I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   1 2 0 ~ 1 3 1   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 5 . i 1 . pp 1 2 0 - 1 3 1           120       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Enha ncing  securi ty in porta ble  so la r power supply   desig   for a lternativ e  en ergy  appli ca tions       Sy a f ii 1, 2 ,   B enny   Dwik a   L eo na nd a 1 ,   No v izo n 2 ,   Rind ina   Arm y s a 2   1 P r o f e ssi o n a l   E n g i n e e r   E d u c a t i o n   P r o g r a m,   P o s t g r a d u a t e   P r o g r a m,   U n i v e r s i t a s   A n d a l a s ,   P a d a n g ,   I n d o n e s i a   2 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 ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t a A n d a l a s,  P a d a n g ,   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   J an   4 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Oct  2 0 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   No v   2 8 ,   2 0 2 5       Ac c e ss   to   re li a b le  e lec tri c it y   re m a in a   c h a ll e n g e   in   re m o te  a n d   o ff - g ri d   a re a s,  wh e re   c o n v e n ti o n a p o we so u rc e a re   o ften   u n re li a b le  o r   u n a v a il a b le.   Th is  p a p e p re se n ts  th e   d e sig n   a n d   d e v e lo p m e n o a n   i n tern e t   o f   th i n g s   ( Io T )   s y ste m   fo r   m o n i to ri n g   a n d   se c u rin g   a   p o rtab le   so lar  p o w e sta ti o n   tailo re d   fo a lt e r n a ti v e   e n e rg y   a p p li c a ti o n s.  Th e   sy ste m ,   wh ich   c a n   b e   re c h a rg e d   u sin g   p h o to v o l taic   e n e rg y   so u rc e s,  e m p lo y a   c o u l o m b   c o u n t in g   m e th o d   t o   a c c u ra tely   e stim a te  th e   b a tt e ry ' sta te  o c h a rg e   (S o C)  a n d   p re v e n t   o v e rc h a rg i n g   a n d   o v e rd isc h a rg i n g .   T h e   p o rta b le  p o we su p p l y   p ro v i d e s   sta b le   d irec t   c u rre n t   ( DC )   o u tp u ts  (5   V,   1 2   V,   2 4   V)  a n d   a n   a lt e rn a ti n g   c u rre n ( AC )   o u tp u f o v a ri o u re m o te  a re a   a p p li c a ti o n s,   in c lu d i n g   tele c o m m u n ica ti o n a n d   h o u se h o ld   u se .   d u a l - re lay   m e c h a n ism   i u se d   f o r   b a tt e ry   p ro tec ti o n :   o n e   re lay   d isc o n n e c ts  c h a rg i n g   a 1 0 0 %   S o C   a n d   re a c ti v a tes   a 7 0 % ,   wh il e   th e   o th e d isc o n n e c ts  th e   l o a d   a t   2 0 %   S o to   a v o i d   d e e p   d isc h a rg e .   I o c o n n e c ti v it y   e n a b les   re a l - ti m e   m o n it o ri n g   a n d   re m o te   c o n tro v ia  sm a rtp h o n e .   T h is   d e v e lo p m e n p ro m o tes   e fficie n e n e rg y   m a n a g e m e n t,   b a tt e ry   l o n g e v it y ,   a n d   imp ro v e d   a c c e ss   to   s u sta in a b le   e lec tri c it y   in   u n d e rse rv e d   re g i o n s.   K ey w o r d s :   I o T   s y s tem   Ph o to v o ltaic   Po r tab le   Po wer s tatio n   R em o te  ar ea   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 :   Sy af ii   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Facu lty   o f   E n g in ee r in g ,   Un iv er s itas   An d alas   L im au   Ma n is ,   Pad an g   2 5 1 6 3 ,   W est Su m atr a,   I n d o n esia   E m ail:  s y af ii@ en g . u n an d . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   I n d o n esia  p o s s ess e s   to tal   r en ewa b le  en er g y   g e n er atio n   p o ten tial  o f   3 , 6 8 7   GW ,   with   s o lar   en er g y   ac co u n tin g   f o r   t h lar g est  s h ar at  3 , 2 9 5   GW .   I n d o n esia' s   lo ca tio n   o n   th e   eq u ato r   p r o v id es   it  with   a n   a v er ag e   s o lar   en er g y   p o ten tial  o f   ap p r o x im ately   4 . 8   k W h /m ²  p e r   d a y   [ 1 ] .   T h is   p o s itio n s   I n d o n esia  as  k e y   p la y er   i n   h ar n ess in g   s u s tain ab le  en er g y   r eso u r ce s ,   m ak in g   it  h ig h ly   p r o m is in g   m ar k et  f o r   r en ewa b le  en er g y   d ev elo p m e n t.  So lar   en er g y   h a s   b ec o m th en er g y   o f   th f u tu r d u to   its   clea n ,   s af e,   an d   s u s tain ab le  n atu r e   co m p ar ed   t o   o th er   e n er g y   s o u r ce s   [ 2 ] .   Fu tu r e n er g y   t r an s itio n   p o licies  will  p o s itio n   s o lar   p o wer   g e n er atio n   to   p lay   s ig n if ica n r o le  in   co n tr ib u tin g   to   th e   n atio n al  e n er g y   m ix   [ 3 ] ,   [ 4 ]   to   ac h iev e   th tar g et  o f   2 3 %   r en ewa b le  en e r g y   b y   2 0 2 5   [ 5 ] .   As  o f   2 0 2 3 ,   I n d o n esia  h a s   o n ly   ac h ie v ed   a p p r o x im atel y   h alf   o f   its   2 0 2 5   r en ewa b le  en er g y   tar g et,   r ea c h in g   1 2 . 5 %.  T o   b r id g th is   g ap ,   ac ce ler atin g   th ad o p tio n   o f   s o lar   en er g y   is   cr u cial.   T h is   ef f o r w o u ld   n o o n ly   r ed u ce   ca r b o n   e m is s io n s   b u also   in c r ea s th elec t r if icatio n   r atio   an d   ad d r ess   th elec tr icity   cr is is   in   r em o te,   u n d er d e v elo p ed ,   an d   f r o n tier   r e g io n s .   E m b r ac in g   s o lar   en er g y   o f f er s   a   s u s tain ab le  s o lu tio n   to   d r i v th n atio n   to war d s   en er g y   r esil ien ce   an d   e n v ir o n m en tal  r esp o n s ib ilit y   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   E lectr icity   f ac ilit ies  in   r em o te  r eg io n s   o f ten   e x p er ien ce   f r eq u en o u tag es,  lim ited   u s ag r e s tr icted   to   s p ec if ic  tim es,  an d   in   s o m a r ea s ,   th er is   n o   elec tr icity   n et wo r k   at  all Pu b lic  in f r astru ct u r f ac ilit ies  s u ch   as  s tr ee tlig h ts   an d   telec o m m u n ic atio n   to wer s   r e q u ir e   co n tin u o u s   p o wer   s u p p l y   to   o p e r ate  e f f ec tiv ely   [ 8 ] .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       E n h a n ci n g   s ec u r ity  in   p o r ta b le  s o la r   p o w er su p p ly  d esig n   fo r   a lter n a tive  en erg a p p lica tio n s   ( S ya fii )   121   r elian ce   o n   d iesel  g en er ato r s   f o r   elec tr icity   n o o n l y   in cu r s   h ig h   f u el  c o s ts   b u also   co n t r ib u tes  s ig n if ican tly   to   ca r b o n   em is s io n s ,   h ig h lig h tin g   th e   u r g en t   n ee d   f o r   clea n er   en er g y   alter n ativ es  t o   r ed u ce   co s ts   an d   m i n im ize   en v ir o n m en tal  im p ac [ 9 ] .   T h u tili za tio n   o f   s o lar   p o wer   c an   s er v e   as  g r ee n   en e r g y   alter n ativ f o r   r em o t e   r eg io n s ; h o wev e r ,   b atter y   ch ar g in g   an d   d is ch ar g in g   n ee d   to   b co n tr o lled   t o   o p tim ize  p er f o r m an ce   an d   ex ten d   b atter y   life s p an   [ 1 0 ] .   Mo s b atter y   m an ag e m en s y s tem s   u s Ar d u in o   [ 1 1 ] .   Ar d u in o   co n tr o ller s   h av e   s o m e   lim itatio n s   in   ter m s   o f   s p ee d   a n d   th n u m b er   o f   in p u t/o u tp u p o r ts   co m p ar ed   to   R asp b er r y   Pi  an d   No d eM C co n tr o ller s T h er ef o r e,   in n o v a tiv r esear ch   is   n ee d ed   to   d ev elo p   an   I o T - b ased   s y s tem   f o r   b atter y   s ec u r ity   co n tr o l,  DC /AC   o u tp u t p o wer   m an ag em en o f   s o lar   e n er g y ,   an d   its   ch ar g in g   s tatio n s .   