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 6 ,   No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 5 ,   p p .   2 4 0 0 ~ 2 4 1 0   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 6 . i 4 . p p 2 4 0 0 - 2 4 1 0          2400       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 a chine learning - ba sed ene rg y  ma na g ement sys tem  for elec tric  v ehicles wit h BL DC mo tor in tegra tion       K .   S.  R.   Va ra   P r a s a d,  V.   Ush a   Reddy   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 En g i n e e r i n g ,   S.   V.   U .   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   Ti 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   Ma y   1 6 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u l 2 8 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   2 ,   2 0 2 5       Th is  p a p e p r o p o se a   m a c h in e   l e a rn in g - b a se d   e n e rg y   m a n a g e m e n sy ste m   fo e lec tri c   v e h ic les   with   BL DC  m o to in te g ra ti o n .   Eff icie n e n e rg y   m a n a g e m e n is  e ss e n ti a l   fo i m p ro v i n g   t h e   p e rfo rm a n c e ,   ra n g e ,   a n d   re li a b il it y   o e lec tri c   v e h icle (EVs),  p a rti c u larly   t h o se   p o we re d   b y   b ru s h les s   DC  (BLDC)  m o to rs.  Trad it i o n a e n e rg y   m a n a g e m e n sy ste m (EM S ),   su c h   a ru le - b a se d   a n d   f u z z y   l o g ic  c o n tro ll e rs,   o ften   lac k   t h e   a d a p tab il i t y   re q u ired   fo d y n a m ic  d riv i n g   c o n d i ti o n a n d   o p ti m a e n e rg y   d istri b u ti o n .   T h is  p a p e r   p re se n ts  a   m a c h in e   lea rn in g   (M L) - b a se d   EM S   fra m e wo rk   tailo r e d   fo EV s   e q u ip p e d   with   BLDC  m o to rs,   a i m in g   to   e n h a n c e   s y ste m   r e sp o n si v e n e ss   a n d   e n e rg y   e fficie n c y .   M a lg o rit h m s ,   in c lu d in g   d e c isio n   tree s r a n d o m   fo re sts su p p o rt  v e c to m a c h in e ( S VM s ),   a n d   XG Bo o st ,   a re   train e d   o n   d i v e rse   d a tas e ts  th a re flec v a ry in g   lo a d   d e m a n d s,  d ri v i n g   c y c les ,   a n d   b a tt e ry   sta te - of - c h a rg e   ( S OC)  lev e ls.   T h e   p r o p o se d   E M S   is  m o d e led   a n d   v a li d a ted   i n   P y th o n   p ro g ra m m in g   to   sim u late   re a li stic  EV   o p e ra ti n g   sc e n a rio s .   S imu latio n   re su lt i n d ica te  t h a t h e   M L - b a se d   E M S   o u tp e rfo rm c o n v e n ti o n a m e th o d s   b y   a c h ie v in g   u p   to   1 5 %   e n e rg y   sa v in g s,   re d u c i n g   b a tt e ry   stre ss ,   a n d   m a in tain in g   sm o o th e S OC  tra n siti o n s.   Th e s e   fin d in g s   h ig h li g h t h e   p o ten ti a o M L - d riv e n   stra teg ies   fo c re a ti n g   a d a p ti v e ,   in telli g e n E M S   so lu ti o n in   n e x t - g e n e ra ti o n   BLDC  m o t o r - b a se d   E Vs .   K ey w o r d s :   B atter y   m an ag em en t   E lectr ic  v eh icles   E n er g y   ef f icien cy   E n er g y   m an ag e m en t sy s tem   Ma ch in lear n in g   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.   