a d   t y p e   S e t   p o i n t   v o l t a g e   ( v o l t )   I d e n t i f i c a t i o n   v o l t a g e   ( v o l t )   Er r o r   ( %)   Li t h i u m - i o n   1 8 - v o l t   b a t t e r y     2 1 . 6   2 1 . 6   0   Li t h i u m - i o n   1 2 - v o l t   b a t t e r y   1 4 . 4   1 4 . 0 0   2 . 7   Li t h i u m - i o n   7 . 4 - v o l t   b a t t e r y   8 . 8   9 . 2   4 . 5   Li t h i u m - i o n   3 . 7 - v o l t   b a t t e r y   4 . 4   4 . 5 4   3 . 1   A v e r a g e   e r r o r   ( %)   2 . 5 7       3 . 2 .     Sy s t e m   inte g ra t io n a nd   a da ptiv cha rg ing   perf o r m a nce   Af ter   s u cc ess f u id en tific atio n   test in g ,   th ad ap tiv ch a r g in g   s y s tem   was  te s ted   in   f u lly   i n teg r ated   s im u latio n   en v ir o n m en t.  As  s h o wn   in   Fig u r 9 ,   th e   s etu p   in clu d es  ZETA   co n v e r ter   cir c u it  wh o s o u tp u is   co n n ec ted   to   o n o f   f o u r   lith iu m - io n   b atter y   lo ad s .   T h E B NN  alg o r ith m   d eter m in es  th ap p r o p r iate  ch ar g in g   s etp o in t,  an d   t h PID   co n tr o l ler   en s u r es  ac cu r ate  v o ltag r eg u latio n .   T h o u tp u v o ltag e   is   co n tr o lled   s u ch   th at  it  alig n s   with   th p r ed ict ed   s etp o in v o ltag e   d eter m in e d   b y   th e   E B NN.   Fig u r 1 0   p r esen ts   th o u tp u t   v o ltag wav ef o r m s   f o r   ea ch   b atter y   ty p e.   Fro m   th s im u latio n   r esu lts   in   Fig u r 1 0 ,   th s y s tem s   p er f o r m an c e   ca n   b an al y ze d   as f o llo ws:   i)   Fo r   th 1 8   b atter y ,   th E B NN  g en er ated   s etp o in o f   2 1 . 6   V,   an d   th e   PID   co n tr o ller   a ch iev ed   f in a l   ch ar g in g   v o ltag o f   2 1 . 5 3   w ith in   0 . 0 2 5   s ec o n d s ;   ii)   Fo r   th 1 2   b atter y ,   t h s etp o in t w as 1 4 . 4   V,   a n d   th ac h iev ed   v o ltag was 1 4 . 3 9   in   0 . 0 1 5   s ec o n d 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       Desig n   o f a n   E B N N - P I b a s e d   a d a p tive  ch a r g c o n tr o ller   fo r     ( Mo ch a mma d   Ma c h mu d   R ifa d il )   2641   iii)   Fo r   th 7 . 4   b atter y ,   th s e tp o in was  8 . 8 V,   with   a   PID - r eg u lated   v o ltag o f   8 . 7 7   with in   0 . 0 2 6   s ec o n d s ; a n d   iv )   Fo r   th 3 . 7   b atter y ,   th s etp o in t w as 4 . 3 8   V,   an d   t h f in al  v o ltag was 4 . 3 6 6   in   0 . 0 2 5   s ec o n d s .   T h ese  r esu lts   d em o n s tr ate  t h at   th E B NN  s u cc ess f u lly   id en ti f ies  th ap p r o p r iate  ch ar g in g   v o ltag an d   th at  t h PID   co n tr o ller   ef f ec tiv ely   r e g u lates th Z E T co n v e r ter s   o u tp u t.            Fig u r 9 .   Ad a p tiv p o wer   ch ar g co n tr o ller   s y s tem   in teg r atio n   cir cu it           Fig u r 1 0 .   Ad ap tiv e   o u tp u v o ltag wav es f o r   4   ty p es o f   b att er ies       3 . 3 .     E x t ended  t esting   a nd   perf o rma nce  ev a lua t io   T o   f u r th er   ass ess   th s y s tem ' s   r eliab ilit y ,   2 4   r an d o m ize d   tr i als  wer co n d u cted   u s in g   th f o u r   ty p es  o f   lith iu m - io n   b atter ies  p r ev i o u s ly   test ed :   i)   3 . 7   L ith iu m - io n   b atter y   ( tar g et  s etp o in t 4 . 