m ajo r   ch allen g in   th d ev elo p m en o f   b atter ies  as  an   en er g y   s to r ag s y s tem   is   th eir   r elativ ely   s h o r life s p an So lar   p o wer   s u p p lies   ar g en er ally   n o eq u ip p ed   with   m o n ito r in g   an d   s ec u r ity   s y s tem s   f o r   o v er ch a r g in g   a n d   o v er d is ch ar g in g .   L ea d - ac id   b atter ies ar c o m m o n l y   u s ed   in   elec tr ical  eq u ip m en to d a y   [ 1 2 ] .   Giv en   th e   lim ited   to ler a n ce   o f   b atter ies  to   c o n d itio n s   s u ch   a s   o v er ch a r g in g   an d   o v er h ea tin g ,   th e   in teg r atio n   o f   ac cu r ate,   I o T - b ased   m o n ito r i n g   p r o ce d u r es  b ec o m es  ess en tial  to   en s u r s af e   o p e r atio n   an d   alig n s   with   th e   d ev elo p m e n o f   a d v an ce d   m o n ito r in g   s y s tem s   th at  p r o v i d r ea l - tim e   v is u aliza tio n ,   d ata  an aly tics ,   an d   co n tin u o u s   s u r v eillan ce   [ 1 3 ] .   T h m ain   id ea   b eh in d   I o T   is   to   en ab le  p h y s ical  o b jects  to   b in teg r ated   i n to   co m m u n icatio n   s y s tem s   co n n ec ted   to   th e   in ter n et,   allo win g   u s   to   r em o tely   m o n ito r   an d   c o n tr o th e   elec tr ical  en er g y   i n   th p o wer   s u p p ly   an d   r ec eiv r ea l - tim e   r esu lts   [ 1 4 ] .   Desp ite  th ese  d ev elo p m en ts ,   s ev er al  ch allen g es  r em ain   u n ad d r ess ed .   First,  m an y   p o r ta b le  s o lar - p o wer ed   s y s tem s   s till   lack   in teg r ated ,   lo w - c o s t,  an d   ef f ici en b atter y   m an ag em e n s o lu t io n s   with   r ea l - tim p r o tectio n   a n d   m o n ito r in g .   Alth o u g h   p r ev io u s   s tu d ies  h av f o cu s ed   o n   esti m atin g   b atter y   ca p ac ity   an d   m o n ito r in g   s o lar   en e r g y   s to r a g [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ],   f ew  h av e   im p le m en ted   m u lti - o u tp u DC /AC   m an ag em en tailo r ed   f o r   r e m o te  a p p licatio n s .   Mo r e o v er ,   e x is tin g   I o T - b ased   s y s te m s   o f ten   p r io r itize  eith er   m o n ito r in g   o r   co n tr o l,   b u n o b o th   in   an   i n teg r ated   a n d   s ca lab le  f o r m .   T h is   r esear ch   aim s   to   f ill  th is   g ap   b y   p r o p o s in g   n o v el  I o T - b ased   p o r tab le   s o lar   p o wer   s u p p ly   eq u ip p e d   with   d u al - p u r p o s s y s tem i )   b atter y   p r o tect io n   u s in g   c o u lo m b   co u n tin g   f o r   p r ec is s tate  o f   ch ar g ( So C )   esti m atio n   an d   ii )   r ea l - tim DC /A C   lo ad   m an ag em en o p tim ized   f o r   v a r io u s   v o lta g r eq u ir em e n ts   ( 5   V,   1 2   V,   2 4   V,   an d   2 2 0   AC ) .   T h m ain   co n tr ib u tio n s   o f   th i s   s tu d y   ar as  f o llo ws:   i )   th d esig n   an d   im p lem en tatio n   o f   p o r tab le,   No d eM C E SP 3 2 - b ased   s o lar   p o wer   s y s tem   ca p ab le  o f   p er f o r m i n g   ac cu r ate  So C   esti m atio n   th r o u g h   co u lo m b   co u n tin g ,   ii )   in teg r a tio n   o f   an   in tellig en s ec u r it y   s y s tem   to   p r ev e n b atter y   d am ag ca u s ed   b y   o v er ch a r g in g   a n d   o v er d is ch ar g in g ,   an d   iii )   d ev elo p m en t o f   m o d u lar   o u tp u m an ag em e n t   s y s tem   s u itab le  f o r   cr itical  in f r astru ctu r in   r e m o te  r eg io n s .   T h ese  co n tr ib u tio n s   ar d em o n s tr ated   th r o u g h   h ar d war im p lem en tatio n ,   s y s tem   test in g ,   an d   p er f o r m an ce   ev alu atio n   in   r ea l - wo r ld   s ce n ar io s .   Sev er al  p r ev io u s   s tu d ies  r elate d   to   esti m atin g   th r em ain in g   b atter y   ca p ac ity   h a v b ee n   co n d u cte d   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] .   Acc u r ate  p r ed icti o n   o f   th b atter y   So C   is   cr u cial  f o r   s af e,   ef f icien t,  an d   r eliab le  b atter y   m an ag em en t   [ 17 ] .   Mitig atio n   o f   p r ed ictiv p o wer   f lu ctu atio n s   in   g r id - co n n ec ted   p h o to v o l taic  ( PV )   s y s tem s   with   q u ick   r esp o n s to   ch ar g in g   s tatio n s   h as  b ee n   d e v elo p ed .   Sev er al  I o T   s y s tem s   b ased   o n   No d eM C u tili zin g   th e   B ly n k   p latf o r m ,   tak in g   in t o   ac c o u n t   th b atter y   ca p ac ity   o f   PV  s to r ag e,   h a v b ee n   p u b lis h ed   [ 16 ] ,   [ 18 ] .   T h ese  s y s tem s   o f f er   an   ef f icien an d   ac ce s s ib le  s o lu tio n   f o r   m o n ito r i n g   an d   m a n ag in g   s o lar   p o we r   s to r ag e,   en h a n cin g   th r elia b ilit y   an d   p er f o r m an ce   o f   r e n e wab le  en er g y   s y s tem s .   I n   ad d itio n ,   th u s o f   th e   No d eM C E SP 3 2   o f f er s   th ad v an tag o f   lo wer   p r ice  a n d   r ed u ce d   p o wer   co n s u m p tio n   co m p ar ed   to   th R asp b er r y   Pi [ 19 ] .   I n   th is   r esear c h ,   an   I o T - b ased   s y s tem   f o r   b atter y   s ec u r ity   c o n tr o a n d   p o r ta b le  s o lar - p o w er ed   p o wer   s u p p ly   o u tp u m an ag em e n u s in g   th No d eM C E SP 3 2   h as  b ee n   d ev elo p e d .   T h d e s ig n ed   s y s tem   will   ac cu r ately   p r ed ict  th r em ai n in g   b atter y   ca p ac ity   b y   u tili zin g   co u lo m b   c o u n tin g - b ased   m eth o d   [ 16 ] ,   wh ich   also   p r o v id es  s ec u r ity   co n tr o ag ain s o v er c h ar g in g /o v er d is ch ar g in g   o f   t h b atter y ,   an d   i s   in teg r ated   with   a   DC /A C   o u tp u m an ag em en s y s tem   th at  m atch es   th lo ad   r eq u ir em e n ts   in   r em o te  ar ea s .   T h r esear ch   p r o b lem   h as  b ee n   a d d r ess ed ,   f o cu s in g   o n   d esig n in g   an d   b u ild in g   p o r tab le   s o lar   p o wer   s u p p ly   with   I o T   co n n ec tiv ity   th at  ca n   ac cu r ate ly   p r ed ict  th r e m ain in g   b atter y   ca p ac ity   an d   p r o v id s ec u r ity   co n tr o ag ai n s t   o v er ch a r g in g   a n d   o v er d is ch ar g in g   o f   t h b atter y .   T h d e v elo p m en o f   s tab le  d ir ec c u r r en ( DC )   p o we r   o u tp u m an a g em en s y s tem   f o r   5   V,   1 2   V,   an d   2 4   V,   tailo r e d   to   m ee th n ee d s   o f   telec o m m u n icatio n   to wer   s u p p o r d e v ices,  as  well  a s   alt er n atin g   cu r r en ( AC )   o u tp u f o r   o th er   d e v ices  in   r em o te  ar e as,  h as  b ee n   ca r r ied   o u t.  T h is   ar ticle  will p r esen t f u r th er   r esu lts   o f   t h d esig n .   Fro m   a   th eo r etica l   s tan d p o in t,   b atter y   m an a g em en t   s y s tem s   ( B MS)   ar cr itical  in   r e n ewa b le  en er g y   ap p licatio n s   to   m o n ito r   b atter y   h ea lth ,   en s u r e   s af ety ,   an d   o p tim ize  life s p an .   So C   esti m atio n ,   a   co r e   f u n ctio n   o f   B MS,   ca n   b ap p r o ac h ed   t h r o u g h   v ar i o u s   m eth o d s ,   in clu d in g   o p e n   cir cu it  v o ltag ( OC V)   [ 2 0 ] ,   im p ed an ce   s p ec tr o s co p y   [ 2 1 ] ,   Kalm a n   f il ter in g   [ 2 2 ] ,   an d   co u l o m b   c o u n tin g   [ 2 3 ] .   