S.  R .   Var Pra s ad   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g ,   S.   V.   U.   C o lleg o f   E n g in ee r in g   T ir u p ati,   An d h r Pra d esh ,   I n d i a   E m ail:  k s r v ar am 2 2 0 @ y ah o o . c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   E lectr ic  v eh icles  ( E Vs)  r ep r esen p iv o tal  s h if to war d   clea n er   an d   m o r s u s tain ab le  tr an s p o r tatio n   s o lu tio n s ,   d r iv en   b y   t h g lo b a im p er ativ to   r e d u ce   ca r b o n   em is s io n s ,   f o s s il  f u el  d ep en d e n cy ,   an d   u r b an   air   p o llu tio n   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   Desp ite  s ig n if ican ad v a n ce m en ts   in   b att er y   tech n o lo g y   an d   p o wer   el ec tr o n ics,  E Vs  s till   f ac k ey   c h allen g es  s u ch   as   lim ited   d r iv in g   r an g e,   p r o l o n g ed   ch ar g i n g   tim es,  an d   r ed u ce d   o p er atio n al  ef f icien cy   u n d er   d y n am ic  co n d itio n s .   T h ese  lim itatio n s   u n d er s co r t h u r g en n ee d   f o r   in tellig en en er g y   m an ag em en s tr ateg ies  th at  ca n   o p tim ize  th u s o f   o n b o ar d   en er g y   r eso u r ce s.   A th co r o f   th is   o p tim izatio n   lies   th en er g y   m an ag em en s y s tem   ( E MS) ,   wh ich   is   r esp o n s ib le  f o r   r ea l - tim d ec is io n - m ak in g   r eg ar d in g   en er g y   allo ca tio n ,   b atter y   u s ag e,   an d   p o wer tr ain   c o n tr o l.  well - d esig n ed   E MS  en s u r es  th at  en er g y   s to r ed   in   th e   b atter y   is   d is tr ib u ted   e f f icien tly   am o n g   v a r io u s   co m p o n en ts s u c h   as  t h tr ac tio n   m o to r ,   r eg en er ativ e   b r a k in g   s y s tem ,   an d   au x iliar y   l o ad s wh ile  al s o   ex ten d in g   b atter y   life   an d   en h an ci n g   v eh icle   r eliab ilit y   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   His to r ically ,   E MS  s tr ateg ie s   h av r elied   o n   r u le - b ased   o r   h e u r is tic  alg o r ith m s   d u to   th eir   s im p licity   an d   ea s e   o f   im p lem en tatio n .   Ho wev er ,   th ese  m eth o d s   o f ten   lack   ad a p tab ilit y   a n d   f ail  to   r es p o n d   ef f ec ti v ely   t o   th n o n lin ea r   an d   d y n am ic  n atu r o f   m o d er n   E o p er a tio n s ,   esp ec ially   in   h y b r id   a n d   p lu g - in   h y b r id   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       Ma ch in lea r n in g - b a s ed   e n erg ma n a g eme n t sys tem  fo r   elec tr ic  ve h icles w ith     ( K .   S .   R .   V a r a   P r a s a d )   2401   co n f ig u r atio n s   ( HE Vs  an d   PHEV s )   [ 5 ] - [ 7 ] .   I n   r ec en y ea r s ,   m ac h in l ea r n in g   ( ML )   a n d   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI )   tech n iq u es  h av em er g ed   as  r o b u s alter n ativ es  f o r   d ev elo p in g   d ata - d r iv en ,   a d ap tiv E MS  s o lu tio n s .   