4   V) ,   ii)  7 . 4   L ith iu m - io n   b atter y   ( tar g et  s etp o in t:  8 . 8   V) ,   iii)  12   L ith iu m - io n   b atter y   ( tar g et  s etp o in t:  1 4 . 4   V) ,   a n d     iv )   18   L it h iu m - io n   b atter y   ( tar g et  s etp o in t: 2 1 . 6   V)   E ac h   tr ial   i n v o l v ed   r a n d o m   s ele cti o n   o f   o n o f   t h ese  b at te r ies   t o   v e r i f y   w h e th e r   t h e   E B NN   co n s is t e n tl y   i d e n ti f i es   t h e   b a t ter y   t y p e   an d   ass ig n s   t h e   c o r r e ct   s et p o i n t ,   w h il e   e n s u r i n g   th e   P I D   co n t r o ll er   ac c u r at el y   r e g u l ates   t h e   o u tp u t   v o l ta g e   f r o m   t h e   Z E T A   c o n v e r te r .   T a b le   5   p r es en ts   t h e   a v er a g e   r es u lts   o f   th 2 4   r a n d o m i ze d   test s ,   in cl u d i n g   o u tp u t   v o l ta g e ,   c h a r g in g   c u r r en t,   an d   s y s t e m   r es p o n s ti m e   f o r   e ac h   b a tte r y   ty p e .   T h r esu lts   d em o n s tr ate  th at  t h s y s tem   p er f o r m s   co n s is ten tly   well.   T h av e r ag er r o r   b e twee n   th e   E B NN - p r ed icted   v o ltag e   an d   th ac tu al  v o ltag ac h ie v ed   b y   PID   c o n tr o r em ain s   w ell  b elo th 1 %   th r esh o ld ,   with   an   o v er all   av e r ag er r o r   o f   0 . 1 7 2 5 %.   T h is   c o n f ir m s   th e   h ig h   r eliab ilit y   a n d   ac cu r ac y   o f   th ad ap tiv p o wer   ch a r g c o n tr o ller ,   in d icatin g   t h at  it  ca n   b e f f ec tiv ely   ap p lied   to   wid r a n g o f   lith iu m - 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 .   4 Dec em b er   20 25 :   2634 - 2 6 4 4   2642   b atter y   ty p es  in   p r ac tical  ch a r g in g   s ce n ar i o s .   I n   s u m m ar y ,   t h s im u latio n   r esu lts   v alid ate  th at  th E B NN - PID   m eth o d   e n ab les  r eliab le  a d ap t iv ch ar g i n g   f o r   m u ltip le  lith i u m - io n   b atter y   ty p es,  e n s u r in g   ac cu r ate  s etp o in v o ltag tr ac k in g   an d   ef f icien s y s tem   r esp o n s e.       T ab le  5 .   T est  r esu lt o f   th ad a p tiv p o wer   c h ar g e   co n tr o ller   s y s te m   with   E B NN - PID   a lg o r ith m   A v e r a g e   3 . 7 - v o l t   b a t t e r y   7 . 4 - v o l t   b a t t e r y   12 - v o l t   b a t t e r y   18 - v o l t   b a t t e r y   V o l t a g e   ( V o l t )   4 . 3 4 7   8 . 7 4 8   1 4 . 3 3 0   2 1 . 5 7 0   C u r r e n t   ( A mp e r e )   0 . 2 1 6   0 . 4 0 3   0 . 3 0 1   0 . 2 1 5   Ti me   ( s)   0 . 0 3 3   0 . 0 2 6   0 . 0 1 5   0 . 0 2 5       4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   p r esen ts   an   ad ap ti v b atter y   ch ar g in g   s y s tem   th at  in teg r ates  an   E lm an   b ac k p r o p ag atio n   n eu r al  n etwo r k   ( E B NN)   with   PID   co n t r o a n d   a   ZETA   co n v er ter   to   e n ab le  ac c u r ate  l o a d   id en tific atio n   an d   d y n am ic  v o ltag r eg u latio n   f o r   lith iu m - io n   b atter ies.  T h s y s tem   was  te s ted   o n   f o u r   b a tter y   ty p es 3 . 7   V,     7 . 4   V,   1 2   V,   a n d   1 8   V ,   with   E B NN  s u cc es s f u lly   p r ed ictin g   th ch ar g in g   s etp o i n ts ,   an d   PID   m ain tain in g   s tab le  v o ltag r eg u latio n .   