W h ile  Kalm an   f ilt er s   an d   d ata - d r iv en   ap p r o ac h es  s u ch   as  n eu r al  n etwo r k s   o f f er   h ig h   p r ec is io n ,   th ey   o f ten   d em an d   s ig n if ican co m p u tatio n al   r eso u r ce s   an d   co m p lex   m o d el in g .   C o u lo m b   co u n tin g ,   th o u g h   s im p ler ,   r em ain s   wid ely   ad o p ted   i n   em b ed d e d   s y s tem s   d u to   its   ef f icien cy   an d   r ea l - tim im p lem en tatio n   ca p ab ilit ies.  T h is   s tu d y   a d o p ts   th co u l o m b   co u n tin g   m eth o d   with in   a n   I o T - b ased   f r am ewo r k   to   o f f er   a   co s t - ef f ec tiv e   an d   s ca lab le  s o lu tio n .   T h s y s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   1 2 0 - 1 3 1   122   ar ch itectu r in teg r ates  s en s in g ,   co n tr o lo g ic,   wir eless   co m m u n icatio n ,   a n d   lo a d   m an ag e m en in to   u n if ied   m o d el,   r e f lectin g   p r ac tical  ad ap tatio n   o f   B MS  th eo r y   f o r   d ec en tr alize d ,   p o r tab le  s o lar   p o wer   ap p licatio n s .   T h r em ain d e r   o f   th is   p a p er   is   s tr u ctu r ed   as  f o llo ws :   i)   Sectio n   2   d escr ib es  th o v er all  d esig n   m eth o d o l o g y   an d   h ar d war c o n f ig u r atio n   o f   th p r o p o s ed   s y s tem ii)   Sectio n   3   p r esen t s   th ex p e r im en tal   s etu p   an d   im p lem e n tatio n   r es u lts ,   p r o v id es  cr itical  an al y s is   an d   d is cu s s io n   o f   th s y s te m   p er f o r m an ce ,   an d   f u tu r s ca lab ilit y iii)  Fin ally ,   s ec tio n   4   co n clu d es  th f in d in g s   an d   o u tlin es  p o s s ib le  d ir ec tio n s   f o r   f u tu r e   r esear ch   in   s ec u r in g   p o r tab le  r en ewa b le  en er g y   s y s tem s .       2.   M E T H O D   T h is   s tu d y   em p lo y s   d esig n   an d   d e v elo p m en ap p r o a ch   f o r   an   I o T - b ased   b atter y   s ec u r ity   m o n ito r in g   an d   co n tr o l   o f   a   p o r tab le  s o lar   p o wer   s u p p l y   m an ag e m en s y s tem .   I n   s elec tin g   th s y s tem   ar ch itectu r e,   af f o r d a b ilit y ,   s im p licity ,   an d   I o T   ca p ab ilit y   wer p r io r itized   t o   m ee th n ee d s   o f   o f f - g r id   ap p licatio n s .   E SP 3 2   was  ch o s en   d u to   its   lo p o wer   co n s u m p tio n ,   b u ilt - in   W iFi ,   an d   co m p atib ilit y   with   o p en - s o u r ce   p latf o r m s ,   wh ile   th co u l o m b   c o u n ti n g   m et h o d   was  s elec ted   f o r   its   r ea l - tim So C   tr ac k in g   ca p ab ilit y   with   m in im al  co m p u tatio n al  o v er h ea d .   T h p o r tab le  p o wer   s u p p ly ,   d esig n e d   to   p o wer   b o t h   p u b lic   f ac ilit ies  an d   r esid en tial  h o u s eh o ld s ,   ca n   b r ec h ar g ed   at   d ed icate d   s o lar   en er g y   ch ar g in g   s tatio n s .   T h alg o r ith m   f o r   esti m atin g   th e   b atter y ' s   So C   is   d ev elo p ed   b ased   o n   a n   en h an ce d   v er s i o n   o f   th co u lo m b   co u n tin g   m et h o d .   State  o f   ch a r g is   an   im p o r tan p ar am eter   f o r   d eter m in in g   th b atter y ' s   ch ar g s tatu s .   So C   r ep r esen ts   th p er ce n ta g o f   t h b atter y ' s   r em ain in g   ca p ac ity   at  a   g iv e n   tim e.   T h e   co u l o m b   co u n tin g   m eth o d   is   co m m o n ly   u s ed   a p p r o ac h   to   d eter m in t h So C   o f   a   b atter y .   T h is   m et h o d   in v o lv es  r ea d in g   th c u r r en t   f lo win g   in t o   an d   o u o f   th e   b atter y   to   ca lc u late  th a m o u n o f   c h ar g e   en ter in g   o r   leav in g   th b atter y .   T h e   co u lo m b   co u n tin g   m eth o d   is   f o r m u lated   as  ( 1 )   [2 4 ] .      ( ) =  ( 0 ) ±    0   ( 1 )     W h er e:   SoC (t 0 )   I n itial So C   b ef o r th e   ch ar g i n g /d is ch ar g in g   p r o ce s s   o cc u r s .   SoC ( t)   = T h cu r r en t So C .   η   B atter y   ch ar g in g   ef f icien c y .   C η   Ma x im u m   b atter y   ca p ac ity .   I   C u r r en t f lo win g   in to   o r   o u o f   th b atter y .   T h s y s tem   s ec u r ity   co n t r o ls   p r ev en t   o v er ch ar g i n g   a n d   o v er d is ch ar g in g   o f   th b atter y .   I also   in clu d es  DC /AC   o u tp u m a n ag em en s y s tem   to   e n s u r c o m p atib ilit y   with   th s p ec if ic   lo ad   r e q u ir em e n ts .   T h b atter y   s ec u r ity   s y s tem   will  u tili ze   two   r elay s   to   p r ev en o v er c h ar g i n g   an d   o v e r d i s ch ar g in g .   T h f ir s r elay   ac tiv ates  wh en   th So C   r ea ch es  f u ll  ch ar g o f   1 0 0 an d   d ea ctiv ates  wh en   th So C   d ec r ea s es  to   7 0 %.   T h s ec o n d   r elay   ac tiv ates w h en   th So C   r ea ch es 2 0 %.  T h m o n ito r in g   an d   s ec u r ity   s y s te m   is   d esig n ed   b ased   o n   I o T ,   allo win g   it  to   b m o n ito r ed   in   r ea l - tim an d   r em o tel y   v ia  s m ar tp h o n e.   T h p o r ta b le  p o wer   s u p p ly   is   d esig n ed   to   p r o v id e   s tab le  D C   o u tp u ts   o f   5   V,   1 2   V,   an d   2 4   V,   wh ich   a r s u itab le   f o r   telec o m m u n icatio n   to wer   s u p p o r tin g   d ev ices,  as  well  as  an   AC   o u tp u to   p o wer   o th er   d e v ices.   T h b lo c k   d ia g r am   o f   t h s y s tem   is   s h o wn   in   Fig u r 1 .       ESP  32 PV   Ba t e t ry SC C V dc I dc I dc R 1 R 2 DC / D C   C o n v e r t e r D C   L o a d AC   L o a d I n v e rt e r P z e m   0 0 4 T P o r t a b l e   P o w e r   S u p p l y     Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r am   o f   s y s tem   d esig n ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       E n h a n ci n g   s ec u r ity  in   p o r ta b le  s o la r   p o w er su p p ly  d esig n   fo r   a lter n a tive  en erg a p p lica tio n s   ( S ya fii )   123   T o   esti m ate  th b atter y ' s   s tate  o f   ch ar g ( So C ) ,   th s y s tem   e m p lo y s   th co u lo m b   co u n tin g   m eth o d   b y   in teg r atin g   t h n et   cu r r e n f lo o v er   tim e.   T h e   E SP 3 2   m icr o co n tr o ller   r ea d s   th c h ar g in g   cu r r en ( an d   d is ch ar g in g   cu r r e n (   )   th r o u g h   two   s ep ar ate  cu r r e n s en s o r s   p lace d   b etwe en   th p h o t o v o ltaic  p an el  an d   th b atter y ,   an d   b et wee n   th b atter y   an d   th lo ad ,   r esp ec tiv ely .   T h ese  cu r r en r e ad in g s   ar s am p led   p er io d ically   an d   ac cu m u lated   to   ca lcu late  th n et  ch a r g ( Q_ n et)   th at  h as  en te r ed   o r   ex ited   th b atter y .     T h ( 2 )   g o v er n s   th ca lcu latio n .      ( ) =  ( 0 ) + ( ,   , ) = 1   ( 2 )     W h er ,   an d     ,   ar th e   in s tan tan eo u s   ch ar g in g   an d   d is ch ar g i n g   cu r r en ts   s am p led   at  ea ch   tim e   in ter v al  .   All  cu r r en m ea s u r em en ts   ar tak en   b y   a n alo g   s en s o r s   an d   co n v e r ted   v ia  A DC   b ef o r b ein g   p r o ce s s ed   in   th E SP 3 2   f ir m w ar e.   