B y   lev er ag in g   h is to r ical  an d   r ea l - tim d ata,   ML   m o d els  ca n   p r ed ict  d r iv in g   b eh a v io r ,   b att er y   s tate  o f   ch ar g e   ( So C ) ,   en er g y   d em an d ,   a n d   s y s tem   h ea lth ,   th er eb y   f ac ilit atin g   m o r e   ac cu r ate   an d   r esp o n s iv co n tr o l   s tr ateg ies  [ 8 ] .   Su p er v is ed   lear n in g   alg o r ith m s   s u ch   as  XGBo o s [ 4 ] ,   r an d o m   f o r est  [ 9 ] ,   an d   s u p p o r v ec to r   m ac h in es  ( SVM)   h av e   d em o n s tr ated   s tr o n g   p er f o r m a n c in   en er g y   u s ag class if icatio n   an d   an o m al y   d etec tio n   u n d er   u n ce r tain   e n v i r o n m en ts .   Fu r th er   ad v a n ce m en ts   h av b ee n   ac h iev e d   th r o u g h   d ee p   r ein f o r ce m e n lear n in g   ( DR L ) ,   wh ich   en ab les  E MS  f r am ewo r k s   to   l ea r n   o p tim al  co n tr o l p o licies b y   in ter ac tin g   with   th d r i v in g   en v ir o n m en t.  DR L - b ased   E MS  ap p r o ac h es  ca n   s im u ltan eo u s ly   b alan ce   m u ltip l o b jectiv es s u ch   as  en er g y   e f f icien cy ,   e m is s io n s   r ed u ctio n ,   a n d   u s er   co m f o r t with o u r eq u ir in g   ex p li cit  s y s tem   m o d els  [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   T e ch n iq u es  lik twin   d elay ed   d ee p   d eter m i n is tic  p o licy   g r ad ien t   ( T D3 )   [ 1 2 ] ,   Q - lear n in g ,   an d   ac t o r - cr itic   m e th o d s   h a v s h o wn   p o ten tial  in   r ea l - tim p o wer tr ain   co n tr o an d   r o u te - awa r e   e n er g y   m an a g em en [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .   g r o win g   t r en d   in   in tellig en E MS  is   th m o d elin g   o f   d r iv er   b eh av io r   an d   th e   d ev elo p m en o f   p er s o n alize d   en er g y   s tr ateg ies.   I n co r p o r atin g   u s er   p r o f iles   an d   r ea l - tim f ee d b ac k   allo ws  E MS  to   d y n am ically   ad j u s to   in d iv i d u al  d r iv in g   s ty les,  lo ad   co n d itio n s ,   a n d   r o u te  p r ef er e n ce s ,   lead in g   to   en h an ce d   ef f icien c y   an d   d r iv i n g   e x p er ien ce   [ 1 5 ] .   Mo r eo v er ,   th e   in teg r atio n   o f   r en ewa b le  en e r g y   s o u r ce s ,   s m ar g r id   in f r astru ctu r e,   an d   v e h i cle - to - g r id   ( V2 G)   s y s tem s   h as  in tr o d u ce d   n ew  lay er s   o f   c o m p lex ity   a n d   o p p o r tu n ity .   E MSs  m u s n o co o r d i n ate  with   d is tr ib u ted   en er g y   r eso u r ce s   ( DE R s ) ,   b id ir ec tio n al  ch ar g in g   s tatio n s ,   an d   d em an d   r esp o n s p r o g r am s   [ 1 6 ] - [ 1 8 ] .   T o   m an ag e   th is ,   h y b r i d   co n t r o ap p r o ac h es  in co r p o r atin g   n eu r al   n etwo r k s ,   ad ap tiv n eu r o - f u zz y   in f er en ce   s y s tem s   ( ANFI S),   an d   m etah e u r is tic  o p tim izatio n   ar b ein g   e x p lo r ed   [ 1 9 ] - [ 2 1 ] .   