T h e   s im u latio n   r esu lts   s h o th at  th s y s tem   ac h iev ed   an   av e r a g v o ltag er r o r   o f   o n ly   0 . 1 7 2 5 %,  an d   m in im al  o v er s h o o with   f ast  s ettlin g   tim es  ( e. g . ,   0 . 3 5 0   s ec o n d s   f o r   th 3 . 7   b atter y   r ea ch in g   4 . 4   V) .       T h r esu lts   co n f ir m   th at  th e   E B NN - PID   ap p r o ac h   s ig n if ican tly   en h a n ce s   ad ap ta b ilit y ,   p r ec is io n ,   an d   ch ar g in g   e f f icien cy   co m p ar e d   to   co n v en tio n al  m eth o d s .   T h ZETA   co n v er ter   f u r th er   e n s u r es  r eliab le  o u tp u t   ac r o s s   v ar io u s   v o ltag e   lev els.   Ov er all,   t h is   co m b i n atio n   o f   in tellig en id en tific atio n   an d   r ea l - tim r eg u latio n   p r o v id es  a   p r o m is in g   f r am ew o r k   f o r   f u tu r e   ad ap tiv p o wer   m an ag em e n s y s tem s .   Fu tu r e   wo r k   m ay   in cl u d h ar d war p r o to ty p in g   a n d   r ea l - tim v alid atio n   to   ev alu ate  p e r f o r m a n ce   u n d er   d y n am ic  o p e r atin g   co n d itio n s .       ACK NO WL E DG M E N T S   T h au th o r s   wo u l d   lik to   ex p r ess   th eir   s in ce r g r atitu d to   Po litek n ik   E lek tr o n i k a   Neg er i   Su r ab ay a   ( PENS)   f o r   th s u p p o r an d   f ac ilit ies  p r o v id ed   d u r in g   th is   r esear ch .   T h is   wo r k   was  f in a n cially   s u p p o r ted   b y   th au th o r s   th e m s elv es  as  p ar o f   an   in ter n al  team   i n itiativ e.   T h au th o r s   h o p th at  th o u tc o m es  o f   th is   s tu d y   m ay   co n tr i b u te  to   th e   ad v a n ce m en t o f   p o wer   elec tr o n ics tec h n o lo g y   in   b o th   ac a d em ic  an d   in d u s tr ial  s ec to r s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   was  s u p p o r ted   b y   th au th o r s   th r o u g h   in ter n al  team   f u n d in g   with   tech n ical  an d   f ac ilit y   s u p p o r t f r o m   Po litek n i k   E lek tr o n ik Neg er i Su r ab ay a   ( PENS) .       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   Mo ch am m ad   Ma ch m u d   R if ad il                               Pu tu   Ag u s   Ma h ad Pu tr a                                 Am alia  Mu k lis                                 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   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Desig n   o f a n   E B N N - P I b a s e d   a d a p tive  ch a r g c o n tr o ller   fo r     ( Mo ch a mma d   Ma c h mu d   R ifa d il )   2643   DATA AV AI L AB I L I T Y   T h au th o r s   co n f ir m   th at  th d ata  s u p p o r tin g   th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar av ailab le  with in   th ar ticle  [ an d /o r   its   s u p p lem en tar y   m ater ials ] .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   I .   G .   A .   A .   D .   A n j a n i ,   M .   Z a e n a l   Ef e n d i ,   a n d   O .   A sr a r u l   Q u d si ,   D e s i g n   o f   b a t t e r y   c h a r g i n g   s y s t e m   w i t h   CC - C V   met h o d   u s i n g   i n t e r l e a v e d   b u c k - b o o st   c o n v e r t e r ,   J o u rn a l   o f   E l e c t r i c a l   T e c h n o l o g y   U MY ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p p .   