Fig u r 2   illu s tr ates  th d esig n   o f   th p o r tab le  s o lar   p o we r   s u p p ly   s y s tem   with   in teg r ated   b atter y   s ec u r ity   f ea tu r es.  Du r in g   th e   c h ar g in g   p r o ce s s ,   th p h o to v o lt aic  p an el  is   co n n ec ted   to   t h c h ar g r ela y ,   wh ich   s er v es  as  s witch   to   co n tr o t h ch ar g in g .   I is   th en   c o n n ec ted   to   s o lar   c h ar g e   co n tr o ller   th at  r eg u lates  th e   cu r r en t   f lo win g   f r o m   th p h o to v o ltaic  p an el.   T h s y s tem   in clu d es  cu r r en s en s o r   to   co llect  d ata  o n   th e   in co m in g   cu r r en t,  wh ic h   is   th e n   d ir ec ted   to   th b atter y .   I n   th d is ch ar g in g   p r o ce s s ,   th e   cu r r en f lo ws  f r o m   t h e   b atter y   to   cu r r en s en s o r ,   wh ich   co llects  d ata  o n   th o u tg o in g   c u r r e n t.  T h s y s tem   th en   co n n ec ts   to   th e   d is ch ar g r elay ,   ac tin g   as  s witch   to   co n tr o th d is ch ar g in g .   Af ter war d ,   th cu r r en t   is   d ir ec ted   to   th e   in v er ter ,   wh ic h   s u p p lies   p o we r   to   th AC   lo ad .   R elay s   1   an d   2   ar u s ed   to   p r o v id b atter y   s ec u r ity   b y   p r ev en tin g   o v er c h ar g in g   an d   o v er d is ch ar g in g   co n d itio n s .   W h en   th e   b atter y   is   f u lly   ch a r g ed ,   R elay   1   o p e r ates  to   cu o f f   th c h ar g in g   c u r r en to   th e   b atter y   s o lar   ch ar g e   co n t r o ller   ( SC C ) .   Me an wh ile,   wh e n   th e   b atter y ' s   So C   f alls   b elo 2 0 %,  R elay   2   is   ac tiv ate d   to   d is co n n ec th l o ad ,   t h er eb y   p r o tectin g   t h b atter y   f r o m   d ee p   d is ch ar g e.   T h ese  r ela y s   p lay   cr u cial  r o le  in   m ain tain in g   th b atter y ' s   h ea lth   an d   ex te n d in g   its   life s p an   b y   e n s u r in g   s af ch ar g i n g   an d   d is ch ar g in g   o p er atio n s .   v o ltag e   s en s o r   is   in s talled   o n   th b atter y   t o   m o n ito r   its   v o ltag e   th r o u g h o u b o th   th c h ar g i n g   an d   d is ch ar g in g   p r o ce s s es.  All  s en s o r   d ata  is   tr an s m itted   t o   th E SP 3 2 ,   w h ich   ca lcu lates  th So C   an d   s en d s   th d ata  to   th B ly n k   ap p   f o r   r ea l - tim m o n ito r in g .   T h is   s y s tem   en s u r es  o p tim al  b atter y   m an ag em en t   wh ile  en ab lin g   r e m o te  an d   co n ti n u o u s   o v er s ig h t o f   th en er g y   s u p p ly .   B ased   o n   th e   ca lcu lated   So C ,   th E SP 3 2   im p lem e n ts   c o n tr o l o g ic  f o r   two   r ela y s   th at  en s u r es   b atter y   s af ety .   T h f ir s r elay ,   k n o wn   as  th ch ar g cu t - o f f   r elay ,   is   ac tiv ated   ( d is co n n ec tin g   th ch ar g in g   p ath )   wh e n   t h So C   r ea c h es  o r   e x ce ed s   1 0 0 to   p r ev en o v er ch a r g in g .   T h is   r e lay   is   d ea ctiv ated   ( r ec o n n ec tin g   th ch ar g in g   p a th )   wh en   th So C   d r o p s   to   7 0 %,  allo win g   th b atter y   to   r esu m ch ar g i n g .   T h e   s ec o n d   r elay ,   r e f er r ed   to   as  t h lo ad   d is co n n ec t r elay ,   is   ac ti v ated   ( d is co n n ec tin g   th l o ad )   wh en   t h So C   f alls   to   2 0 % to   p r o tect  th b atter y   f r o m   d ee p   d is ch ar g e.   I t is d ea ctiv ated   ( r ec o n n ec tin g   th lo ad )   o n ce   th So C   r is e s   to   4 0 %,  in d icatin g   th at  th b at ter y   h as su f f icien t c h a r g to   s u p p ly   p o wer   ag ain .       L C D N o d e N C U ESP 32 B l y n k   S e r v e r Hp / W e b   p o r t a l R e l a y   # 2 R e l a y   # 1 D C   V o l t a g e   a n d   C u r r e n t   S e n s o r I oT   M a na ge m e nt   S y s t e m P z e m   0 0 4 T     Fig u r 2 .   Po r ta b le  s o lar   p o we r   s u p p ly   co m p o n en ts     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   1 2 0 - 1 3 1   124   I n   ad d itio n   to   cu r r en s en s in g ,   th s y s tem   also   e m p lo y s   a   v o ltag s en s o r   co n n ec ted   d ir e ctly   to   th e   b atter y   ter m in als  to   co n tin u o u s ly   m o n ito r   th b atter y s   v o ltag lev el  d u r in g   b o th   ch a r g i n g   an d   d is ch ar g i n g   p r o ce s s es.  T h is   v o ltag r e ad in g   p r o v id es  s ec o n d ar y   r ef er e n ce   to   v alid ate   So C   esti m atio n   an d   co n tr i b u tes  to   o v er all  s y s tem   p r o tectio n   an d   m o n ito r in g   ac cu r ac y .   T h is   co n tr o lo g ic  e n s u r es  th at  th b atter y   o p er ates  with in   s af So C   r an g o f   2 0 to   1 0 0 %,  th er eb y   av o id in g   d eg r a d atio n   ca u s ed   b y   ex tr e m ch ar g in g   o r   d is ch ar g in g   co n d itio n s .   R elay   co n tr o l is ex ec u ted   v ia  th d ig ital G PIO   p in s   o f   th E SP 3 2 ,   a n d   th e   cu r r e n t So C   an d   v o ltag e   s tatu s   ar co n tin u o u s ly   u p d ate d   an d   tr a n s m itted   o v er   W iFi   t o   th B ly n k   a p p licatio n ,   e n ab l in g   u s er s   to   m o n ito r   th b atter y   co n d itio n   i n   r ea l ti m r em o tely .   T o   en s u r r ep r o d u cib ilit y   an d   clar ity ,   th is   m eth o d   in teg r ate s   b o th   s tan d ar d   an d   n o v el  co m p o n e n ts .   Stan d ar d   p r ac tices  in clu d t h u s e   o f   cu r r en s en s o r s   ( AC S7 1 2 ) ,   v o ltag d iv id er s ,   an d   a   s o lar   ch ar g co n tr o ller   f o r   m an ag i n g   en er g y   f lo f r o m   th PV  p an el.   T h n o v elty   o f   th is   wo r k   lies   in   th d u al - r elay   cu t - o f f   s tr ateg y   b ased   o n   So C   th r e s h o ld s   ( 1 0 0 %,  7 0 %,  an d   2 0 %) ,   d esig n ed   to   ex ten d   b atter y   lif esp an   an d   p r ev en u n s af ch ar g in g /d is ch ar g in g .   T h r atio n ale  f o r   u s in g   th co u lo m b   co u n tin g   m eth o d   is   its   s im p licity   an d   s u itab ilit y   f o r   lo w - p o wer   em b ed d ed   s y s tem s ,   wh er m o r c o m p lex   So C   esti m atio n   alg o r ith m s   ( e. g . ,   Kalm an   f ilter in g   o r   m ac h in lear n in g )   ar im p r ac tical.   T h E SP 3 2   m icr o co n tr o ller   was  s elec t ed   d u to   its   W i Fi   co n n ec tiv ity ,   lo co s t,  an d   G PIO   f lex ib ilit y ,   m ak in g   it  id e al  f o r   in te g r atio n   with   I o T   p l atf o r m s   lik B ly n k .   All  alg o r ith m s ,   i n clu d in g   S o C   tr ac k in g ,   th r esh o ld - b ased   r elay   ac tiv atio n ,   an d   s en s o r   in ter f ac in g ,   ar e   im p lem en ted   in   C /C ++   u s in g   th Ar d u in o   I DE .   T h s eq u en ce   o f   o p er atio n s   f r o m   s en s o r   d ata  ac q u is itio n   to   So C   co m p u tatio n   an d   r ela y   c o n tr o l   is   ex ec u ted   in   lo o p   c y c les  ev er y   o n e   s ec o n d   to   en s u r r ea l - tim s y s tem   r esp o n s e.   W ith   th is   d esig n ,   t h en tire   s y s tem   ca n   b r e p licated   u s in g   o p en - s o u r ce   lib r ar ies  an d   s tan d ar d   co m p o n en ts .