R ec en t liter atu r r ev iews [ 2 2 ] - [ 2 4 ]   h ig h lig h t th e   ev o lu tio n   o f   E MS  f r o m   s tatic,   r u le - b ased   s y s tem s   to   h y b r id ,   AI - e n ab led   a r ch itectu r es  th at  in teg r ate   r ea l - tim e   o p tim izatio n ,   p r ed ictiv e   m o d elin g ,   a n d   e d g e   co m p u tin g .   T h e   ad v e n o f   e d g AI   en a b les  lo w - laten cy ,   d ec en tr alize d   E MS  o p er ati o n ,   o f f er in g   f aster   r esp o n s tim es  an d   im p r o v ed   d ata  p r iv ac y   [ 2 5 ] - [ 2 7 ] .   Desp ite  th is   p r o g r ess ,   s ev er al  r es ea r ch   g a p s   p er s is t:     i)   d ata  s p ar s ity   an d   h eter o g e n eity   ac r o s s   E p latf o r m s ,   ii)  h ig h   co m p u tatio n al  co m p l ex ity   o f   ad v a n ce d   ML /DR L   alg o r ith m s ,   iii)  l im i ted   in ter p r etab ilit y   o f   b lack - b o x   m o d els  in   s af ety - c r itical  s y s tem s ,   an d   i v l ac k   o f   s tan d ar d izatio n   an d   r eg u lato r y   co m p lian ce   in   E MS  d esig n .   T o   a d d r ess   th ese   c h a lle n g es ,   t h is   p ap e r   p r o p o s es   a   c o m p ar at iv e   E MS  f r a m ew o r k   l e v e r a g i n g   d e cisi o n   tr e e ,   SV M,   an d   XGB o o s t   c lass if i er s   t r a in e d   o n   r ea l - tim e   E V   o p e r at io n a l   d ata .   T h f r a m ew o r k   en h an ce s   e n er g y   ef f ic ie n c y ,   s u p p o r ts   p r e d ictiv e   lo ad   m an a g em en t,  a n d   f ac ilit ates  f au lt  d iag n o s is   in   elec tr ic  tr ac tio n   s y s tem s Ad d it io n a ll y ,   t h e   s t u d y   i n t eg r ates   B L DC   m o to r   h ea lth   m o n ito r in g ,   b atter y   s tate  o f   h ea lth   ( So H)   esti m atio n an d   lo ad   f o r ec asti n g ,   o f f e r in g   co m p r e h en s iv AI - d r iv en   s o lu tio n   f o r   n ex t - g en er atio n   E M in   E Vs.       2.   E NE RG M AN AG E M E N T   SYST E M   ( E M S)  I E L E C T RIC V E H I C L E S ( E V S)   2 . 1 .     O v er v iew  o f   E M S in  E po wer t ra ins   An   E p o wer tr ain   co m p r is es  s ev er al  k ey   s u b s y s tem s th b atter y ,   in v e r ter ,   elec tr ic  m o to r ,   a n d   a   co n tr o ller   th at  g o v e r n s   th en er g y   f lo w.   T h E MS  f u n ctio n s   as  th s u p er v is o r y   co n tr o u n it  r esp o n s ib le  f o r   in tellig en tly   d is tr ib u tin g   p o w er   am o n g   th ese  c o m p o n en ts   d u r in g   d i f f er en t   p h ases   o f   o p er atio n ,   s u ch   as   ac ce ler atio n ,   cr u is in g ,   b r a k in g ,   an d   ch ar g in g .   I n   th is   s tu d y ,   th E MS  is   d esig n ed   to   p r ed ict  an d   m an ag p o wer   d is tr ib u tio n   s tr ateg ies  u s in g   b o th   r u le - b ased   lo g ic  an d   m ac h in lear n in g   ( ML )   m o d els.  T h o b jectiv is   to   o p tim ize  en er g y   ef f icien c y ,   m ain tain   b atter y   h ea lth ,   an d   p r o lo n g   v eh icle  r a n g u n d er   v ar y in g   d r iv i n g   co n d itio n s .   