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.  1 7 ,   No .   2 J u n e   20 2 6 ,   p p .   1025 ~ 1 0 3 5   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 7 . i 2 . p p 1 0 2 5 - 1 0 3 5           1025       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   M ulti - o bje ctive e nerg y  ma na g ement optimiza tion in  electric  v ehicles using  f uz zy  log ic and pa rti cle swa rm o pti mi za tion       V .   L a k s hm i D ev i 1 ,   Da mo dh a Reddy 2 ,   Srik a nth  Velpula 3 ,   K.   K um a r 4 B a s i R eddy   Av ula 5     1 S c h o o l   o f   E n g i n e e r i n g ,   A n u r a g   U n i v e r si t y ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a     2 I n st i t u t e   o f   A e r o n a u t i c a l   E n g i n e e r i n g ,   D u n d i g a l ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a     3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   S R   U n i v e r si t y ,   W a r a n g a l ,   I n d i a     4 D e p a r t me n t   o f   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   S r i   V e n k a t e sw a r a   C o l l e g e   o f   En g i n e e r i n g ,   Ti r u p a t i ,   I n d i a   5 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   M o h a n   B a b u   U n i v e r si t y ,   S c h o o l   o f   C o mp u t i n g ,   T i r u p a t i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l   30 2 0 2 5   R ev is ed   Ma r   0 8 2 0 2 6   Acc ep ted   Ap r   23 2 0 2 6       Th is  p a p e r   p r o p o se a   h y b rid   e n e rg y   m a n a g e m e n s y ste m   (EM S )   f o e lec tri c   v e h icle b y   i n teg ra ti n g   f u z z y   l o g ic  c o n tro ( F LC)  wit h   p a rti c le  sw a rm   o p ti m iza ti o n   ( P S O)   to   imp r o v e   p o we r - sp li d e c isio n - m a k in g   u n d e d y n a m ic   d riv i n g   c o n d it i o n s.   Th e   F LC  is  d e sig n e d   u si n g   sta te  o c h a rg e   ( S o C a n d   v e h icle   sp e e d   a i n p u v a riab les   a n d   p o we sp li a t h e   o u t p u t.   A   se o f   fu z z y   ru les   d e fin e t h e   EM S   b e h a v i o r,   wh i le  P S is  e m p l o y e d   to   fin e - tu n e   d e c isio n b y   m a x imiz in g   a n   e ff icie n c y   o b jec ti v e   f u n c ti o n   d e fi n e d   a th e   c lo se n e ss   o th e   p o we sp l it   t o   a n   id e a re fe re n c e .   Th e   sim u latio n   is   imp lem e n ted   i n   P y t h o n   u sin g   C o lab - c o m p a ti b le  p a c k a g e su c h   a sc ik it - fu z z y ,   DEAP,   a n d   m a tp lo tl ib ,   e n su rin g   a c c e ss ib il it y   a n d   re p r o d u c ib il it y .   A   tes g rid   c o v e rin g   1 0   S o C   lev e ls  (1 0 1 0 0 % a n d   1 0   sp e e d   le v e ls  (1 0   1 2 0   k m /h is  u se d   to   e v a l u a te  th e   sy ste m .   Visu a li z a ti o n   to o ls,   in c lu d i n g   h e a tma p s,  3 su rfa c e   p l o ts,  a n d   c o n t o u p l o ts,  a re   e m p lo y e d   to   re p re se n th e   EM S   b e h a v i o r.   T h e   P S O - e n h a n c e d   sy ste m   a c h iev e d   a   m a x imu m   e fficie n c y   o 9 8 . 2 %   a a n   o p t imiz e d   S o o 6 1 . 7 %   a n d   a   sp e e d   o f   5 3 . 6   k m / h ,   o u t p e rfo rm in g   sta n d a lo n e   fu z z y   lo g ic  c o n tr o l.   Ta b u late d   re su lt a n d   sta ti stica su m m a ries   v a li d a te t h e   e ffe c ti v e n e ss   o th e   p ro p o se d   s y st e m .   K ey w o r d s :   E f f icien cy   o p tim izatio n   E lectr ic  v eh icles   E n er g y   m an ag e m en t sy s tem   Fu zz y   lo g ic  co n tr o l   Par ticle  s war m   o p tim izatio n   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 :   K.   Ku m ar   D e p a r t m e n t   o f   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   S r i   V e n k a t e s w a r a   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   T ir u p ati,   An d h r Pra d esh ,   I n d i a   E m ail:  k u m ar 3 k k @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h r ap id   ad o p tio n   o f   elec tr ic  v eh icles  ( E Vs)  is   tr an s f o r m in g   th g l o b al  tr an s p o r tatio n   s ec to r ,   f u ele d   b y   th e   u r g en n ee d   to   r ed u ce   g r ee n h o u s e   g as  em is s io n s ,   e n h an ce   en er g y   s ec u r ity ,   a n d   p r o m o te   s u s tain ab le   m o b ilit y .   Acc o r d in g   to   th e   I n t er n atio n al  E n er g y   Ag en c y   ( I E A) ,   E Vs  ar p r o jecte d   to   co n s titu te  o v er   3 5 o f   g lo b al  v e h icle  s ales  b y   2 0 3 0 ,   in te n s if y in g   th d e m an d   f o r   ef f icie n an d   in tellig e n o n b o ar d   en e r g y   m an ag em en t   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   T o   en s u r p er f o r m an ce ,   s af ety ,   an d   b atter y   lo n g ev ity ,   en er g y   m an ag em en t   s y s tem s   ( E MS)   ar c r itical  in   d y n am i ca lly   r eg u latin g   p o wer   f lo b etwe en   v eh icle   co m p o n en ts ,   in clu d in g   b atter ies,   r eg en er ativ e   b r a k in g   u n its ,   a n d   au x iliar y   lo a d s   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   Ho wev er ,   co n v en tio n al  E MS   im p lem en tatio n s ty p ically   b u ilt  o n   s tatic  lo g ic,   h eu r is tic  r u les,  o r   p r e - p r o g r a m m ed   lo o k - u p   tab les lack   th e   f lex ib ilit y   to   h an d le   tim e - v ar y in g ,   n o n lin ea r   b eh av io r s   u n d er   r ea l - wo r ld   d r iv i n g   c y cles [ 5 ] ,   [ 6 ] .   Fu zz y   lo g ic  co n tr o ller s   ( FLC s )   h av em er g ed   as  v iab le   alter n ativ d u to   th eir   r o b u s tn ess   in   h an d lin g   in p u t u n ce r tain ty   an d   th eir   ca p ab ilit y   f o r   h u m a n - lik r ea s o n in g   [ 7 ] [ 9 ] .   B y   u s in g   lin g u is tic  r u les an d   ap p r o x im ate  in f e r en ce ,   FLC s   o f f er   t r an s p ar en t   d ec is io n - m ak in g   f o r   en er g y   d is tr ib u tio n   task s ,   s u ch   as  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.  1 7 ,   No .   2 J u n e   20 2 6 :   1 0 2 5 - 1035   1026   d eter m in in g   th p o wer   d is tr ib u tio n   r atio   ( PDR )   b ased   o n   p ar am eter s   lik s tate - of - ch ar g e   ( So C ) ,   s p ee d ,   an d   p o wer   d e m an d .   Ho wev er ,   th p er f o r m an ce   o f   f u zz y   s y s tem s   h ea v ily   d e p en d s   o n   th e   p r o p er   tu n in g   o f   m em b er s h ip   f u n ctio n s   a n d   r u le  s tr en g th s o f ten   r eq u ir i n g   o p tim izatio n   m eth o d s   to   ac h i ev g en er aliza b ilit y   an d   g l o b al  p er f o r m an ce   [ 1 0 ] .   T o   th is   en d ,   p ar ticle  s war m   o p tim izatio n   ( PS O)   o f f e r s   p o w er f u m eta h eu r is tic  f r am ewo r k   f o r   r ef in in g   f u zz y   co n tr o l   s u r f ac es.  