3 8 4 7 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 8 1 9 6 / j e t . v 7 i 1 . 1 6 9 3 2 .   [ 2 ]   L.   C h e n ,   A .   El k h a t e b ,   a n d   N .   A t h a n a s o p o u l o s,   U l t r a   b u c k   D C / D C   c o n v e r t e r   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s,   ArX i v ,   n o .   2 0 2 0 ,   2 0 2 0 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / p u r e a d mi n . q u b . a c . u k / w s / p o r t a l f i l e s / p o r t a l / 2 8 6 9 3 6 8 1 8 / 2 0 0 9 . 0 7 8 2 2 v 1 . p d f   [ 3 ]   R .   A .   F .   S a n t i k a ,   M .   Z .   Ef e n d i ,   a n d   M .   N .   H a b i b i ,   B a t t e r y   c h a r g e   c o n t r o l l e r   u si n g   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k - p i   ( a n n - p i )   a l g o r i t h m   f o r   v a r i o u v o l t a g e s   r a t e ,   i n   2 0 2 3   S i x t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   V o c a t i o n a l   E d u c a t i o n   a n d   El e c t ri c a l   En g i n e e ri n g   ( I C V EE) I EEE,   O c t .   2 0 2 3 ,   p p .   3 8 2 3 8 8 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C V EE 5 9 7 3 8 . 2 0 2 3 . 1 0 3 4 8 3 5 7 .   [ 4 ]   D .   S .   R .   S .   L.   A v a n t h i k a ,   B .   L o k e sh g u p t a ,   a n d   R .   R .   U d u mu l a ,   A d a p t i v e   n e u r a l   n e t w o r k   mo d e l s   f o r   s t a t e   o f   c h a r g e   e s t i m a t i o n   u n d e r   d y n a m i c   b a t t e r y   c o n d i t i o n s,”   J o u rn a l   o f   En e rg y   S t o r a g e ,   v o l .   1 3 3 ,   p .   1 1 7 9 5 1 ,   O c t .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e s t . 2 0 2 5 . 1 1 7 9 5 1 .   [ 5 ]   M .   B a y a t i ,   M .   A b e d i ,   M .   F a r a h m a n d r a d ,   G .   B .   G h a r e h p e t i a n ,   a n d   K .   T e h r a n i ,   I mp o r t a n t   t e c h n i c a l   c o n s i d e r a t i o n s   i n   d e si g n   o f   b a t t e r y   c h a r g e r s o f   e l e c t r i c   v e h i c l e s ,”  En e r g i e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 8 ,   p .   5 8 7 8 ,   S e p .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 4 1 8 5 8 7 8 .   [ 6 ]   P .   D i n i   a n d   D .   P a o l i n i ,   Ex p l o i t i n g   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k f o r   t h e   st a t e   o f   c h a r g e   e st i ma t i o n   i n   EV / H V   b a t t e r y   s y st e ms :   A   r e v i e w ,   B a t t e r i e s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   3 ,   p .   1 0 7 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / b a t t e r i e s 1 1 0 3 0 1 0 7 .   [ 7 ]   Y .   N a u n g ,   S .   A n a t o l i i ,   a n d   Y .   H .   L i n ,   S p e e d   c o n t r o l   o f   D C   m o t o r   b y   u s i n g   n e u r a l   n e t w o r k   p a r a m e t e r   t u n e r   f o r   P I - c o n t r o l l e r ,   i n   2 0 1 9   I E EE  C o n f e r e n c e   o f   Ru ss i a n   Y o u n g   Re s e a r c h e rs   i n   E l e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g   ( EI C o n Ru s) ,   I EEE,   J a n .   2 0 1 9 ,   p p .   2 1 5 2 2 1 5 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EI C o n R u s . 2 0 1 9 . 8 6 5 6 9 1 1 .   [ 8 ]   I .   S u d i h a r t o ,   F .   D .   M u r d i a n t o ,   a n d   A .   W u l a n d a r i ,   A d a p t i v e   c h a r g i n g   c o n t r o l   u s i n g   A N N - P I D   c o n t r o l l e r o n   mu l t i p l e   D C   l o a d s   w i t h   v a r y i n g   b a t t e r y   v o l t a g e s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Po w e El e c t ro n i c a n d   D ri v e   S y s t e m ( I J P ED S ) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p .   6 2 0 ,   M a r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s. v 1 3 . i 1 . p p 6 2 0 - 6 3 0 .   [ 9 ]   S .   A .   M .   R i f a i ,   M .   N a f e a ,   S .   K .   D e b n a t h ,   a n d   S .   B a g c h i ,   H y b r i d   h y s t e r e si s - i n v e r si o n   a n d   P S O - t u n e d   P I D   c o n t r o l   f o r   p i e z o e l e c t r i c   mi c r o p o s i t i o n i n g   s t a g e s ,   i n   2 0 2 0   I EEE  S t u d e n t   C o n f e r e n c e   o n   Re s e a r c h   a n d   D e v e l o p m e n t   ( S C O Re D ) ,   I EEE,   S e p .   2 0 2 0 ,   p p .   2 0 6 2 1 0 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S C O R e D 5 0 3 7 1 . 2 0 2 0 . 9 2 5 1 0 1 2 .   [ 1 0 ]   A .   N a si r ,   D e si g n   a n d   d e v e l o p m e n t   o f   a   c o n st a n t   c u r r e n t   c o n st a n t   v o l t a g e   f a st   b a t t e r y   c h a r g e r   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e s ,   i n   Pro c e e d i n g s   o f   T h e   4 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   M o d e rn   R e se a rc h   i n   S c i e n c e ,   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   A c a v e n t ,   M a r .   2 0 2 1 .   d o i :   1 0 . 3 3 4 2 2 / 4 t h . mse t c o n f . 2 0 2 1 . 0 3 . 0 2 .   [ 1 1 ]   F .   C .   A r sa n d i ,   M .   Z .   Ef e n d i ,   a n d   F .   D .   M u r d i a n t o ,   C o n s t a n t   c u r r e n t   c o n s t a n t   v o l t a g e   f o r   p r e c i se  l i t h i u m - i o n   b a t t e r y   c h a r g i n g ,   i n   2 0 2 2   I n t e r n a t i o n a l   El e c t ro n i c S y m p o si u m   ( I E S ) ,   I EEE,   A u g .   2 0 2 2 ,   p p .   4 8 5 3 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I ES5 5 8 7 6 . 2 0 2 2 . 9 8 8 8 7 0 3 .   [ 1 2 ]   S .   I k e d a   a n d   F .   K u r o k a w a ,   I so l a t e d   a n d   w i d e   i m p u t   r a n g e d   b o o s t   f u l l   b r i d g e   D C - D C   c o n v e r t e r   f o r   i m p r o v e d   r e si l i e n c e   o f   r e n e w a b l e   e n e r g y   s y st e ms,”   i n   2 0 1 7   I EEE  6 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Re n e w a b l e   E n e r g y   Re s e a r c h   a n d   A p p l i c a t i o n s   ( I C RERA ) ,   I EEE,   N o v .   2 0 1 7 ,   p p .   2 9 0 2 9 5 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C R ER A . 2 0 1 7 . 8 1 9 1 2 8 1 .   [ 1 3 ]   S .   M .   M a s u m,  S .   N .   R a h m a n ,   M .   M .   H a q u e ,   a n d   M .   S .   R a n a ,   P e r f o r m a n c e   a n a l y si s   a n d   si m u l a t i o n   d e s i g n   o f   a   so f t   sw i t c h i n g   C u k   D C / D C   c o n v e r t e r   w i t h   c o n t r o l l e r s,”   i n   2 0 2 2   I EE 2 n d   I n t e rn a t i o n a l   Ma g h re b   M e e t i n g   o f   t h e   C o n f e re n c e   o n   S c i e n c e a n d   T e c h n i q u e s   o f   Au t o m a t i c   C o n t r o l   a n d   C o m p u t e r   En g i n e e r i n g   ( MI - S T A) ,   I EEE,   M a y   2 0 2 2 ,   p p .   