T ab le  1   o u tlin es  th ty p ical  b a tter y   s p ec if icatio n s   u s ed   in   th d ataset  s im u latio n   an d   m o d e tr ain in g .   T h ese  v alu es  ar b ased   o n   r ep r esen tativ lith iu m - io n   b atter y   p ac k   s u itab le  f o r   m id - r an g E Vs .   T ab le  2   p r esen ts   k ey   m o to r   p ar am ete r s   cr itical  f o r   th e   E MS  m o d el,   p ar ticu lar ly   i n   ca p tu r in g   f ea tu r es  lik s p ee d ,   ac ce ler atio n ,   an d   lo ad .   4 8   V ,   3   k W   B L DC   m o to r   is   co n s id er ed   th p r o p u ls io n   u n it,  d r iv i n g   th v e h icle  lo ad   u n d er   E MS  s u p er v is io n .       T ab le  1 .   B atter y   p a r am eter s   u s ed   in   s im u latio n   P a r a me t e r   V a l u e   D e scri p t i o n   B a t t e r y   t y p e   Li - i o n   ( N M C )   N i c k e l   ma n g a n e se   c o b a l t   o x i d e   N o mi n a l   v o l t a g e   3 5 0   V   A v e r a g e   v o l t a g e   u n d e r   s t a n d a r d   o p e r a t i o n   C a p a c i t y   1 0 0   A h   M a x i m u m   c h a r g e   s t o r a g e   To t a l   e n e r g y   3 5   k W h   E t ot a l   =   V nom   ×   Q   U sab l e   e n e r g y   3 1 . 5   k W h   ~ 9 0 o f   t o t a l   e n e r g y   f o r   s a f e   o p e r a t i o n   S O C   r a n g e   10 1 0 0 %   O p e r a t i o n a l   w i n d o w   f o r   E M S         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 2400 - 2 4 1 0   2402   T ab le  2 .   B L DC   m o to r   p a r am e ter s   P a r a me t e r   V a l u e   R a t e d   v o l t a g e   4 8   V   R a t e d   p o w e r   3   k W   R a t e d   s p e e d   3 0 0 0   R P M   P e a k   t o r q u e   10 1 5   N m   B a c k   EM F   c o n s t a n t   K e   0 . 0 8   V / r a d / s   S t a t o r   r e s i st a n c e   0 . 1 5 0 . 2 5   Ω   C o o l i n g   mec h a n i sm   N a t u r a l / F a n   C o n t r o l   st r a t e g y   F O C   o r   6 - S t e p       2 . 2 .     Rule - b a s ed  E M l o g ic   I n   th f i r s ap p r o ac h ,   c o n v e n tio n al  r u le - b ased   E MS  is   d ef in ed   u s in g   s im p le  c o n d itio n al   lo g ic  b ased   on  s tate  o f   ch a r g ( SOC )   an d   l o ad T h e   lo g ic  ca n   b r e p r esen ted   b y   th e   f o llo win g   d ec is io n   b o u n d ar ies:     I f   SOC   >   0 . 8   an d   l o ad   <   2 0 0 0 W u s b atter y     I f   SOC   <   0 . 3 en ab le  r eg en e r a tiv b r ak in g     E ls e:  u s an   o p tim ized   en e r g y   m ix   T h is   ap p r o ac h   is   d eter m in is tic  an d   co m p u tatio n ally   ef f ici en t ,   b u lack s   ad ap tab ilit y   to   d y n am ic  d r i v in g   p atter n s   o r   u n s ee n   s ce n ar io s .     2 . 3 .     E nerg y   f l o a nd   m a na g em ent   ph a s es  in E V   T h E MS  in ter ac ts   with   th E s u b s y s tem s   ac r o s s   th r ee   m ajo r   o p e r atio n al  p h ases :     Dis ch ar g e   ph ase: Batter y   p o w er s   th m o to r   t h r o u g h   t h in v e r ter ,   as p r esen ted   in   ( 1 ).       = ×    ( 1 )       R eg en er ativ b r ak i n g   p h ase: M o to r   ac ts   as a   g en er ato r   to   r e co v er   en e r g y ,   as p r esen ted   in   ( 2 ).     = ( ) . ( )  2 1   ( 2 )       C h ar g in g   p h ase:  B atter y   is   r ec h ar g ed   v ia  an   ex ter n al  p o wer   s o u r ce s im p lifie d   b lo ck   d iag r am   o f   th E en er g y   f lo is   s h o wn   in   Fig u r 1 ,   wh er e n er g y   p ath s   ar e   m o n ito r ed   a n d   g o v e r n ed   b y   th e   E MS  lo g ic.   W h ile  r u le - b ased   E MS  o f f er s   ea s o f   im p lem en tatio n ,   it  ca n n o ad ap o r   o p tim ize  u n d er   u n ce r tain   o r   v ar iab le  o p er atin g   c o n d itio n s .   T h is   lim itatio n   m o tiv ates  th e   in teg r atio n   o f   d ata - d r i v en   E MS  m o d els,  s u ch   as   m ac h in lear n in g   class if ier s ,   wh ich   ca n   d y n am ically   lear n   p atter n s   f r o m   in p u f ea tu r es  lik b atter y   SOC ,   lo ad   ( p o wer   d e m an d ) ,   s p ee d ,   an d   a cc eler atio n .   T h ese  f ea tu r es  ar e   s ca led   an d   f ed   in t o   ML   m o d e ls   th at  class if y   th o p tim al  p o wer   d is tr ib u t io n   s t r ateg y   f r o m   th e   tr ain in g   d at a,   o f f er in g   im p r o v ed   p r ec is io n   a n d   a d ap tab ilit y   co m p ar ed   to   s tatic  r u le  s ets.           Fig u r e   1 .   E e n er g y   f lo w       3.   M ACH I N E   L E AR NING - B ASE E N E RG M A NAG E M E N T   SY ST E M   ( E M S)   T o   o v er c o m th lim itatio n s   o f   co n v e n tio n al  E MS  s tr ateg ies   ( r u le - b ased   an d   f u zz y   lo g ic) ,   th is   s tu d y   ex p lo r es  m ac h in lear n in g   ( ML ) - d r iv e n   E MS  f o r   E Vs .   T h o b jectiv is   to   lear n   o p tim al  p o wer   d is tr ib u tio n   s tr ateg ies  f r o m   o p er atio n al  d ata  to   en h an ce   b atter y   life ,   i m p r o v e n er g y   ef f icien c y ,   an d   s u p p o r d y n a m ic  d r iv in g   co n d itio n s .   T h e   ML - E MS  s y s tem   is   tr ain ed   an d   e v alu ated   u s in g   lab eled   d atasets   o f   E o p er atio n al   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       Ma ch in lea r n in g - b a s ed   e n erg ma n a g eme n t sys tem  fo r   elec tr ic  ve h icles w ith     ( K .   S .   R .   V a r a   P r a s a d )   2403   p ar am eter s s u ch   as  s p ee d ,   ac ce ler atio n ,   cu r r e n t,  v o ltag e ,   a n d   SOC to   class if y   o r   p r ed ict  p o wer   f lo co n t r o ac tio n s   d u r in g   d if f er en d r iv e   cy cles.  Fig u r 2   illu s tr ates  t h co m p lete  wo r k f lo o f   t h e   p r o p o s e d   e n e r g y   m a n a g e m e n t   s y s t e m   f o r   E V s ,   c o m p a r i n g   c o n v e n t i o n al  r u l e - b a s e d   l o g ic   w it h   m a ch i n e   l e a r n i n g - b a s e d   a p p r o a c h e s ,   f r o m   d a t a   p r e p r o c e s s i n g   t o   m o d e l   e v a l u a ti o n   a n d   d e p l o y m e n t .     3 . 1 .     Da t a s et   co ns t ruct io n a n d f ea t ure   m a pp ing   T ab le  3   p r esen ts   th m ap p in g   o f   cr itical  elec tr ical  an d   v eh icu lar   p ar am eter s   u s ed   as  f ea tu r es  in   th e   s u p er v is ed   m ac h in lear n in g   m o d els.  