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h d e v elo p m e n o f   th e   p o r ta b le  s o lar   p o wer   s u p p ly   was  c ar r ied   o u i n   alig n m en with   t h cir cu it  d iag r am s   s h o wn   i n   Fig u r es  1   an d   2 .   All  co m p o n en ts   wer a s s em b led   ac co r d in g   to   th ese  s ch em atics,  with   th r esu ltin g   s etu p   d is p lay ed   in   Fig u r 3 ( a) .   T h m ain   co m p o n en ts   o f   th p o r tab le  s o lar   p o w er   s u p p ly   in clu d a   No d eM C E SP 8 2 6 6 ,   Ar d u in o ,   cu r r en s en s o r ,   v o ltag e   s en s o r ,   PZe m   s en s o r ,   b u ck / b o o s t   co n v e r ter ,   a n d   a n   L C d is p lay .   T h f in al  b u ild   o f   th p o r ta b le  s o lar   p o wer   s u p p ly   s y s tem ,   f ea tu r in g   i n teg r a ted   b atter y   s ec u r ity   f u n ctio n ality ,   is   illu s tr ated   in   Fig u r 3 ( b ) ,   h i g h lig h tin g   its   en h an ce d   ca p ab ilit ies.   Fo llo win g   th d esig n   an d   co n s tr u ctio n   p r o ce s s ,   th s y s te m   was  te s ted   b y   ca lib r atin g   th s en s o r   r ea d in g s   in   th o u tp u t c ir cu it.  C alib r atio n   an d   test in g   wer p er f o r m e d   iter ativ ely   to   e n s u r th d ev ice  o p er ated   ef f ec tiv ely   an d   p r o d u ce d   ac c u r ate  m ea s u r em en ts   d u r in g   d ata  co llectio n .   On ce   th s en s o r   r ea d i n g s   clo s ely   m atch ed   th r ef e r en ce   m ea s u r em en ts   f r o m   s tan d a r d   in s tr u m en ts ,   co m p ar is o n   was  co n d u cted   b etwe en   th e   s en s o r   o u tp u ts   an d   th r esu lt s   o b tain ed   f r o m   m ea s u r in g   i n s tr u m en ts .   Vo ltag an d   cu r r en test in g   o f   th e   s en s o r s   was  co n d u cted   b y   u p lo ad in g   v o ltag e - r ea d i n g   p r o g r am   to   th E SP 3 2   m icr o c o n tr o ller   u s in g   th e   Ar d u in o   I DE .   p r elim in ar y   s en s o r   test   was  th en   p er f o r m ed   b y   co n n ec tin g   t h s en s o r s   d u r in g   t h b atter y   ch ar g in g   p r o ce s s .   T h s en s o r   r ea d in g s   wer m o n ito r e d   u s in g   Data   Stre am   E x ce a n d   co m p ar ed   with   m ea s u r em en ts   o b tain ed   u s in g   m u ltime ter .   T h is   r ig o r o u s   te s tin g   p r o ce s s   en s u r ed   th r elia b ilit y   an d   p r ec is io n   o f   th s y s tem   in   r ea l - w o r ld   a p p licatio n s .           ( a)   ( b )     Fig u r 3 .   Po r ta b le  s o lar   p o we r   s u p p ly   co m p o n en t d esig n ( a)   c ir cu its   lay o u t w ith o u p an el  b o x   an d     ( b )   c ir cu its   lay o u t in   p a n el  b o x   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       E n h a n ci n g   s ec u r ity  in   p o r ta b le  s o la r   p o w er su p p ly  d esig n   fo r   a lter n a tive  en erg a p p lica tio n s   ( S ya fii )   125   T h PZE M - 0 0 4 T   s en s o r   is   u tili ze d   to   m o n ito r   s y s tem   p e r f o r m an ce   b y   m ea s u r in g   c u r r en t,  v o ltag e,   p o wer ,   a n d   en er g y   o n   th e   AC   lo ad   wh en   th e   p o r ta b le  s o lar   p o wer   s u p p l y   is   in   o p er atio n .   T h er e f o r e,   test in g   th PZE M - 0 0 4 T   s en s o r   was  c o n d u cte d   to   e n s u r ac c u r ate  r ea d in g s   d u r in g   s y s tem   f u n ctio n ality .   T h e   test in g   o f   AC   v o ltag a n d   cu r r en t r ea d in g s   o n   t h PZE M - 0 0 4 T   s en s o r   was  c o n d u cted   b y   u p l o ad in g   a   v o ltag e - r ea d in g   p r o g r a m   to   th Ar d u in o   Me g 2 5 6 0   m icr o co n tr o ller   u s in g   th Ar d u in o   I DE .   Valid atio n   was  p er f o r m ed   b y   co n n ec tin g   th s en s o r   d u r i n g   th ch ar g in g   o r   d is ch ar g in g   p r o ce s s es  o f   th p o r tab le  s o lar   p o wer   s u p p ly .   T h e   r ea d in g s   wer m o n ito r ed   th r o u g h   PLX - DAQ  an d   co m p ar ed   with   m ea s u r em en ts   o b tain ed   f r o m   FLUK E   m u ltime ter .   T h v o ltag m ea s u r em en ts   ar illu s tr ated   in   Fig u r 4 ( a) ,   wh ile  th cu r r en r ea d in g s   ar s h o wn   in   Fig u r 4 ( b ) ,   d e m o n s tr atin g   t h e   s en s o r ' s   p r ec is io n   an d   r eliab ilit y .           ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   PZe m   s en s o r   test : ( a)   v o ltag m ea s u r em en t   an d   ( b )   c u r r en m ea s u r em en t       B ased   o n   th e   v o ltag test in g   d ata  f o r   th e   PZE M - 0 0 4 T   s e n s o r   p r esen ted   i n   T a b le  1 ,   t h v o ltag e   r ea d in g s   f r o m   th PZE M - 0 0 4 T   s en s o r   clo s ely   m atch e d   th m ea s u r e m en ts   o b tain e d   u s in g   a   FLUK E   m u ltime ter ,   with   an   a v er ag e   e r r o r   r ate  o f   0 . 0 5 8 6 7 f o r   v o lt ag r ea d in g s   an d   0 . 5 1 2 8 5 f o r   cu r r en r ea d in g s .   T h ese  v alu es  f all  with in   ac ce p tab le  to ler an ce   lim its ,   co n f ir m in g   th at  th e   PZE M - 0 0 4 T   s en s o r s   v o ltag e   test in g   is   ac cu r ate  an d   th s en s o r   is   s u itab le  f o r   im p lem e n tatio n   in   t h s y s tem .   T h AC S7 1 2   s en s o r   is   u s ed   t o   m ea s u r b o th   AC   an d   DC   c u r r en ts .   I n   th s y s tem   test in g ,   th is   s en s o r   was  em p lo y ed   to   m ea s u r th DC   cu r r en f lo win g   f r o m   t h s o lar   p an el  t o   th b atter y ,   as  well  as  th DC   cu r r en f lo win g   f r o m   th b att er y   to   th lo a d .   T h is   en s u r es  ef f ec tiv co n tr o o f   th b atter y   ch ar g to   p r ev e n o v er ca p ac ity   o r   u n d er ca p ac ity   d u r i n g   th c h ar g in g   a n d   d is ch ar g in g   p r o ce s s es.  T o   v alid ate   t h ac cu r ac y   o f   th s en s o r   r ea d in g s ,   test in g   was  co n d u cte d   b y   u p lo ad in g   th e   AC S7 1 2   s en s o r   r ea d i n g   p r o g r am   to   t h Ar d u in o   Me g 2 5 6 0   m icr o co n t r o ller   u s in g   th Ar d u in o   I DE .   T h test   was  p er f o r m ed   b y   c o n n ec tin g   th s en s o r 's  in p u t   p in   in   s er ies  with in   t h elec tr i ca cir cu it  to   d etec t   th f lo o f   DC   cu r r en t,  s p ec i f ically   alo n g   th e   cu r r en t   p ath   f r o m   t h s o lar   p an el  t o   th e   b atter y .   T h e   s en s o r   r ea d in g s   w er m o n ito r ed   in   r ea l   tim u s in g   PLX - DAQ  an d   s y s tem atica lly   co m p ar ed   with   r ef er en ce   m ea s u r em e n ts   o b ta in ed   f r o m   FLUK E   m u ltime t er ,   as  illu s tr ated   in   Fig u r 5 .   Fig u r e   5 ( a)   s h o ws  t h at  th c h ar g in g   cu r r en m ea s u r ed   b y   t h s en s o r   cl o s ely   ali g n s   with   th v alu es  r ec o r d e d   b y   th m u ltime ter ,   in d icatin g   th r eliab ilit y   o f   th cu r r en s en s in g   m o d u le.   Similar ly ,   Fig u r 5 ( b )   d em o n s tr ates  co r r elatio n   b e twee n   th v o ltag s en s o r   r e a d in g s   an d   th m u ltime ter   m e asu r em en ts ,   f u r t h er   co n f ir m in g   th v alid ity   o f   t h v o ltag s en s in g   cir cu it.       T ab le  1 .   PZe m   s en s o r   ac c u r ac y   test   C o m p o n e n t   S e n s o r   M u l t i me t e r s   Er r o r   ( %)   A v e r a g e   P ZEM   A C   v o l t   ( P ZE M   s e n s o r )   2 2 6 . 