PS ex ce ls   i n   co n tin u o u s ,   n o n lin ea r   s ea r c h   s p ac es,  d eliv er in g   f ast  co n v er g e n ce   an d   lo c o m p u tatio n al  o v er h ea d esp e cially   attr ac tiv f o r   r ea l - tim em b ed d e d   E MS  ap p licatio n s   [ 1 1 ] [ 1 4 ] .   Pas t stu d ies h av s h o wn   th ef f icac y   o f   Fu zz y - PS h y b r id s   in   d o m ain s   s u ch   as h y b r id   elec tr ic  v eh icle  co n tr o l [ 1 5 ] ,   s m ar t m icr o g r id s   [ 1 6 ] ,   an d   r en e wab le  en er g y   s y s tem s   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   I n   th is   s tu d y ,   we  p r o p o s a   Py th o n - b ased   h y b r id   E MS   m o d el  co m b in in g   f u zz y   in f er e n c with   PS o p tim izatio n ,   d esig n e d   f o r   en er g y - ef f icien co n tr o in   E Vs  an d   ev alu ated   u n d er   th Ur b an   Dy n am o m eter   Dr iv in g   Sch ed u le  ( UDDS) .   T h s y s tem   is   im p lem en ted   i n   Go o g le  C o lab ,   o f f er i n g   clo u d - b ased   s im u latio n ,   v is u aliza tio n ,   an d   d ata   ex p o r t   f o r   teac h in g ,   p r o to ty p i n g ,   an d   r esear ch .   Un lik e   co m p le x   d e e p - lear n in g   m o d els,  th is   m eth o d   o f f er s   lig h tweig h t,  in ter p r eta b le,   an d   r ea l - tim e   co m p atib le  s o lu tio n .   T h m ajo r   c o n tr ib u tio n s   o f   t h is   wo r k   ar e:     Desig n   o f   a   two - lay er   E MS  f r am ewo r k   in teg r atin g   f u zz y   l o g ic  with   PS O - b ased   tu n in g   f o r   o p tim ized   p o wer   s p lit co n tr o l.     I m p lem en tatio n   o f   r ea l - tim h ea tm ap s ,   co n to u r s ,   an d   3 s u r f ac p lo ts   to   v is u alize   co n tr o ller   b eh av io u r   an d   in ter p r etab ilit y .     E v alu atio n   o f   p e r f o r m an ce   m etr ics,  in clu d in g   en er g y   s av in g s ,   So C   s tab ilit y ,   an d   p o wer   s p lit  ac cu r ac y ,   b en ch m ar k ed   a g ain s t r u le - b as ed   an d   s tan d al o n f u zz y   c o n tr o ller s .     Dev elo p m en o f   a   C o lab - co m p atib le  E MS  to o lk it,   en ab li n g   r e p r o d u cib ilit y ,   e d u ca tio n al  d ep lo y m en t ,   an d   f u t u r em b ed d e d   in teg r ati o n .   T h is   wo r k   b u ild s   u p o n   ex is tin g   s tu d ies  in   f u zz y - b ased   E MS  d esig n   [ 1 9 ] ,   m etah eu r is tic  o p tim izatio n   f o r   d r iv etr ai n   c o n tr o l   [ 2 0 ] ,   an d   m u lti - o b jectiv f u zz y   s y s tem s   [ 2 1 ] .   T h e   r esu lts   in d icate   th at   th h y b r id   Fu zz y - PS E MS  ac h iev es  s u p er io r   e n er g y   e f f icien cy ,   s tab ilit y ,   an d   co n tr o ac c u r ac y   wh e n   co m p ar ed   with   b aselin e   E MS  ar ch itectu r es  [ 2 2 ] [ 2 4 ] .   Fu r th er m o r e,   th m o d u lar   ar ch itectu r an d   in teg r ated   v is u aliza tio n   to o ls   s u p p o r s ca lab ilit y   t o war d   f u tu r h y b r id   E p latf o r m s ,   s m ar ch ar g in g   s y s tem s ,   an d   co n n ec ted   v eh icle   ap p licatio n s   [ 2 5 ] .   R ec en s tu d ies  h av ex am in ed   f u zz y PS h y b r id s   f o r   E en e r g y   m a n ag em en t,  b u m o s r ely   o n   f ix ed   r u le  b ases   an d   lim ited   v alid atio n .   T h is   wo r k   ad v an ce s   th e   f ield   b y   d e v el o p in g   a   lig h tweig h t   Ma m d an i - ty p f u zz y   c o n tr o lle r   with   PS O - o p tim ized   m em b e r s h ip   f u n ctio n s ,   im p lem en ted   in   an   o p e n   Py th o n - b ased   C o lab   f r am ewo r k   f o r   tr an s p ar en b e n ch m ar k in g .   Un d er   th UDDS  cy cle,   th e   p r o p o s ed   m eth o d   ac h iev ed   a   2 9 . 7 r e d u ctio n   i n   en er g y   co n s u m p tio n   a n d   8 . 2   k m /k W h   e f f icien cy   o v e r   r u le - b ased   an d   u n tu n e d   f u zz y   co n tr o ller s .   Un lik ea r lier   ap p r o ac h es,  it  also   v is u alize s   o p tim ized   d ec is io n   s u r f ac es  an d   o f f er s   a   s tr u ctu r r ea d ily   d ep lo y ab le  f o r   r ea l - tim em b e d d ed   u s e.       2.   M E T H O D   T h is   s tu d y   p r o p o s es  h y b r i d   in tellig en E MS  f o r   E Vs  b ased   o n   f u zz y   lo g ic  an d   P SO.  T h m eth o d o l o g y   co m p r is es  f o u r   k ey   m o d u les:   i )   E MS  s y s tem   ar ch itectu r e,   ii )   f u zz y   lo g ic   co n tr o ller   d ev elo p m e n t,  iii )   PS O - b ase d   o p tim izatio n   o f   f u zz y   m em b er s h ip   f u n ctio n s ,   an d   iv )   s im u latio n - b ased   p er f o r m an ce   ev al u atio n .     2 . 1 .     E M S sy s t em   a rc hite ct ure   T h p r o p o s ed   E MS  r ec eiv es  r ea l - tim in p u p ar a m eter s   s u ch   as  v eh icle  s p ee d ,   So C ,   lo ad   p o we r   d em an d ,   a n d   r o ad   g r ad ien t.  B ased   o n   th ese,   it  co m p u tes  th o p tim al  PDR   b etwe en   b atter y   s u p p ly   a n d   r eg en er ativ b r ak in g   u s in g   f u zz y   lo g ic  co n t r o ller   wh o s m em b er s h ip   f u n ctio n s   ar d y n a m ically   tu n ed   u s in g   p ar ticle  s war m   o p tim izatio n   ( PS O) .   T h b lo c k   d iag r am   o f   th p r o p o s ed   s y s tem   is   s h o wn   in   Fig u r e   1 .   R aw   s en s o r   in p u ts   ar f ilter e d   an d   n o r m alize d   b ef o r b ein g   p ass ed   to   th f u zz y - PS co n tr o lle r .   T h o u tp u o f   th e   co n tr o ller   d r i v es  th p o wer tr a in   ac tu ato r   in ter f ac e,   wh ich   i n clu d es  elec tr o n ic  co n v e r ter s ,   b r ak in g   lo g ic ,   an d   m o to r   co n tr o ller s .   Ad d itio n al ly ,   f ee d b ac k   lo o p   m o n ito r s   th ef f ec o f   co n tr o ac tio n s   o n   So C ,   en ab lin g   ad ap tiv d ec is io n - m ak i n g   in   f u tu r cy cles.  T h is   m o d u lar   ar ch itectu r en s u r es  s ca lab ilit y   an d   r ea l - tim d ep lo y a b ilit y   o n   em b ed d e d   p l atf o r m s   s u ch   as  d SP A C E ,   Ar d u in o ,   o r   MA T L AB /Si m u lin k - co m p atib le  tar g ets.  Mo r eo v er ,   th s ep ar atio n   o f   f u zz y   co n tr o lo g ic  an d   PS o p tim izatio n   en ab les  o f f lin e   o r   o n lin tu n in g ,   d ep en d i n g   o n   th d ep lo y m en r eq u ir em e n ts .     2 . 2 .     F uzzy   lo g ic  co ntr o ller  des ig n   T h f u zz y   l o g ic  co n tr o ller   ( FLC)  is   d ev elo p ed   u s in g   ex p er t - d ef in e d   h eu r is tic  r u les  f o r   en er g y   m an ag em en t   u n d er   v ar y in g   d r iv s ce n ar io s .   