T h ese  i n p u ts   ar e   d ir e c tly   d er iv e d   f r o m   th s en s o r   an d   s im u latio n   d ata  o f   th E s y s tem .   T h tar g et  lab el  f o r   class if icatio n   in clu d es  E MS  o p er atio n   m o d es  s u ch   as:  d is ch ar g ( m o to r   lo ad ) ,   r eg e n er ativ b r ak i n g   ( e n er g y   r ec o v er y ) ,   id le  ( n o   s ig n i f ican t e n er g y   f lo w) ,   an d   ch ar g in g   ( ex ter n al  p o we r   s o u r ce ) .   T h ( 3 ) - ( 6 )   ar u s ed   to   d er iv c o m p u ted   f ea tu r es:     E lectr ical  p o wer   as p r esen ted   i n   ( 3 ) .     = 1000      ( 3 )       State  o f   ch ar g esti m atio n   b ased   o n   c o u lo m b   co u n tin g   as p r esen ted   in   ( 4 ).      ( ) =  ( 0 ) 1   ( )  0   ( 4 )       Mo to r   to r q u esti m atio n   as p r esen ted   in   ( 5 ) .     = 60    2   ( 5 )     W h er e:  P elec : E lectr ical  p o wer   ( W ) ,   N:  Mo to r   s p ee d   in   R PM .           Fig u r e   2 .   B lo ck   d ia g r am   o f   a n   ML - b ased   en er g y   m a n ag em e n t sy s tem   f o r   elec tr ic  v e h icles       T ab le  3 .   Featu r m ap p in g   f o r   ML - EMS   F e a t u r e   n a me   D e scri p t i o n   U n i t s   V o l t a g e   Te r mi n a l   v o l t a g e   o f   t h e   b a t t e r y   V o l t s (V )   C u r r e n t   I n st a n t a n e o u s   b a t t e r y   c u r r e n t   A mp e r e s   ( A )   P o w e r   I n st a n t a n e o u s   e l e c t r i c a l   p o w e r   ( V   ×   I / 1 0 0 0 )   kW   S p e e d   R o t a t i o n a l   sp e e d   o f   B LD C   mo t o r   R P M   S O C   B a t t e r y   s t a t e   o f   c h a r g e   %   To r q u e   To r q u e   d e ma n d e d   f r o m t h e   m o t o r   Nm   A c c e l e r a t i o n   R a t e   o f   c h a n g e   o f   v e h i c l e   s p e e d   m/   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 2400 - 2 4 1 0   2404   3 . 2   M o del  dev elo pm ent   a nd   s up er v is e d lea rning   a pp ro a ch   I n   th is   s tu d y ,   t h d ev el o p m en t   o f   in tellig en E MS  lo g ic  f o r   E Vs  is   f o r m u lated   as  s u p er v is ed   m u lti - class   clas s if icatio n   p r o b lem .   T h o b jectiv is   to   p r ed ict   th E MS  o p er atio n   m o d e s u ch   as  ch ar g in g ,   d is ch ar g in g ,   r e g en er ativ b r a k in g ,   o r   id le b ased   o n   r ea l - ti m f ea tu r es  d er iv ed   f r o m   th e   p o wer tr ain .   T h ese   f ea tu r es in clu d e:     State  o f   ch ar g ( SOC )     ( %)     B atter y   vo ltag ( V)   a n d   c u r r en t ( A)     Mo to r   s p e ed   ( R PM)   an d   to r q u ( Nm )     Acc eler atio n   ( m /s ²)   an d   v eh icl s p ee d   ( k m / h )     T h r o ttle  po s itio n   ( %)  an d   b r ak in g   in ten s ity     L o ad   p o wer   d em a n d   ( Kw)   T h co r r esp o n d in g   o u tp u la b el  ( tar g et)   d en o tes  th E M m o d e,   wh ich   is   p r ed icted   b ased   o n   th ab o v e   f ea tu r es u s in g   th f o llo win g   m ac h in lear n in g   m o d els:   i)   Dec is io n   t r ee   ( DT )   c lass if ier   T h d ec is io n   tr ee   class if ier   i s   h ier ar ch ical  m o d el  th at  r ec u r s iv ely   p ar titi o n s   th f ea tu r e   s p ac in to   d ec is io n   r eg io n s   b ased   o n   th r esh o ld   s p lits ,   as  s h o wn   in   Fig u r 3 .   