3   2 2 6 . 2   0 . 0 4 4   0 . 0 5 8 6 7   2 2 6 . 6   2 2 6 . 4   0 . 0 8 8   2 2 6 . 4   2 2 6 . 3   0 . 0 4 4   P ZEM   A C   c u r r e n t   ( P ZE M   s e n s o r )   0 . 4 3   0 . 4 2 9   0 . 2 3 3 1     0 . 1 7   0 . 1 7 7   0 . 0 3 9 5 5   0 . 5 1 2 8 5   0 . 3 2   0 . 3 1 6   1 . 2 6 5 9       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   1 2 0 - 1 3 1   126       ( a)   ( b )     Fig u r 5 .   Vo ltag e   an d   c u r r e n s en s o r   test : ( a)   c h ar g in g   cu r r e n t m ea s u r em en t   a n d   ( b )   v o ltag m ea s u r em en t       B ased   o n   th e   test in g   d ata   f o r   th DC   v o ltag e   an d   cu r r en s en s o r s   p r esen ted   in   T ab le  2 ,   t h v o ltag e   an d   cu r r e n r ea d in g s   f r o m   th e   DC   s en s o r s   clo s e ly   m atch ed   th m ea s u r em en ts   f r o m   th FLUK E   m u ltime ter ,   with   an   a v er ag e   er r o r   r ate  o f   0 . 8 3 4 6 7 f o r   v o ltag e   an d   0 . 4 8 0 6 7 f o r   cu r r en t.   T h ese  r es u lts   in d icate   th at   th e   DC   s en s o r   r ea d in g s   ar with in   th ac ce p tab le  er r o r   to ler a n ce   lim its ,   co n f ir m in g   th at  th DC   s en s o r s   ar e   r eliab le  an d   s u itab le  f o r   im p le m en tatio n   in   th e   s y s tem .   T h d ata  c o llectio n   f o r   t h b a tter y   m an a g em en s y s tem   d u r in g   th c h ar g i n g   c o n d itio n   in clu d es  th e   ch ar g in g   c u r r e n t,  lo ad   c u r r en t,   an d   th b atter y ' s   So C   s im u lta n eo u s ly .   As a  r esu lt,  th b atter y   ca p ac ity   r ea d i n g s   ar o b tain ed   ac co r d i n g   to   t h b atter y   m a n ag em e n s y s tem   m eth o d   im p lem en ted ,   w h ich   u s es  c o u lo m b   co u n tin g ,   as  s h o wn   in   Fig u r 6 .   Fro m   Fig u r 6 ,   it  ca n   b o b s er v ed   th at  wh en   t h ch ar g in g   cu r r e n is   g r ea ter   th an   th lo ad   cu r r en t,  th b att er y ' s   So C   cu r v co n tin u es  to   r is e.   T h is   is   b ec au s e,   ess en tiall y ,   th ac cu m u latio n   o f   cu r r en t is ch ar g i n g   th b atter y .       T ab le  2 .   Vo ltag a n d   c u r r en t a cc u r ac y   test   C o m p o n e n t   S e n s o r   M u l t i me t e r s   Er r o r   ( %)   A v e r a g e   V D C   b a t t e r y   ( v o l t a g e   se n s o r )   1 2 . 6 4   1 2 . 7 1   0 . 5 5 1   0 . 8 3 4 6 7   1 2 . 5 4   1 2 . 6 9   1 . 1 8 2   1 2 . 8 7   1 2 . 9 7   0 . 7 7 1   I   D C   P V   ( A C S 7 1 2   s e n so r )   2 . 9 1   2 . 9 0   0 . 3 4 5     3 . 4 3   3 . 4 0   0 . 8 8 2   0 . 4 8 0 6 7   9 . 3 2   9 . 3 0   0 . 2 1 5             Fig u r 6 .   So C   b atter y   d u r i n g   c h ar g in g   p r o ce s s       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       E n h a n ci n g   s ec u r ity  in   p o r ta b le  s o la r   p o w er su p p ly  d esig n   fo r   a lter n a tive  en erg a p p lica tio n s   ( S ya fii )   127   T h d ata  co llectio n   f o r   t h b a tter y   m an ag em e n s y s tem   d u r in g   th d is ch ar g in g   p r o ce s s   in clu d es  th lo ad   cu r r e n t,  ch ar g in g   c u r r en t,   an d   th b atter y ' s   So C   s im u lta n eo u s ly .   As a  r esu lt,  th b atter y   ca p ac ity   r ea d i n g s   ar o b tain ed   ac co r d i n g   to   t h b atter y   m a n ag em e n s y s tem   m eth o d   im p lem en ted ,   w h ich   u s es  c o u lo m b   co u n tin g ,   as  s h o wn   in   Fig u r 7 .   Fro m   Fig u r 7 ,   it  ca n   b o b s er v ed   th at  d u r in g   th d is ch ar g in g   p r o ce s s ,   th b atter y ' s   So C   cu r v d ec r ea s es  m o r s ig n if ican tly   co m p ar e d   to   th ch ar g in g   p r o ce s s .   T h is   is   b ec au s th e   cu r r en is   b ein g   u s ed   to   p o w er   th lo ad ,   lead i n g   to   r e d u ctio n   in   th b atter y ' s   ca p ac ity .   Ad d itio n ally ,   th e   b atter y ' s   So C   d u r in g   th lo ad in g   p r o ce s s   is   h ig h er   th an   in   th ch ar g in g   p r o ce s s ,   as  th b atter y ' s   en er g y   is   co n s u m ed   m o r r a p id ly   wh e n   d is ch ar g in g .   T h d is ch ar g p r o ce s s   in   T a b le  3   s h o ws  th at   th So C   s tat u s   h as  r ea ch e d   th e   s p ec if ied   m ax im u m   v o ltag o f   1 4   a n d   So C   1 0 0 %.  W h en   th b atter y   r ea c h es m ax im u m   c h ar g e,   c u t o f f   1   wi ll b ac tiv ( ON )   an d   th b atter y   is   in   d is ch ar g in g   s t atu s .   T h in s talled   lo ad   ca n   u s th en er g y   s to r ed   in   th b atter y ,   s o   th So C   wi ll  d ec r ea s e.   W h en   th e   esti m ated   So C   r ea ch es  7 0 %,   cu o f f   1   will  tu r n   o f f   ( OFF ) .   B ec au s en er g y   is   u s ed   wh e n   th esti m ated   So C   r ea c h es  7 0 %,  th b atter y   s tatu s   will  ch a n g to   r e - ch ar g i n g ,   an d   en e r g y   will  co n ti n u t o   f lo to   th l o ad .   T h is   r elay   all o ws  th lo ad   to   s till   b ab le  to   u s th r em ain i n g   e n er g y   in   t h b atter y   ca r ef u lly   b ec au s th b atter y   is   alm o s em p ty .   T h e   p r o ce s s   co n tin u es  u n til  th e   s u n   s ets  th r em ain in g   e n er g y   will   co n tin u t o   f lo t o   th lo a d .   W h en   th So C   d r o p s   to   2 0 %,  th cu o f f   r ela y   2   will  ac tiv at ( ON)   an d   cu o f f   p o wer   to   th e   lo ad ,   p r o tectin g   t h b atter y   f r o m   o v er - d is ch ar g i n g .   T h b atter y   will  b eg in   r ec h ar g in g   as  s u n lig h b ec o m es  av ailab le,   s tar tin g   f r o m   r em ain i n g   So C   o f   2 0 %.  Du r in g   t h is   p h ase,   th b atter y   en ter s   th r ec h a r g in g   s t ate.   On ce   th So C   r ea ch es  4 0 %,  cu o f f   r elay   2 ,   wh ich   was  p r ev io u s ly   ac tiv ated ,   will  b d ea ctiv ated ,   allo win g   th lo ad   to   r ec o n n ec a n d   r esu m d r awin g   en er g y   f r o m   t h b atter y ,   as  illu s tr ated   in   T ab le  4 .   T h is   au to m atio n   will  tak p lace   c o n tin u o u s ly ,   a n d   th e   in co m in g   a n d   o u tg o i n g   f lo c o n d itio n s   ca n   b m o n ito r ed   u s in g   I o T   B ly n k .   Mo n ito r in g   s o lar   p o wer   s u p p l ies  is   ca r r ied   o u u s in g   I o T   with   th B ly n k   u s er   in ter f ac e.   T h B ly n k   ap p licatio n   is   n o r elate d   to   a n y   ch i p s   o r   co m p o n en ts ,   b u th m icr o c o n tr o ller   b o a r d   u s ed   m u s h a v W iFi   ac ce s s   to   b ab le  to   co m m u n icate   with   B ly n k .   B ly n k 's   p r im ar y   g o al  is   to   m ak it  ea s y   to   m o n ito r   an d   co n tr o l   d ev ices  f r o m   t h web   a n d   m o b ile.   B ly n k   p r o g r am m in g   b eg in s   b y   en ter in g   th a u th   to k e n ,   SS I D,   an d   W iFi   p ass wo r d .   T h B ly n k   d ash b o a r d   will  d is p lay   all  th ad d ed   wid g ets.  B y   u tili zin g   th wid g et  f ea tu r es  av ailab le  o n   B ly n k ,   th m o n ito r in g   d is p lay   ca n   in ter ac with   th co n tr o lled   h ar d war e.   E ac h   wid g et   ca n   b co n f ig u r ed   b y   s ettin g   s p ec if ic  p ar am ete r s .   T h in ter f ac will  d is p lay   th e   p ar am eter   v al u es  o f   in c o m in g   cu r r e n t,  o u t g o in g   cu r r en t,   v o ltag e ,   So C ,   a n d   r el ay   s tatu s .   