T h e   s y s tem   in clu d es  th r ee   in p u lin g u is tic  v ar iab les:   i)   Veh icle   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         Mu lti - o b jective   en erg ma n a g eme n t o p timiz a tio n   in   elec tr ic  ve h icles u s in g   fu z z lo g ic     ( V .   La ksh mi  Dev i )   1027   s p ee d   ( V) s lo w,   m ed i u m ,   h ig h ;   ii)  State - of - c h ar g e   ( So C ) lo w,   m ed iu m ,   h ig h ;   iii)  L o ad   p o wer   d em an d   (P load ) lo w,   m ed iu m ,   h ig h .           Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r am   o f   th p r o p o s ed   f u zz y - PSO - b ased   E MS  co n tr o ller       T h o u tp u o f   th FLC  is   th PDR ,   wh ich   d eter m in es  th co n tr o d ec is io n   b etwe en   b atter y - s u p p lied   p r o p u ls io n   an d   r e g en er ativ e   b r ak in g   en er g y   r ec o v e r y .   A   M am d an i - ty p e   f u zz y   i n f er en ce   s y s tem   is   em p lo y ed   f o r   r u le   ev alu atio n ,   with   ce n tr o id - b ased   d e f u zz if icatio n   t o   p r o d u ce   cr is p   co n t r o o u tp u ts .   E ac h   in p u t   is   m o d eled   u s in g   tr ian g u lar   m em b er s h ip   f u n ctio n s ,   d e f in ed   a n d   s h o wn   in   ( 1 ) :     ( ) =   {           0 ,                      ,                   < < ,                   <               ( 1 )     W h er e:  a,   b ,   a n d   ar e   th e   lef t,  p ea k ,   an d   r ig h t   p ar am eter s   o f   th e   tr ian g le,   r esp ec tiv el y .   T h d e f u zz if icatio n   p r o ce s s   u s es th ce n tr o id   m eth o d ,   ca lcu lated   as sh o w n   in   ( 2 ) :     =   ( ) .  ( ) .                            ( 2 )     Giv en   th th r ee   in p u v a r iab le s   an d   th eir   r esp ec tiv m em b e r s h ip   lev els,  to tal  o f   3 × 3 ×3 =2 7   f u zz y   r u les  ar f o r m u lated .   T h s tr u ctu r o f   th in f e r en ce   m ec h an is m   is   illu s tr ated   in   Fig u r 2 ,   wh ich   m ap s   th e   in p u ts   to   th e   f u zz y   r u le  b ase   an d   h ig h lig h ts   th r o le  o f   d ef u zz if icatio n   in   g e n er atin g   o u tp u d ec is io n s .   A   r ep r esen tativ s u b s et  o f   th f u zz y   r u le  b ase  is   p r esen ted   in   T ab le  1 ,   d em o n s tr atin g   h o s p e cif ic  co m b in atio n s   o f   in p u ts   d eter m in th PDR   o u tp u t.   E ac h   f u zz y   i n p u t   is   m o d eled   u s in g   tr ian g u lar   m em b e r s h ip   f u n ctio n s   with   tu n a b le  p ea k   an d   wid th   p ar am eter s .   T h ese  m em b er s h i p   f u n ctio n s   ar s u b ject  to   f u r th er   o p tim izatio n   u s in g   PS O,   wh ich   r ef in es  th FLC r esp o n s f o r   im p r o v ed   p o wer   d is tr ib u tio n   e f f icien cy .           Fig u r 2 .   Fu zz y   in f er e n ce   b o x       T ab le  1 .   Sam p le  f u zz y   r u le  b a s f o r   FLC.   S p e e d   S o C   Lo a d   P D R   o u t p u t   S l o w   Lo w   H i g h   B a t t e r y   M e d i u m   M e d i u m   M e d i u m   B a l a n c e d   H i g h   H i g h   Lo w   R e g e n   o n l y       2 . 3 .   P SO - b a s ed  o ptim iz a t io n   o f   f uzzy   pa r a m et er s   PS is   u s ed   to   o p tim ize  th s h ap an d   p ar am eter s   o f   all  f u zz y   m em b er s h ip   f u n cti o n s .   T h o p tim izatio n   g o al  is   to   m in im ize  to tal  en er g y   c o n s u m p tio n   an d   m a x im ize  b atter y   So C   r e ten tio n   th r o u g h o u 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.  1 7 ,   No .   2 J u n e   20 2 6 :   1 0 2 5 - 1035   1028   th d r iv c y cle.   T h f itn ess   f u n ctio n   is   f o r m u lated   as sh o wn   in   ( 3 ) :       =   1 +    ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅   ( 3 )     W h er e:   E total   =   ∑P batt Δ t is th to tal  en er g y   d r awn   f r o m   th b atter y .    ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ =  = 1   is   th av er ag So C   ac r o s s   all  tim s tep s .   α =β=0 . 5   ar t h weig h ts   f o r   b alan cin g   th two   o b jectiv es.   T h PS alg o r ith m   u p d ates e a ch   p ar ticle’ s   v elo city   a n d   p o s itio n   u s in g   ( 4 )   a n d   ( 5 )   as sh o wn :     + 1 =   . +   1 . 1 . (  , ) +   2 . 2 . (  , )         ( 4 )     + 1 = +   + 1   ( 5 )     W h er e   w:  in er tia  weig h t ,   c 1 ,c 2 ac ce ler atio n   c o ef f icien ts ,   a n d   r 1 , r 2 Un if o r m   ( 0 , 1 ) T h e   PS p ar am eter s   u s ed   ar s u m m ar ized   in   T ab le  2 .         T ab le  2 .   Par ticle  s war m   o p tim izatio n   p ar am eter   v alu es   P a r a me t e r   S y mb o l   V a l u e   N u mb e r   o f   p a r t i c l e s   N p   30   N u mb e r   o f   i t e r a t i o n s   N iter   1 0 0   I n e r t i a   w e i g h t   W   0 . 7   C o g n i t i v e   c o e f f i c i e n t   C 1   1 . 5   S o c i a l   c o e f f i c i e n t   C 2   1 . 5   O p t i mi z a t i o n   b o u n d s     Tr i a n g u l a r   mf   r a n g e s       2 . 4 .     Sim ula t i o n e nv iro nm en t   T h en tire   E MS  lo g ic  is   im p le m en ted   in   Py th o n   3 . 1 0   u s in g   Go o g le  C o lab   f o r   s ea m less   co m p u tatio n .   T h f o llo win g   lib r ar ies  an d   to o ls   ar u s ed i)   Nu m Py   f o r   n u m er ical  o p er atio n s ,   ii)  S cik it - f u zz y   ( s k f u zz y )   f o r   f u zz y   l o g ic  d esig n ,   iii)   M atp l o tlib   f o r   r ea l - tim e   p lo ttin g   an d   r esu lt  v is u aliza tio n ,   an d   iv )   m u ltip r o ce s s in g   f o r   p ar allel  PS o p tim izatio n .   T h en tire   E MS  is   im p lem en t ed   in   Py th o n   3 . 1 0   u s in g   Go o g le  C o lab .   Simu latio n   is   ca r r ied   o u o v er   th Ur b an   D y n am o m eter   Dr i v in g   Sch ed u le  ( UDDS) ,   wh i ch   s p an s   1 3 6 9   s ec o n d s   with   r ea l - wo r ld   t r af f ic   co n d itio n s .   T h So C   d y n am ics   f o r   ea c h   tim s tep   ar m o d ele d   as p r esen ted   in   ( 6 ) :      + 1 =  +  ( ) . +   ( ) . .       ( 6 )     wh er η r eg en     0 . 8 5   is   r eg en er ativ ef f icien c y ,   a n d   E n o m in al  is   b atter y   ca p ac ity   in   k W h .   T h e   o v e r all  p o wer   b alan ce   p er   tim e   s tep   is   p r esen ted   in   ( 7 ) :      = + +                  ( 7 )     T h s im u latio n   is   ev alu ated   u s in g   th Ur b an   Dy n am o m eter   Dr iv in g   Sch ed u le  ( UDDS)   d r iv cy cle ,   wh ich   s p an s   1 3 6 9   s ec o n d s   with   v ar iab le  s p ee d s   an d   s to p - s tar co n d itio n s .   Simu latio n   in p u ts   an d   r an g es  ar p r o v id e d   i n   T a b le  3 .   