5 9 0 5 9 5 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M I - S TA 5 4 8 6 1 . 2 0 2 2 . 9 8 3 7 6 8 6 .   [ 1 4 ]   J.  L .   S e g u e l   e t   a l . ,   A n   e n h a n c e d   s o l a r   b a t t e r y   c h a r g e r   u s i n g   a   D C - D C   si n g l e - e n d e d   p r i mar y - i n d u c t o r   c o n v e r t e r   a n d   f u z z y   l o g i c - b a s e d   c o n t r o l   f o r   o f f - g r i d   p h o t o v o l t a i c   a p p l i c a t i o n s,”   Pr o c e sses ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p .   9 9 ,   J a n .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / p r 1 3 0 1 0 0 9 9 .   [ 1 5 ]   S .   H a n ,   O p t i m a l   C h a r g i n g   C u r r e n t   P r o t o c o l   w i t h   M u l t i - S t a g e   C o n st a n t   C u r r e n t   U s i n g   D a n d e l i o n   O p t i mi z e r   f o r   Ti m e - D o ma i n   M o d e l e d   Li t h i u m - I o n   B a t t e r i e s,   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 3 ,   p .   1 1 3 2 0 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 4 2 3 1 1 3 2 0 .   [ 1 6 ]   A .   B .   J ø r g e n se n ,   D e r i v a t i o n ,   D e si g n   a n d   S i m u l a t i o n   o f   t h e   ZE TA   c o n v e r t e r ,   O c t .   1 2 ,   2 0 2 1 .   d o i :   1 0 . 3 6 2 2 7 / t e c h r x i v . 1 6 7 3 2 8 2 5 . v 1 .   [ 1 7 ]   P .   M a g r y t a ,   M .   W e n d e k e r ,   A .   G o l a ,   a n d   M .   A n d r y c h - Za l e w sk a ,   C o m p a r i so n   o f   P I D   a n d   a d a p t i v e   a l g o r i t h ms  i n   d i e s e l   e n g i n e   sp e e d   c o n t r o l ,   E n e r g i e s ,   v o l .   1 8 ,   n o .   2 1 ,   p .   5 5 8 9 ,   O c t .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 8 2 1 5 5 8 9 .   [ 1 8 ]   N .   S i d d h a r t h a n   a n d   B .   B a l a s u b r a ma n i a n ,   P e r f o r ma n c e   e v a l u a t i o n   o f   S EPI C ,   Lu o   a n d   Z ETA   c o n v e r t e r ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Po w e El e c t r o n i c a n d   D r i v e   S y st e m s   ( I J PED S ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p .   3 7 4 ,   M a r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s . v 1 0 . i 1 . p p 3 7 4 - 3 8 0 .   [ 1 9 ]   A .   Y .   Z h a n g   e t   a l . ,   I n n o v a t i v e   a p p r o a c h   t o   p r e d i c t   so i l   m o i st u r e   u si n g   t h e   b a c k p r o p a g a t i o n E l ma n   n e u r a l   n e t w o r k ,   A g r o n o m y   J o u rn a l ,   v o l .   1 1 6 ,   n o .   3 ,   p p .   1 0 1 5 1 0 2 8 ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / a g j 2 . 2 1 5 4 9 .   [ 2 0 ]   W .   Ji n ,   Z .   C h e n ,   K .   D a i ,   Q .   Q u a n ,   a n d   Z.   R e n ,   P r e d i c t i o n   o f   W a x   D e p o s i t i o n   R a t e   o f   W a x y   C r u d e   O i l   B a s e d   o n   I mp r o v e d   E l ma n   N e u r a l   N e t w o r k ,   Pr o c e sses ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 0 ,   p .   3 3 1 5 ,   O c t .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / p r 1 3 1 0 3 3 1 5 .   [ 2 1 ]   A .   L.   D e w i ,   D .   E .   S e t y o k o ,   C .   