T h e   wid g et   u s ed   is   g au g to   d is p lay   So C   a   v alu d is p lay   t o   d is p lay   cu r r en t a n d   v o ltag v alu es.           Fig u r 7 .   So C   b atter y   d u r i n g   l o ad in g   h ig h er   th an   c h ar g in g   p r o ce s s       T ab le  3 .   Dis ch ar g in g   p r o ce s s   No   (V  b a t t e r y )   S o C   ( %)   C u t   o f f   1   C u t   o f f   2   C h a r g i n g / d i sc h a r g i n g   Lo a d   1   14   1 0 0 . 0 0   ON   O F F   D i sch a r g i n g   Lo a d i n g   2   1 3 . 5   8 3 . 3 3   ON   O F F   D i sch a r g i n g   Lo a d i n g   3   1 3 . 1   7 0 . 0 0   O F F   O F F   R e c h a r g i n g   Lo a d i n g   4   13   6 6 . 6 7   O F F   O F F   C h a r g i n g   Lo a d i n g   5   1 2 . 5   5 0 . 0 0   O F F   O F F   C h a r g i n g   Lo a d i n g   6   1 2 . 2   4 0 . 0 0   O F F   O F F   C h a r g i n g   Lo a d i n g   7   12   3 3 . 3 3   O F F   O F F   C h a r g i n g   Lo a d i n g   8   1 1 . 6   2 0 . 0 0   O F F   ON   C h a r g i n g   D i sco n n e c t   9   1 1 . 1   3 . 3 3   -   -   -   -   10   11   0   -   -   -   -   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   1 2 0 - 1 3 1   128   T ab le  4 .   C h ar g i n g   p r o ce s s   No   (V  b a t t e r y )   S o C   ( %)   C u t   o f f   1   C u t   o f f   2   C h a r g i n g / d i sc h a r g i n g   Lo a d   1   11   0   -   -   -   -   2   1 1 . 1   3 . 3 3   -   -   -   -   3   1 1 . 6   2 0 . 0 0   O F F   ON   R e c h a r g i n g   D i sco n n e c t   4   12   3 3 . 3 3   O F F   ON   C h a r g i n g   D i sco n n e c t   5   1 2 . 2   4 0 . 0 0   O F F   O F F   C h a r g i n g   R e c o n n e c t   l o a d i n g   6   1 2 . 5   5 0 . 0 0   O F F   O F F   C h a r g i n g   Lo a d i n g   7   13   6 6 . 6 7   O F F   O F F   C h a r g i n g   Lo a d i n g   8   1 3 . 1   7 0 . 0 0   O F F   O F F   C h a r g i n g   Lo a d i n g   9   1 3 . 5   8 3 . 3 3   ON   O F F   D i sch a r g i n g   Lo a d i n g   10   14   1 0 0 . 0 0   ON   O F F   D i sch a r g i n g   Lo a d i n g       T h d esig n   a n d   im p lem e n ta tio n   o f   th e   p o r tab le  s o lar   p o wer   s u p p l y   with   in teg r at ed   b atter y   m an ag em en a n d   s ec u r ity   f ea tu r es  h av b ee n   s u cc ess f u lly   d em o n s tr ated .   T h r o u g h   r ig o r o u s   test in g ,   in clu d in g   ca lib r atio n   an d   v alid atio n   o f   s en s o r   r ea d in g s ,   it  was  c o n f ir m ed   th at   b o t h   th e   PZE M - 0 0 4 T   an d   AC S7 1 2   s en s o r s   d eliv er   ac cu r ate  m ea s u r em en ts   o f   v o ltag e,   cu r r e n t ,   an d   p o wer   u n d er   v a r io u s   o p er atin g   c o n d itio n s .   T h h ig h   ac c u r ac y   o f   th e   s en s o r s   u s ed ,   p ar ticu lar ly   th PZ E M - 0 0 4 T   an d   AC S7 1 2 ,   p lay s   cr itical  r o le   in   en s u r in g   th e   r eliab ilit y   o f   th co u lo m b   co u n tin g   So C   esti m atio n .   I n ac c u r ate  c u r r en o r   v o lt ag r ea d in g s   co u ld   r esu lt  in   f au lty   So C   ca lcu latio n s ,   wh ich   in   tu r n   c o u ld   le ad   to   p r em atu r b atter y   d eg r ad atio n   o r   s y s tem   s h u td o wn .   T h e   s en s o r   ac c u r a cy   with in   ac ce p tab le   er r o r   m a r g in s   d em o n s tr ates  th at   th p r o p o s ed   s y s tem   h as  m et  th n ec ess ar y   th r esh o ld   f o r   d ep e n d ab le  o f f - g r id   ap p licatio n s ,   wh er m ain ten an ce   an d   ca lib r atio n   o p p o r tu n ities   ar m in im al.   T h co u lo m b   co u n tin g   m eth o d   u s ed   to   esti m ate  th b atter y ' s   So C   p r o v id es  r eliab le  d ata  th r o u g h o u b o th   th e   ch ar g i n g   a n d   d is ch a r g in g   p r o ce s s es.  T h r esu lts   s h o th at  th s y s tem   o p e r ate s   ef f icien tly ,   with   s en s o r   r ea d in g s   clo s ely   m atc h in g   th o s f r o m   s tan d ar d   m e asu r em en to o ls ,   e n s u r in g   th a th p o r tab le  s o lar   p o wer   s u p p l y   ca n   b e   s af ely   an d   ef f ec tiv ely   u s ed   in   r ea l - wo r ld   ap p licatio n s .   T h e   in teg r atio n   o f   I o T   ca p ab ilit ies  f o r   r ea l - tim m o n ito r i n g   f u r th er   en h a n ce s   th s y s tem ' s   f u n ctio n ality ,   p r o v id in g   a   r o b u s s o lu tio n   f o r   m an ag in g   s o lar   en er g y   in   a n   a u to m ated   an d   s ec u r m a n n er .   W h ile  th s y s tem   h as   d em o n s tr ated   r eliab le  So C   esti m atio n   th r o u g h   th co u lo m b   co u n tin g   m eth o d ,   it  is   im p o r tan to   ac k n o wled g m o r ad v an ce d   ap p r o ac h es  in   r ec en liter atu r e.   Kalm an   f ilter in g   tech n iq u es  ar wid ely   u s ed   f o r   So C   p r e d i ctio n   d u to   th eir   a b ilit y   to   r ed u ce   n o is an d   im p r o v esti m at io n   ac cu r ac y   b ased   o n   m ath e m atica b atter y   m o d els.  L ik ewise,   m ac h in lear n in g   m eth o d s ,   s u ch   as  n eu r al  n etwo r k s   o r   L STM   m o d els  h av s h o wn   p o ten tia in   lear n in g   b atter y   b eh av i o r   f r o m   h is to r ical  d ata  f o r   m o r ad ap tiv So C   esti m atio n .   Ho wev er ,   t h ese  m eth o d s   ty p ically   r eq u ir h ig h er   c o m p u tatio n al  r eso u r ce s ,   co m p lex   m o d el   tr ain in g ,   a n d   a r less   s u itab le  f o r   l o w - p o wer   em b e d d ed   s y s tem s   in   r u r al  o r   o f f - g r id   ap p li ca tio n s .   T h er ef o r e,   th is   s tu d y   ad o p ts   th co u l o m b   co u n tin g   ap p r o ac h   d u to   its   s im p licity ,   ea s o f   i m p lem en tatio n ,   a n d   co m p atib ilit y   with   t h E SP 3 2   p latf o r m .   W h en   s u p p o r te d   b y   r eliab le  cu r r e n an d   v o ltag e   s en s in g ,   th is   m et h o d   p r o v id es  s u f f icien ac cu r ac y   f o r   p r ac tical  f ield   ap p licatio n s ,   m ak in g   it  v iab le  s o lu tio n   f o r   d ec e n tr alize d   en er g y   s y s tem s .   C o m p ar ed   to   p r e v io u s   im p le m en tatio n s   u s in g   Kalm an   f ilter   [ 2 5 ]   o r   m ac h i n lear n in g - b ased   [ 2 6 ]   So C   p r ed ictio n ,   th co u lo m b   co u n tin g   m et h o d   o f f er s   s ig n if ican tly   s im p ler   an d   r eso u r ce - ef f icien t   alter n ativ e.   W h ile  th o s ad v an ce d   ap p r o ac h es  m a y   ac h iev h ig h er   p r ec is io n   u n d er   la b o r ato r y   co n d itio n s ,   th e y   o f ten   r e q u ir e   s o p h is ticated   b a tter y   m o d els,  ex ten s iv d atase ts ,   an d   h i g h er   co m p u tatio n al  p o wer   n o s u itab le   f o r   lo w - co s m icr o c o n tr o ller s   lik th E SP 3 2 .   I n   co n tr ast,   th m eth o d   p r esen ted   in   th i s   wo r k   p r io r itizes  af f o r d a b ilit y ,   m o d u la r ity ,   a n d   ea s o f   d e p lo y m e n in   r u r al  o r   o f f - g r id   ar ea s ,   wh ic h   alig n s   m o r e   clo s ely   with   th o p er atio n al  co n s tr ain ts   an d   s ca lab ilit y   g o als o f   d ec en t r alize d   r en ewa b le  e n er g y   s y s tem s .   