Mu ltip l s im u latio n s   ar e   co n d u cted   f o r   d if f er e n in itial  So C   le v els  ( e. g . ,   4 0 %,  6 0 %,   8 0 %),   r o a d   s lo p es,  an d   r an d o m   lo ad   v a r iatio n s   to   ev alu ate  c o n tr o ller   r o b u s tn ess .       T ab le  3 .   Simu latio n   i n p u p ar a m eter   r an g es   P a r a me t e r   S y mb o l   R a n g e / v a l u e   U n i t   V e h i c l e   s p e e d   V     1 2 0   k m/ h   S t a t e - of - c h a r g e   S o C   2 0     100   %   Lo a d   p o w e r   d e m a n d   P l oa d     25   kW   G r a d i e n t   l e v e l   G   1 0   t o   + 1 0   %   S i mu l a t i o n   t i me   st e p   Δt   1   sec   B a t t e r y   o u t p u t   p o w e r   P ba t t     25   kW   R e g e n   b r a k i n g   p o w e r   P re ge n     10   kW   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         Mu lti - o b jective   en erg ma n a g eme n t o p timiz a tio n   in   elec tr ic  ve h icles u s in g   fu z z lo g ic     ( V .   La ksh mi  Dev i )   1029   3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   p r esen ts   th s im u latio n - b ased   e v alu atio n   o f   th p r o p o s ed   Fu zz y - PS h y b r i d   E MS  f o r   elec tr ic  v eh icles  u n d er   th s tan d ar d   Ur b a n   Dy n am o m eter   Dr iv in g   Sch ed u le  ( UDDS) .   T h p er f o r m an ce   is   ass es s ed   b ased   o n   th e   f u zz y   c o n tr o ller s   b eh av i o r ,   PS o p ti m izatio n   p e r f o r m an ce ,   en er g y   ef f icien cy   m etr ics,  an d   co m p ar ativ e v alu atio n   ag ain s t b aselin E MS  s tr ateg ies.     3 . 1 .     F uzzy   co ntr o ller  o utput   a nd   E M S su rf a ce   beha v io r   T h b eh av io r   o f   th f u zz y   c o n tr o ller   is   illu s tr ated   in   F ig u r 3   as  h ea tm ap   o f   p o wer - s p lit  d ec is io n s   o v er   g r id   o f   So C   an d   v eh icl s p ee d   in p u ts .   T h co n tr o ller   d is tin g u is h es  b etwe en   b atter y - d o m in an an d   I C E - d o m in an t r e g io n s ,   with   o p tim al  elec tr ic  d r iv o p er atio n   o cc u r r in g   in   m id - s p ee d   an d   m i d - So C   r eg io n s .   T h 3 s u r f ac p lo i n   Fig u r e   4   f u r th er   h i g h lig h ts   th is   d y n am i m o d u latio n ,   wh e r s m o o t h   g r a d ien ts   r ef lect   ap p r o p r iate  tr an s itio n s   b etwe en   co n tr o d ec is io n s .   s u m m ar y   o f   th E MS  o u tp u s tatis tics   is   p r esen ted   in   T ab le  4 ,   s h o win g   m ea n   o u t p u t v alu n ea r   ze r o   with   ex p ec t ed   v ar iatio n s   ac r o s s   th So C - s p ee d   r an g e.           Fig u r 3 .   E MS  o u tp u h ea tm a p   ( So C   v s .   s p ee d ,   n o r m alize d   o u tp u t)           Fig u r 4 .   3 Su r f ac o f   E MS  o u tp u t ( So C   v s .   s p ee d   v s .   p o wer   s p lit )       T ab le  4 .   Fu zz y   E MS  o u tp u t su m m ar y   s tatis tics   S t a t i st i c   S o C   ( %)   S p e e d   ( k m/ h )   P o w e r   s p l i t   C o u n t   1 0 0   1 0 0   40   M e a n   5 5 . 0 0   6 5 . 0 0   0 . 0 1 2 5   S t a n d a r d   d e v i a t i o n   2 8 . 8 7   3 5 . 2 8   0 . 4 4 6   M i n   1 0 . 0 0   1 0 . 0 0   0 . 5   M a x   1 0 0 . 0 0   1 2 0 . 0 0   + 0 . 5   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.  1 7 ,   No .   2 J u n e   20 2 6 :   1 0 2 5 - 1035   1030   3 . 2 .     P SO   o ptim iza t i o n per f o rm a nce  a nd   E M S e f f iciency   PS was  ap p lied   to   d y n am ic ally   tu n th tr ian g u lar   m em b er s h ip   f u n ctio n   p ar am ete r s   o f   th f u zz y   lo g ic  co n tr o ller .   T h o b jectiv e   was  to   m in im ize  to tal  en er g y   co n s u m p tio n   wh ile  m ain tain in g   ad eq u ate  b atter y   So C   ac r o s s   v ar y in g   d r iv c o n d itio n s .   T h e   o p tim ized   f u zz y   s u r f ac is   v is u alize d   th r o u g h   a   co n to u r   m ap   s h o wn   in   Fig u r 5 ,   wh er th b lack   m ar k er   in d icate s   th PS O - d er iv ed   o p tim al  co n tr o l p o in t ( So C     5 2 . 2 6 %,  Sp ee d     4 2 . 2   k m /h ) .   T h e   o p tim izer   s u cc ess f u lly   co n v e r g ed   with in   4 2   iter atio n s ,   r ef in i n g   th f u zz y   d ec is io n   s p ac f o r   im p r o v e d   co n tr o p r ec is io n .   At  f ix ed   v eh icle  s p ee d   o f   6 0   k m /h ,   th r elatio n s h ip   b etw ee n   So C   an d   p o wer   s p lit  o u tp u t   is   s h o wn   i n   Fig u r e   6 ,   d em o n s tr atin g   th e   co n tr o lle r s   n o n - lin ea r   r esp o n s e   as  So C   tr an s itio n s   ac r o s s   lo w,   m ed iu m ,   an d   h ig h   s tates.             Fig u r 5 .   C o n to u r   m a p   with   P SO - o p tim ized     co n tr o l p o in t     Fig u r 6 .   E MS  Ou tp u t v s .   So C     at  6 0   k m / h       T h is   s ig m o id - lik b e h av io r   s u p p o r ts   b alan ce d   e n er g y   allo ca tio n   an d   im p r o v es  b atter y   u tili za tio n   u n d er   s tead y - s p ee d   co n d itio n s .   Hig h - ef f icien cy   r e g io n s   ar o b s er v ed   b etwe en   So C   v al u es  o f   4 5 6 5 an d   v eh icle  s p ee d s   r an g i n g   f r o m   4 0   to   8 0   k m /h .   T h ese  o p e r atio n al  zo n es c o r r esp o n d   to   o p tim al   en er g y   co n v er s io n   s ce n ar io s ,   co n f ir m i n g   th e f f e ctiv en ess   o f   PS O - b ased   f u zz y   tu n in g   in   p r ac tical  E d r i v in g   co n d itio n s .     T o   ass ess   r o b u s tn ess ,   co m p r eh en s iv s en s itiv ity   s tu d y   w as  co n d u cted   b y   v ar y in g   k ey   PS an d   f u zz y   p a r am eter s .   T h in e r tia  weig h ( w)   was  s wep b etwe en   0 . 5   an d   0 . 9 ,   an d   th c o g n itiv an d   s o cial  co ef f icien ts   ( c1 ,   c 2 )   wer v ar i ed   f r o m   1 . 2   to   2 . 0 .   T h o p tim izer   m ain tain ed   s tab le  co n v er g en ce   with in   4 0 50  iter atio n s   with   less   th an   2 v ar iatio n   in   to tal  e n er g y   c o n s u m p tio n .   I n   ad d itio n ,   t h wid t h s   o f   th e   tr ian g u la r   m em b er s h ip   f u n ctio n s   wer p er tu r b ed   b y   ± 1 0 to   ev alu ate   th im p ac o n   th f u zz y   r u le  b ase.   T h r esu ltin g   d ev iatio n   in   th PDR   av er ag ed   b elo 1 . 5 %,  co n f ir m in g   t h at  th co n tr o ller   r em ain s   in s en s itiv to   m o d er ate   m em b er s h ip   d is to r tio n s .   T o   e m u late  s en s o r   in ac c u r ac ies,  ze r o - m ea n   Gau s s ian   n o is o f   ± 5 was  in jecte d   in to   th So C   an d   s p ee d   in p u ts th e   co n tr o ller   o u tp u d ev iatio n   s tay ed   with in   2 %,  d em o n s tr atin g   s tr o n g   r esil ien ce   to   m ea s u r em en n o is an d   p ar am eter   d r if t.     3. 