G .   S e t y o   A d h i ,   a n d   N .   S .   A f r i l i a ,   C o m p a r i s o n   o f   t r a i n i n g   f u n c t i o n ,   a d a p t i o n   l e a r n i n g   f u n c t i o n ,   a n d   t r a n sf e r   f u n c t i o n   o f   h i d d e n   l a y e r i n   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   i n   w e a t h e r   p r e d i c t i o n ,   i n   2 0 2 4   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n f o rm a t i o n   Ma n a g e m e n t   a n d   T e c h n o l o g y   ( I C I MTe c h ) ,   I EEE,   A u g .   2 0 2 4 ,   p p .   1 4 5 1 4 9 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I M Te c h 6 3 1 2 3 . 2 0 2 4 . 1 0 7 8 0 8 0 3 .   [ 2 2 ]   H .   R a f i a ,   H .   O u a d i ,   F .   G i r i ,   a n d   B .   El   B h i r i ,   A d v a n c e d   h y b r i d   c o n t r o l   f o r   i n d u c t i o n   mo t o r   c o m b i n i n g   A N N - P I D   sp e e d   c o n t r o l l e r   w i t h   n e u r a l   p r e d i c t i v e   c u r r e n t   r e g u l a t o r   b a s e d   o n   p a r t i c l e   sw a r m   o p t i m i z a t i o n ,   T ra n s a c t i o n o f   t h e   I n st i t u t e   o f   Me a su r e m e n t   a n d   C o n t r o l ,   v o l .   4 7 ,   n o .   7 ,   p p .   1 3 8 7 1 4 0 2 ,   A p r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 0 1 4 2 3 3 1 2 2 4 1 2 7 7 2 4 6 .   [ 2 3 ]   D .   L e e ,   J.   J e o n g ,   a n d   Y .   T.   C h a e ,   A p p l i c a t i o n   o f   d e e p   r e i n f o r c e m e n t   l e a r n i n g   f o r   p r o p o r t i o n a l i n t e g r a l d e r i v a t i v e   c o n t r o l l e r   t u n i n g   o n   a i r   h a n d l i n g   u n i t   sy s t e m   i n   e x i s t i n g   c o mm e r c i a l   b u i l d i n g ,   B u i l d i n g s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p .   6 6 ,   D e c .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / b u i l d i n g s1 4 0 1 0 0 6 6 .   [ 2 4 ]   R .   P .   B o r a s e ,   D .   K .   M a g h a d e ,   S .   Y .   S o n d k a r ,   a n d   S .   N .   P a w a r ,   A   r e v i e w   o f   P I D   c o n t r o l ,   t u n i n g   met h o d s   a n d   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   J o u r n a l   o f   D y n a m i c s   a n d   C o n t r o l ,   v o l .   9 ,   n o .   2 ,   p p .   8 1 8 8 2 7 ,   Ju n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 0 4 3 5 - 0 2 0 - 0 0 6 6 5 - 4.   [ 2 5 ]   V .   V .   P a t e l ,   Zi e g l e r - N i c h o l t u n i n g   met h o d :   U n d e r st a n d i n g   t h e   P I D   c o n t r o l l e r ,   Re s o n a n c e ,   v o l .   2 5 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 3 8 5 1 3 9 7 ,   O c t .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 2 0 4 5 - 0 2 0 - 1 0 5 8 - z.   [ 2 6 ]   P .   S t a n c h e v   a n d   N .   H i n o v ,   C o m p a r a t i v e   t e c h n o - e c o n o m i c   a n d   l i f e   c y c l e   a ss e ssm e n t   o f   s t a t i o n a r y   e n e r g y   st o r a g e   sy s t e ms :   l i t h i u m - i o n ,   l e a d - a c i d ,   a n d   h y d r o g e n ,   Ba t t e ri e s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 0 ,   p .   3 8 2 ,   O c t .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / b a t t e r i e s 1 1 1 0 0 3 8 2 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.