I n   ad d itio n   to   th tec h n ical  v a lid atio n   an d   m eth o d   s elec tio n ,   it  is   im p o r tan t   to   co n s id er   th e   s y s tem s   ca p ac ity   f o r   s ca lab ilit y   an d   e n er g y   i n d ep e n d en ce .   T h e   p r o p o s ed   s y s tem   d em o n s tr ates  k ey   f ea tu r es  o f   e n er g y   au to n o m y ,   p ar ticu lar l y   th r o u g h   its   ab ilit y   to   o p er ate  in d ep e n d en tly   in   o f f - g r i d   ar ea s   u s in g   s o lar   en er g y .   W ith   s u f f icien b atter y   ca p ac ity   an d   p r o p e r   So C - b ased   co n tr o l,  th s y s tem   ca n   s u s ta in   b asic  lo ad s   ev en   d u r in g   n ig h ttime ,   ass u m in g   th en e r g y   d em an d   an d   b atter y   s to r ag ar e   p r o p er ly   m atch ed .   W h ile  th cu r r en t   im p lem en tatio n   is   o p tim ized   f o r   s m all - s ca le  a p p licatio n s ,   t h d esig n   ca n   b e   m o d u lar ly   e x p an d e d   b y   ad d in g   m o r PV  p an els,  b atter y   b a n k s ,   an d   o u tp u c h an n els.  T h e   u s o f   E SP 3 2   allo ws  f lex ib i lity   f o r   m o n ito r in g   m u ltip le  in p u ts   an d   m an a g in g   ad d itio n al   r elay s   o r   lo ad   p r i o r ities .   I n   f u tu r e   d e v elo p m e n ts ,   in teg r atin g   p o wer   b alan cin g   s tr ateg ies  s u ch   as   lo ad   p r io r itizatio n ,   DC   b u s   r eg u latio n ,   o r   tim e - b ased   en er g y   s ch e d u lin g   ca n   en h an ce   s y s tem   p er f o r m an ce   u n d e r   v a r iab le  g e n er atio n   a n d   co n s u m p tio n   co n d itio n s .   T h is   wo u ld   f u r th e r   s tr en g th en   th e   s y s tem s   s ca lab ilit y   an d   s u itab ilit y   f o r   b r o a d er   r u r al  elec tr if icatio n   p r o g r am s .   T h e   im p lem en tatio n   o f   s u ch   s y s tem   ca n   h as   tan g ib le  im p ac o n   I n d o n esia’ s   b r o a d er   elec tr if icatio n   ag en d a ,   esp ec ially   in   s u p p o r tin g   th 2 3 r en ewa b le  e n er g y   tar g et   b y   2 0 2 5 .   B y   en ab lin g   lo ca li ze d ,   I o T - m o n ito r ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       E n h a n ci n g   s ec u r ity  in   p o r ta b le  s o la r   p o w er su p p ly  d esig n   fo r   a lter n a tive  en erg a p p lica tio n s   ( S ya fii )   129   s o lar   en er g y   s y s tem s   with   in teg r ated   b atter y   p r o tectio n ,   th i s   s o lu tio n   d ir ec tly   ad d r ess es  t h elec tr icity   ac ce s s   g ap   in   f r o n tier ,   r em o te,   an d   u n d er d ev elo p e d   ar ea s .   Mo r eo v er ,   th m o d u lar   n atu r o f   t h d esig n   en s u r es   co m p atib ilit y   with   g o v e r n m en o r   p r iv ate - led   i n itiativ es  to   d ep lo y   m icr o g r id s   o r   p o r tab le  s o lar   k its ,   o f f er in g   a   co s t - ef f ec tiv to o l f o r   e n er g y   d em o cr atiza tio n   a n d   s u s tain ab ilit y .   Fu r th er m o r e ,   f r o m   a n   ec o n o m ic  an d   life cy cle  p er s p ec tiv e,   th p r o p o s ed   s y s tem   was  d ev elo p ed   u s in g   lo w - co s co m p o n en ts ,   s u ch   as   th E SP 3 2   m icr o c o n tr o ller ,   PZE M - 0 0 4 T ,   an d   AC S7 1 2   s en s o r s ,   wh ich   o f f er   a n   ef f ec tiv b alan ce   b etwe en   p er f o r m an ce   an d   af f o r d ab ilit y .   T h is   m ak es  th s y s tem   ac ce s s ib le  f o r   lo w - in co m an d   r u r al  co m m u n ities .   T h m o d u lar   d esig n   m in im izes  m ain ten an ce   co m p lex ity   an d   f ac ilit ates  ea s y   p ar t   r ep lace m en t,  r ed u cin g   lo n g - te r m   o p e r atio n al  co s ts .   I n   ter m s   o f   life cy cle,   th e   s y s tem ' s   r e lian ce   o n   lead - ac id   b atter ies ,   wh ile  n o th m o s ad v an ce d ,   en s u r es  wid esp r ea d   av ailab ilit y   an d   s tr aig h tf o r war d   r ec y clin g   p r o ce s s es.  T h in clu s io n   o f   b atter y   p r o tectio n   m ec h a n is m   th r o u g h   ac cu r ate  So C   co n tr o l a ls o   ex ten d s   b atter y   life s p an ,   co n tr ib u tin g   to   lo w er   to tal  co s o f   o wn er s h ip .   Fu t u r r esear ch   m ay   f u r th e r   o p ti m ize  th ec o n o m ic   v iab ilit y   b y   in teg r atin g   life cy cle  co s m o d elin g   an d   ass ess i n g   tr a d e - o f f s   b etwe en   b atter y   ty p es  o r   alter n ativ e   en er g y   s to r a g o p tio n s .       4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   s u cc ess f u lly   d esig n ed   an d   im p lem e n ted   p o r ta b le  s o lar   p o wer   s u p p ly   s y s tem   eq u ip p ed   with   b atter y   m an a g em en t   an d   s ec u r ity   f ea tu r es,   v alid ated   th r o u g h   test in g   t h at  s h o wed   h ig h   ac cu r ac y   f r o m   th e   PZE M - 0 0 4 T   an d   AC S7 1 2   s en s o r s ,   with   av er ag v o ltag a n d   cu r r e n er r o r   r ates  o f   0 . 8 3 4 6 7 an d   0 . 4 8 0 6 7 r esp ec tiv ely ,   an d   0 . 5 1 2 8 5 f o r   AC S7 1 2   cu r r en r ea d i n g s ,   all  with in   ac ce p tab le  lim its .   T h So C   esti m atio n   u s in g   th e   co u lo m b   co u n tin g   m eth o d   ef f ec tiv ely   tr ac k e d   b atter y   ca p ac ity ,   wh e r th e   So C   in cr ea s ed   d u r in g   ch ar g in g   a n d   d ec r ea s ed   d u r i n g   d is ch ar g in g ,   alig n in g   with   ex p ec ted   b e h av io r .   d u a l - r elay   p r o tectio n   m ec h an is m   was  im p lem e n ted :   R elay   1   ac tiv ated   at  1 0 0 S o C   an d   tu r n e d   o f f   at  7 0 %,  wh ile  R elay   2   c u o f f   th lo ad   at  2 0 to   p r ev en o v er d is ch ar g e.   T h ese  co n tr o ls   o p er ated   in   r ea l - tim th r o u g h   t h B ly n k - b ased   I o T   in ter f ac e,   e n ab lin g   r em o te  m o n ito r in g   an d   s af e   en er g y   m an ag em en t.   T h e   s y s tem   d eliv er e d   s tab le  5   V,   1 2   V,   an d   2 4   DC   o u tp u ts   an d   A C   p o wer ,   s u itab le  f o r   telec o m m u n icatio n s   an d   o th e r   r em o te - ar ea   ap p licatio n s .   T h in teg r atio n   o f   ac c u r ate  s en s o r s ,   s im p le  y et  ef f ec tiv So C   esti m atio n ,   an d   r ea l - tim I o T   m o n ito r in g   m ak e s   th s y s tem   p r ac tical  f o r   o f f - g r id   u s e.   Fu r th er m o r e,   its   m o d u lar   d esig n   allo ws  f u tu r s ca lab ilit y ,   an d   its   s im p licity   o f f er s   ad v a n tag es  o v er   m o r co m p lex   p r ed ictio n   m eth o d s   s u ch   as  Kalm an   f ilter s   o r   m ac h in e   lear n in g ,   m ak in g   it  v iab le  s o lu tio n   to   s u p p o r d ec en tr ali ze d   r en ewa b le  e n er g y   d e p lo y m en an d   n atio n al   elec tr if icatio n   tar g ets.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h ac k n o wled g em e n is   ad d r ess ed   to   An d alas  Un iv er s ity   f o r   s u p p o r tin g   th is   r esear c h   f u n d in g   th r o u g h   th PGB   s ch em e,   with   co n tr ac n o : T /1 5 /UN. 1 6 . 1 7 / PP . E n er g i - PDU - KR P2 GB - Un an d /2 0 2 2 .       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   Sy af ii                               B en n y   Dwik L eo n a n d a                               No v izo n                               R in d in Ar m y s a                                 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.