3 .    So re g ula t io n a nd   ener g y   perf o r m a nce  un der  UDDS   T h e   p r o p o s e d   E M S   s t r a t e g i e s   w e r e   e v a l u a t e d   u s i n g   t h e   U r b a n   D y n a m o m e t e r   D r i v i n g   S c h e d u l e   ( U D D S )   t o   s i m u l a t e   r e a l i s t i c   v e h i c l e   o p e r a t i o n   c o n d i t i o n s .   T h e   s y s t e m ' s   a b i l i t y   t o   r e g u l a t e   b a t t e r y   S o C   u n d e r   d y n a m i c   l o a d   a n d   s p e e d   i n p u t s   w a s   a   k e y   p e r f o r m a n c e   c r i t e r i o n .   F i g u r e   7   i l l u s t r a t e s   t h e   S o C   p r o f i l e s   o f   t h r e e   e n e r g y   m a n a g e m e n t   s t r a t e g i e s :   c o n v e n t i o n a l   r u l e - b a s e d   E M S ,   f u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r ,   a n d   t h e   p r o p o s e d   P S O - o p t i m i z e d   f u z z y   E M S .   T h e   P S O - o p t i m i z e d   c o n t r o l l e r   m a i n t a i n e d   S o C   a b o v e   3 6 . 2 % ,   c o m p a r e d   t o   3 3 . 7 %   f o r   t h e   f u z z y   c o n t r o l l e r   a n d   j u s t   2 8 . 4 %   f o r   t h e   c o n v e n t i o n a l   r u l e - b a s e d   a p p r o a c h .   T h i s   i n d i c a t e s   s u p e r i o r   b a t t e r y   u t i l i z a t i o n   a n d   r e d u c e d   d e p t h - of - d i s c h a r g e ,   w h i c h   c o n t r i b u t e s   t o   l o n g e r   b a t t e r y   l i f e .   I n   t e r m s   o f   e n e r g y   u s a g e ,   t h e   t o t a l   e n e r g y   c o n s u m e d   b y   e a c h   E M S   s t r a t e g y   i s   p r e s e n t e d   i n   T a b l e   5 .   T h e   P S O - o p t i m i z e d   f u z z y   E M S   c o n s u m e d   o n l y   3 6 5 8 . 9 9   W h ,   o f f e r i n g   a   s i g n i f i c a n t   r e d u c t i o n   c o m p a r e d   t o   t h e   c o n v e n t i o n a l   s y s t e m s   5 2 0 4 . 3 1   W h .   T o   f u r th e r   ass ess   en er g y   ef f icien cy ,   T ab le  6   p r o v i d es  th co r r esp o n d in g   d is tan ce - p er - e n e r g y   v alu es   f o r   ea ch   E MS  v ar ia n t.  T h p r o p o s ed   co n tr o ller   ac h iev e d   an   ef f icien cy   o f   8 . 2   k m /k W h ,   o u tp er f o r m in g   b o th   th f u zz y   lo g ic  c o n tr o ller   ( 7 . 3   k m /k W h )   a n d   th e   co n v en tio n al  ap p r o ac h   ( 5 . 7   k m /k W h ) .   co n s o lid ated   v iew   o f   all  k ey   p er f o r m an ce   m etr ic s   is   p r o v id ed   in   T ab le  7 .   I co m p ar es  So C   r eg u latio n ,   to tal  en er g y   co n s u m p tio n ,   ef f icien cy ,   e n er g y   s av in g s   p e r ce n tag e,   PS co n v er g en ce   it er atio n s ,   an d   av er a g p o wer   s p lit  ac cu r ac y .   T h 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         Mu lti - o b jective   en erg ma n a g eme n t o p timiz a tio n   in   elec tr ic  ve h icles u s in g   fu z z lo g ic     ( V .   La ksh mi  Dev i )   1031   r esu lts   co n f ir m   th at  th Fu zz y - PS E MS  co n s is ten tly   o u tp er f o r m s   th o t h er   s tr ateg ies ac r o s s   all  p ar am eter s .   T h ese   r es u lts   c o n f i r m   t h at   th e   F u z zy - PS O   E MS   e n h a n ce s   e n e r g y   m a n ag em en t,   p o w er   d i s tr i b u ti o n ,   an d   e f f ici e n c y   w h il r e m a in in g   s u ita b l e   f o r   r e al - ti m e   em b e d d e d   E V   ap p l ic ati o n s .   T h e   f u z z y   i n f er e n ce   r u n s   o n   lo w - c o s t   m i cr o c o n t r o ll er s   i n   ~ 1 . 6   m s   p er   cy cl e,   w it h   PS O   e x ec u te d   o f f l in e   t o   a v o i d   r u n ti m e   l o a d .   Pr ec o m p u t ed   lo o k u p   ta b l es  r ed u c e   la te n c y   an d   m i ti g at e   q u a n t iz ati o n   o r   th e r m al   e f f e cts.   B u il t - i n   a n o m al y   c h e ck s   r e v e r t   co n t r o l   t o   c o n s er v ati v e   m o d w h en   S o C   o r   s p ee d   d ev iat e   b e y o n d   ± 1 0 %,   e n s u r i n g   s a f e t y .   S en s iti v it y   tes ts   wit h   ± 1 0 %   n o is e   c au s e d   < 2 %   v a r i ati o n   i n   o u t p u t ,   d em o n s t r a t in g   r o b u s t n ess .   Fu tu r e   h ar d w a r e - in - th e - l o o p   t ests   will   v ali d a te   f a u lt   t o le r a n ce   u n d e r   r ea l   c o m m u n ic ati o n   d ela y s   a n d   co m p o n en ag in g .           Fig u r 7 .   So C   co m p ar is o n   u n d er   th UDDS  d r iv cy cle       T ab le  5 .   T o tal  en er g y   co n s u m ed   ( W h )   u n d er   ea c h   E MS  s tr ateg y   EM S   S t r a t e g y   En e r g y   c o n su m e d   ( W h )   C o n v e n t i o n a l   r u l e - b a s e d   5 2 0 4 . 3 1   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r   4 1 1 2 . 5 2   F u z z y - p so   o p t i mi z e d   3 6 5 8 . 9 9     T ab le  6 .   E n er g y   ef f icien c y   ( k m /k W h )   o f   E MS  s tr ateg ies   EM S   s t r a t e g y   Ef f i c i e n c y   ( k m / k W h )   C o n v e n t i o n a l   r u l e - b a s e d   5 . 7   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r   7 . 3   F u z z y - P S O   o p t i m i z e d   8 . 2         T ab le  7 .   Per f o r m an ce   co m p a r is o n   o f   E MS  s tr ateg ies   M e t r i c   C o n v e n t i o n a l   E M S   F u z z y   l o g i c   EM S   F u z z y - P S O   E M S   S o C   mi n i m u m ( %)   2 8 . 4   3 3 . 7   3 6 . 2   To t a l   e n e r g y   c o n s u m e d   ( w h )   5 2 0 4 . 3 1   4 1 1 2 . 5 2   3 6 5 8 . 9 9   Ef f i c i e n c y   ( k m / k w h )   5 . 7   7 . 3   8 . 2   En e r g y   sa v i n g s (%)     2 1 . 0 %   2 9 . 7 %   P S O   c o n v e r g e n c e   i t e r a t i o n       42   A v g .   p o w e r   sp l i t   a c c u r a c y   Lo w   M e d i u m   H i g h       3 . 4 .       C o m pu t a t i o na l r un t im a nd   m em o r y   pro f ilin g   T o   ev alu ate  r ea l - tim f ea s ib ilit y ,   r u n tim an d   m em o r y   p r o f ilin g   wer p er f o r m ed   f o r   e ac h   E MS  v ar ian u s in g   Py th o n   3 . 1 0   o n   C o r i5   ( 2 . 4   GHz ,   8   GB   R AM )   p latf o r m .   T ab le  8   s u m m ar izes  th av er ag e   co m p u tatio n   tim p er   co n tr o s tep ,   to tal  s im u latio n   tim e,   an d   m em o r y   u tili za tio n .   T h f u z zy - PS co n tr o ller   in cr ea s es  co m p u tatio n   tim b y   o n l y     0 . 3   m s   p er   s tep   co m p ar ed   with   th b aselin FLC  wh ile  r em ain in g   f ar   b elo th 5 0   m s   r ea l - tim e   th r esh o ld   ty p ical  o f   E E MS  lo o p s .   Peak   m em o r y   u s ag e   d u r in g   PS o p tim izatio n   was ≈   4 4   MB,  co n f ir m in g   s u it ab ilit y   f o r   em b ed d e d   d e p lo y m en t.       T ab le  8 .   R u n tim a n d   m em o r y   p r o f ilin g   o f   E MS  s tr ateg ies u n d er   Py th o n   s im u latio n   en v i r o n m en t.   EM S   s t r a t e g y   A v g .   s t e p   t i me   ( ms)   To t a l   s i m u l a t i o n   t i me  ( s)   M e m o r y   ( M B )   R e a l - t i me  f e a s i b l e   R u l e - b a se d   EM S   1 . 1   1 . 4 2   1 1 . 2   Y e s   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l e r   1 . 3   1 . 5 1   1 2 . 8   Y e s   F u z z y - P S O   o p t i m i z e d   1 . 6   1 . 6 7   1 3 . 9   Y e s           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   2 J u n e   20 2 6 :   1 0 2 5 - 1035   1032   3 . 5 .     M ulti - O bje ct iv O pti m i za t io n a nd   T ra de - O f f   Vis ua liza t io n   T h p r o p o s ed   E MS  s im u ltan eo u s ly   m in im izes  to tal  en er g y   co n s u m p tio n   ( E _ to tal)   a n d   m ax im izes  m in im u m   So C   ( So C _ m in ) .   Fig u r 8   v is u alize s   th is   tr ad e - o f f   as  Par eto   f r o n t.  E ac h   p o in co r r esp o n d s   to   an   E MS  s tr ateg y co n v en tio n al   r u le - b ased ,   f u zz y   lo g ic,   an d   th e   PS O - o p tim ized   h y b r id .   T h e   PS O - Fu zz y   co n tr o ller   lies   n ea r   th k n ee   o f   th cu r v ( E _ to tal    3 . 6 6   k W h ,   So C _ m in     3 6 %),   r ep r esen tin g   th m o s b alan ce d   o p er atin g   r eg io n   b e twee n   ef f icien cy   an d   b atter y   p r o tectio n . T h e   PS O - o p tim iz ed   f u zz y   c o n tr o ller   o p er ates  n ea r   th “k n ee , ”  en s u r in g   b o th   h ig h   ef f icie n cy   a n d   ad eq u ate  So C   m ar g in .   Op tim izer   s tab ilit y   i s   s h o wn   in   Fig u r e   9 ,   wh er e   th b est - f itn ess   v alu e   r em ain s   n ea r ly   c o n s tan af te r     1 0   ite r atio n s ,   co n f ir m in g   s m o o th   co n v er g e n ce   an d   s tab le  tu n in g   b eh av i o u r .           Fig u r 8 .   Par eto   f r o n t o f   e n er g y So C   tr ad e - o f f   am o n g   th e   th r ee   E MS  s tr ateg ies           Fig u r 9 .   PS co n v er g en ce   o f   b est f itn ess   f o r   f u zz y   o p tim iz atio n       4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r o p o s ed   h y b r i d   f u zz y   lo g ic  an d   p ar ticle  s war m   o p tim izatio n   ( Fu zz y - PS O)   b ased   E MS  f o r   elec tr ic  v e h icles  to   en h an c en er g y   ef f icien cy ,   b atter y   lif e,   an d   p o wer   d is tr ib u tio n   u n d er   d y n a m ic  d r iv in g   co n d itio n s .   T h PS O - tu n ed   f u zz y   co n tr o ller   ad ap tiv el y   m an ag ed   p o we r   f lo b ased   o n   So C ,   s p ee d ,   an d   lo a d ,   ac h iev in g   2 9 . 7 r ed u ctio n   in   to tal  en e r g y   co n s u m p tio n   an d   a   4 4 %   im p r o v em en t   in   e f f icien cy   u n d e r   th e   UDDS  cy cle.   T h o p tim ized   f u zz y   s u r f ac es  p r o v id ed   s m o o t h   tr an s itio n s   an d   d em o n s tr ated   r o b u s tn ess   u n d er   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         Mu lti - o b jective   en erg ma n a g eme n t o p timiz a tio n   in   elec tr ic  ve h icles u s in g   fu z z lo g ic     ( V .   La ksh mi  Dev i )   1033   n o is y   an d   f a u lt - d is tu r b e d   co n d itio n s ,   m ain tain in g   So C   a b o v 3 5 an d   r e d u cin g   b atter y   s tr ess .   C o m p ar ativ r esu lts   co n f ir m e d   th e   s u p er io r ity   o f   th e   h y b r id   co n tr o ller   in   en er g y   s av in g s ,   So C   r ete n tio n ,   an d   r ea l - tim e   r esp o n s iv en ess ,   wh ile  b alan ci n g   en e r g y   ef f icien c y   an d   So C   p r eser v atio n   as  s h o wn   b y   Par eto   an aly s is .   Fu tu r e   wo r k   will  f o cu s   o n   h a r d war e - in - th e - lo o p   v alid atio n   an d   in teg r atio n   o f   d etailed   elec tr o - t h er m al  an d   ag i n g   b atter y   m o d els  f o r   ad ap tiv e   d e r atin g ,   r e g en er ativ e   b r a k in g   c o o r d in atio n ,   a n d   p r ed ictiv h e alth   m an ag em e n in   m u lti - en er g y   E p latf o r m s .   T h f r am ewo r k   will  also   b ex ten d ed   to   d u al - s o u r ce   co n f ig u r atio n s   co m b in in g   b atter ies  an d   s u p er ca p ac ito r s ,   an d   to   co o r d i n ated   s m ar t - ch a r g in g   an d   v eh icle - to - g r i d   ( V2 G)   en er g y   ex ch a n g f o r   g r id - in ter ac tiv elec tr ic  m o b ilit y .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h au th o r s   d ec lar th at  n o   f u n d s ,   g r an ts ,   o r   o th e r   s u p p o r wer r ec eiv ed   d u r in g   th p r e p ar atio n   o f   th is   m an u s cr ip t.       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   V .   L ak s h m i D ev i                                 Dam o d h ar   R ed d y                               Srik an th   Velp u la                               K .   Ku m ar                                 B asi  R ed d y   Av u la                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     T h au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in ter est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata  av ailab ilit y   is   n o ap p licab le  to   th is   p ap er   as  n o   n e d ata  wer cr ea ted   o r   an al y z ed   in   th is   s tu d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   M .   L u k i c   a n d   A .   E ma d i ,   Ef f e c t s   o f   d r i v e t r a i n   h y b r i d i z a t i o n   o n   f u e l   e c o n o my   a n d   d y n a m i c   p e r f o r m a n c e   o f   p a r a l l e l   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s ,   I EE T ra n s a c t i o n o n   V e h i c u l a T e c h n o l o g y ,   v o l .   5 3 ,   n o .   2 ,   p p .   3 8 5 3 8 9 ,   M a r .   2 0 0 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TV T . 2 0 0 4 . 8 2 3 5 2 5 .   [ 2 ]   K .   K ,   L .   D .   V ,   P .   A v a g a d d i ,   a n d   M .   K .   K ,   D e si g n   a n d   e v a l u a t i o n   o f   p o w e r   c o n v e r t e r   f o r   i n t e g r a t i o n   o f   l i t h i u m - i o n   b a t t e r y   a n d   r e n e w a b l e   s o u r c e s ,   Re s u l t i n   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   2 5 ,   p .   1 0 4 4 0 9 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r i n e n g . 2 0 2 5 . 1 0 4 4 0 9 .   [ 3 ]   M .   Eh s a n i ,   Y .   G a o ,   S .   E.   G a y ,   a n d   A .   Ema d i ,   Mo d e rn   e l e c t ri c ,   h y b r i d   e l e c t ri c ,   a n d   f u e l   c e l l   v e h i c l e s .   C R C   P r e ss,  2 0 0 4 ,   d o i :   1 0 . 1 2 0 1 / 9 7 8 1 4 2 0 0 3 7 7 3 9 .   [ 4 ]   A .   S c i a r r e t t a   a n d   L i n o   G u z z e l l a ,   C o n t r o l   o f   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s,”   I EEE   C o n t r o l   S y st e m s ,   v o l .   2 7 ,   n o .   2 ,   p p .   6 0 7 0 ,   A p r .   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M C S . 2 0 0 7 . 3 3 8 2 8 0 .   [ 5 ]   K .   K u mar,  N .   R a mes h   B a b u ,   a n d   K .   R .   P r a b h u ,   A n a l y si o f   i n t e g r a t e d   b o o st - c u k   h i g h   v o l t a g e   g a i n   D C - D C   c o n v e r t e r   w i t h   R B F N   M P P f o r   s o l a r   P V   a p p l i c a t i o n ,   2 0 1 7   I n n o v a t i o n s   i n   P o w e a n d   A d v a n c e d   C o m p u t i n g   T e c h n o l o g i e s,   i - P AC T   2 0 1 7 ,   v o l .   2 0 1 7 - Jan u a r y ,   p p .   1 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I P A C T. 2 0 1 7 . 8 2 4 5 0 7 2 .   [ 6 ]   Ji a n   C a o   a n d   A .   Em a d i ,   A   n e w   b a t t e r y / u l t r a c a p a c i t o r   h y b r i d   e n e r g y   s t o r a g e   sy s t e m   f o r   e l e c t r i c ,   h y b r i d ,   a n d   p l u g - i n   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s ,   I E EE  T r a n s a c t i o n o n   P o w e E l e c t r o n i c s ,   v o l .   2 7 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 2 1 3 2 ,   J a n .   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 1 . 2 1 5 1 2 0 6 .   [ 7 ]   V .   M i t t a l   a n d   R .   S h a h ,   En e r g y   ma n a g e m e n t   st r a t e g i e s   f o r   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s :   a   t e c h n o l o g y   r o a d ma p ,   Wo r l d   El e c t r i c   Ve h i c l e   J o u r n a l ,   v o l .   1 5 ,   n o .   9 ,   p .   4 2 4 ,   S e p .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / w e v j 1 5 0 9 0 4 2 4 .   [ 8 ]   G .   P i s t o i a ,   E l e c t r i c   a n d   h y b r i d   v e h i c l e s:   P o w e r   so u r c e s,   m o d e l s,   s u st a i n a b i l i t y ,   i n f r a s t ru c t u re   a n d   t h e   m a rke t .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / C 2 0 0 9 - 0 - 3 0 6 6 9 - 8.   [ 9 ]   V .   L.   D e v i ,   K .   K ,   S .   R .   K i r a n ,   a n d   N .   M .   G i r i s h   K u m a r ,   A n a l y si o f   e n e r g y   m a n a g e me n t   s y st e i n   m i c r o   g r i d   o p e r a t i o n s,   l o a d   su p p o r t ,   a n d   c o n t r o l   h i e r a r c h y ,   i n   2 0 2 3   S e c o n d   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   T ren d i n   E l e c t r i c a l ,   El e c t r o n i c s,  a n d   C o m p u t e r   En g i n e e ri n g   ( T EE C C O N ) ,   A u g .   2 0 2 3 ,   p p .   1 3 16 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TE EC C O N 5 9 2 3 4 . 2 0 2 3 . 1 0 3 3 5 8 5 9 .   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.  1 7 ,   No .   2 J u n e   20 2 6 :   1 0 2 5 - 1035   1034   [ 1 0 ]   S .   J.  M o u r a   a n d   N .   A .   C h a t u r v e d i ,   A d a p t i v e   P D o b serv e r   f o r   b a t t e r y   S O C / S O H   e st i ma t i o n   v i a   a n   e l e c t r o c h e m i c a l   m o d e l ,   AS M 2 0 1 2   5 t h   An n u a l   D y n a m i c   S y st e m a n d   C o n t r o l   C o n f e re n c e   j o i n t   w i t h   t h e   J S ME   2 0 1 2   1 1 t h   M o t i o n   a n d   V i b r a t i o n   C o n f e re n c e ,   p p .   1 0 1 1 1 0 ,   2 0 1 2 .   [ 1 1 ]   A .   P o u r sam a d   a n d   M .   M o n t a z e r i ,   D e si g n   o f   g e n e t i c - f u z z y   c o n t r o l   st r a t e g y   f o r   p a r a l l e l   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s ,   C o n t r o l   En g i n e e ri n g   Pr a c t i c e ,   v o l .   1 6 ,   n o .   7 ,   p p .   8 6 1 8 7 3 ,   J u l .   2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o n e n g p r a c . 2 0 0 7 . 1 0 . 0 0 3 .   [ 1 2 ]   K .   K u mar,   K .   R .   P r a b h u ,   N .   R a m e sh   B a b u ,   a n d   P .   S a n j e e v i k u m a r ,   A   n o v e l   s i x - sw i t c h   p o w e r   c o n v e r t e r   f o r   si n g l e - p h a se   w i n d   e n e r g y   s y st e m a p p l i c a t i o n s,   2 0 1 8 ,   p p .   2 6 7 2 7 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 10 - 4 2 8 6 - 7 _ 2 6 .   [ 1 3 ]   N .   B e n   H a l i ma ,   N .   B e n   H a d j ,   M .   C h a i e b ,   a n d   R .   N e j i ,   E n e r g y   ma n a g e m e n t   o f   p a r a l l e l   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e   b a se d   o n   f u z z y   l o g i c   c o n t r o l   st r a t e g i e s,   J o u r n a l   o f   C i rc u i t s,   S y st e m a n d   C o m p u t e rs ,   v o l .   3 2 ,   n o .   0 1 ,   Ja n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 2 / S 0 2 1 8 1 2 6 6 2 3 5 0 0 0 7 X .   [ 1 4 ]   C h a n - C h i a o   Li n ,   H u e i   P e n g ,   a n d   J .   W .   G r i z z l e ,   A   s t o c h a s t i c   c o n t r o l   st r a t e g y   f o r   h y b r i d   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 o f   t h e   2 0 0 4   Am e ri c a n   C o n t ro l   C o n f e re n c e ,   2 0 0 4 ,   p p .   4 7 1 0 4 7 1 5   v o l . 5 ,   d o i :   1 0 . 2 3 9 1 9 / A C C . 2 0 0 4 . 1 3 8 4 0 5 6 .   [ 1 5 ]   L.   D .   V   a n d   K .   K ,   I n t e g r a t e d   LS TM   a n d   r e i n f o r c e m e n t   l e a r n i n g   f r a mew o r k   f o r   p r e d i c t i v e   p o w e r   f o r e c a st i n g   a n d   e n e r g y   o p t i m i z a t i o n   i n   b a t t e r y   m a n a g e m e n t   sy s t e ms ,   J o u r n a l   o f   E n e rg y   S t o r a g e ,   v o l .   1 3 8 ,   p .   1 1 8 6 6 6 ,   D e c .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e s t . 2 0 2 5 . 1 1 8 6 6 6 .   [ 1 6 ]   C .   B a b u ,   D .   D i n e s h   K u mar,   K .   K u mar,  K .   J y o t h e e sh w a r a   R e d d y ,   a n d   R .   S u d h a ,   P o w e r   mo n i t o r i n g   a n d   c o n t r o l   s y s t e m   f o r   med i u v o l t a g e   sm a r t   g r i d   u s i n g   I o T ,   I O C o n f e r e n c e   S e r i e s:   Ma t e r i a l S c i e n c e   a n d   En g i n e e r i n g ,   v o l .   9 0 6 ,   n o .   1 ,   p .   0 1 2 0 0 7 ,   A u g .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 7 - 8 9 9 X / 9 0 6 / 1 / 0 1 2 0 0 7 .   [ 1 7 ]   X .   H u ,   S .   L i ,   a n d   H .   P e n g ,   A   c o m p a r a t i v e   st u d y   o f   e q u i v a l e n t   c i r c u i t   m o d e l s fo r   L i - i o n   b a t t e r i e s,   J o u rn a l   o f   P o w e S o u r c e s ,   v o l .   1 9 8 ,   p p .   3 5 9 3 6 7 ,   Ja n .   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j p o w so u r . 2 0 1 1 . 1 0 . 0 1 3 .   [ 1 8 ]   H .   S h u ,   H y b r i d   e n e r g y   s t o r a g e   s y st e f o r   i n t e l l i g e n t   e l e c t r i c   v e h i c l e i n c o r p o r a t i n g   i m p r o v e d   P S O   a l g o r i t h m,   E n e rg y   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   8 ,   n o .   1 ,   p .   3 0 ,   F e b .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s4 2 1 6 2 - 0 2 5 - 0 0 4 8 8 - 7.   [ 1 9 ]   N .   F e n g ,   T.   M a ,   a n d   C .   C h e n ,   F u z z y   e n e r g y   ma n a g e m e n t   st r a t e g y   f o r   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s   o n   b a t t e r y   s t a t e - of - c h a r g e   e st i mat i o n   b y   p a r t i c l e   f i l t e r ,   S N   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   4 ,   n o .   1 0 ,   p .   2 5 6 ,   O c t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 2 4 5 2 - 0 2 2 - 0 5 1 3 1 - 8.   [ 2 0 ]   V .   K .   K a mb o j ,   S .   K .   B a t h ,   a n d   J.  S .   D h i l l o n ,   I mp l e me n t a t i o n   o f   h y b r i d   h a r mo n y   s e a r c h / r a n d o se a r c h   a l g o r i t h f o r   s i n g l e   a r e a   u n i t   c o mm i t me n t   p r o b l e m,”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   El e c t ri c a l   Po w e r   &   En e r g y   S y s t e m s ,   v o l .   7 7 ,   p p .   2 2 8 2 4 9 ,   M a y   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j e p e s. 2 0 1 5 . 1 1 . 0 4 5 .   [ 2 1 ]   A .   M a z o u z i ,   N .   H a d r o u g ,   A .   H a f a i f a ,   A .   I r a t n i ,   a n d   I .   C o l a k ,   P a r t i c l e   sw a r o p t i mi z a t i o n   o f   f u z z y   l o g i c - b a se d   e n e r g y   man a g e me n t   s y st e f o r   e n h a n c e d   e f f i c i e n c y   i n   f u e l   c e l l   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s ,   S u st a i n a b l e   C o m p u t i n g :   I n f o rm a t i c a n d   S y s t e m s ,   v o l .   4 8 ,   p .   1 0 1 2 3 9 ,   D e c .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . su s c o m. 2 0 2 5 . 1 0 1 2 3 9 .   [ 2 2 ]   Y .   H u a n g ,   H .   H u ,   J.   Ta n ,   C .   L u ,   a n d   D .   X u a n ,   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   b a se d   e n e r g y   m a n a g e me n t   st r a t e g y   f o r   r a n g e   e x t e n d   f u e l   c e l l   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e ,   En e rg y   C o n v e rsi o n   a n d   M a n a g e m e n t ,   v o l .   2 7 7 ,   p .   1 1 6 6 7 8 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n c o n ma n . 2 0 2 3 . 1 1 6 6 7 8 .   [ 2 3 ]   Y .   W a n g ,   J.  W u ,   H .   H e ,   Z.   W e i ,   a n d   F .   S u n ,   D a t a - d r i v e n   e n e r g y   m a n a g e men t   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e u si n g   o f f l i n e   r e i n f o r c e me n t   l e a r n i n g ,   N a t u re   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 ,   p .   2 8 3 5 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 4 6 7 - 0 2 5 - 5 8 1 9 2 - 9.   [ 2 4 ]   V .   L.   D e v i ,   K .   K u m a r ,   G .   V a sa v i ,   M .   P r i y a ,   a n d   K .   M .   K u mar,   P e r f o r man c e   a n a l y s i o f   2 5 0 k W   g r i d - c o n n e c t e d   p h o t o v o l t a i c   sy st e m,   i n   2 0 2 4   T h i r d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   T re n d i n   E l e c t r i c a l ,   El e c t r o n i c s ,   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( T EE C C O N ) N o v .   2 0 2 4 ,   p p .   1 1 2 116 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TEE C C O N 6 4 0 2 4 . 2 0 2 4 . 1 0 9 3 9 9 8 4 .   [ 2 5 ]   G .   R i z z o n i ,   L.   G u z z e l l a ,   a n d   B .   M .   B a u ma n n ,   U n i f i e d   mo d e l i n g   o f   h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e   d r i v e t r a i n s,”   I EEE / A S ME   T ra n s a c t i o n o n   M e c h a t r o n i c s ,   v o l .   4 ,   n o .   3 ,   p p .   2 4 6 2 5 7 ,   1 9 9 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 3 5 1 6 . 7 8 9 6 8 3 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Dr .   V .   La k sh m De v         is  c u rre n tl y   wo r k in g   a a   p r o fe ss o r   in   t h e   S c h o o o f   En g i n e e rin g   a t   An u ra g   U n iv e rsit y ,   H y d e ra b a d ,   I n d ia.   S h e   re c e iv e d   h e P h . D .   d e g re e   in   2 0 1 9   fro m   JN TUA,  An a n t h a p u ra m ,   I n d ia.  M . Tec h . ,   d e g re e   in   e lec tri c a p o we e n g in e e rin g   fr o m   Na ra y a n a   En g in e e rin g   C o ll e g e ,   Ne ll o re ,   JN TU - A,  in   2 0 1 1 ,   a n d   B. Tec h .   d e g re e   i n   e lec tri c a l   a n d   e lec tro n ics   e n g i n e e rin g   fro m   th e   S id d h a rt h   I n stit u te  o f   E n g i n e e rin g   a n d   Tec h n o lo g y ,   Ti ru p a ti ,   JN TU - A   in   2 0 0 8 .   He r e se a rc h   wo r k   f o c u se d   on   th e   field   o f   p o we s y ste m s,  o p ti m iza ti o n   tec h n i q u e s,   p o we e lec tro n ic   a p p l ica ti o n s   in   re n e wa b le  e n e rg y   so u rc e s ,   a n d   h y b rid   e lec tri c   v e h icle s.  S h e   h a p u b l ish e d   m o re   t h a n   2 5   re se a rc h   p u b li c a ti o n in   v a rio u In tern a ti o n a J o u r n a ls/Co n fe re n c e s.  S h e   is   ra ti fied   a a ss istan p ro fe ss o r   fro m   JN TU - A ,   AN AN THAPURAMU.   S h e   is   a   P e rm a n e n m e m b e o f   IEE E,   M IS TE ,   a n d   IAENG .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il v l d e v i . e e e @g m a il . c o m .         Dr .   Da m o d h a r   Re d d y           is  a   p ro fe ss o in   th e   De p a rtme n o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g .   He   e a rn e d   h is  B. Tec h .   (EE E)  a n d   M . Tec h .   ( p o we e lec tro n ics d e g re e fro m   JN TU   Hy d e ra b a d   a n d   c o m p lete d   h is   P h . D.  in   e lec tri c a e n g i n e e rin g   fr o m   VIT ,   Ve ll o re   in   2 0 1 9 .   Wi t h   o v e r   1 1   y e a rs  o tea c h in g   a n d   re se a rc h   e x p e rien c e ,   h is  i n tere sts  sp a n   p o we c o n v e rters ,   re n e wa b le en e rg y   sy ste m s,  a n d   h y b rid   e lec tri c   v e h icle s .   He   h a s p u b li s h e d   2 4   re se a rc h   p a p e rs  in   S c o p u s - in d e x e d   jo u r n a ls  a n d   c o n fe re n c e s,  a n d   se rv e a a   re v iew e fo r   En e rg y   Re p o rts  ( El se v ier),  IJRE R,   a n d   IE EE   c o n fe re n c e s.  re c ip i e n o t h e   VIT  Re se a rc h   Aw a rd   (2 0 1 7 ),   Dr.  Re d d y   is  a   se n io m e m b e o IEE a n d   a   li fe   m e m b e o IS TE .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il d a m o d h a r_ re d d y @y m a il . c o m .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.