I is   co n s tr u cte d   u s in g   cr iter ia  s u ch   as  Gin im p u r ity   o r   en tr o p y   t o   m ax im i ze   class   p u r ity   at  ea ch   n o d e,   a s   p r esen ted   in   ( 6 ) .     A t e a ch   s p lit:  Gin i( D) = 1 2 = 1   ( 6 )     W h er p i   is   th p r o p o r tio n   o f   c lass   i in   s u b s et  D.     C ap tu r es r u le - b ased   h e u r is tics   th at  ar co m m o n   in   class ical  E MS  s y s tem s .     I n ter p r etab le  s tr u ctu r allo ws   tr ac in g   b ac k   d ec is io n   lo g ic  ( e. g . ,   “I f   SOC   2 0 an d   to r q u d em an d   is   h ig h ,   e n ter   id le  o r   p o wer - s av in g   m o d e” ) .     L o co m p u tatio n al  co s t e n ab l es r ea l - tim em b ed d e d   d e p lo y m en t in   o n b o ar d   E co n tr o l u n its .   ii)   Su p p o r v ec to r   m ac h in ( SV M)   T h s u p p o r v ec to r   m ac h in is   d is cr im in ativ class if ier   th at  f in d s   an   o p tim al  h y p er p lan with   m ax im u m   m ar g in   s ep ar atin g   d if f er en class es  in   tr an s f o r m ed   f ea tu r s p ac e.   r a d ial  b asis   f u n ctio n   ( R B F)   k er n el  is   u s ed   to   h an d le  n o n - lin ea r   s ep ar a b ilit y .   Giv en   tr ain in g   v ec to r s   x i R n ,   la b els  y i {1 , . . . , K},   SVM  s o lv es,  as p r esen ted   in   ( 7 ).     1 2 2 +   . .     ( ( ) + ) 1   ( 7 )     W h er ϕ ( x i )   is   th k e r n el  m a p p in g .     R o b u s to   o u tlier s   an d   g en e r alize s   well  o n   h ig h - d im en s io n al,   n o n lin ea r   E MS  f ea t u r s ets  as  s h o wn   in   Fig u r 4 .     Par ticu lar ly   ef f ec tiv in   s ce n ar io s   with   o v er lap p in g   class   d is tr ib u tio n s   ( e. g . ,   p ar tial  b r a k in g   with   lo w   r eg en er ativ o u tp u t v s   lo w - lo a d   d is ch ar g in g ) .     Su itab le  f o r   r ea l - tim class if icatio n   with   p r e - tr ai n ed ,   k er n el - o p tim iz ed   m o d els.   iii)   XGBo o s t c las s if ier   XGBo o s ( ex tr em g r ad ien b o o s tin g )   is   an   en s em b le - b ase d   class if ier   th at  b u ild s   s eq u en tial  wea k   lear n er s   ( d ec is io n   tr ee s )   to   m i n im ize  r eg u lar ized   lo s s   f u n c tio n   u s in g   g r ad ien t   d escen o p tim izatio n .   I ex ce ls   in   b o th   ac c u r ac y   a n d   c o m p u tat io n al  ef f icien cy .   T h m o d el  p r ed icts ,   as p r esen ted   in   ( 8 ) .     ̂ = ( ) ,           = 1     ( 8 )     W h er ea ch   f m   is   a   r eg r ess io n   tr ee   a n d   is   th e   f u n ctio n al  s p ac e.   T h lo s s   f u n ctio n   in clu d es  r e g u lar izatio n   ter m ,   as p r esen ted   in   ( 9 )   an d   ( 1 0 ) .     = ( , ̂ ) + ( )   ( 9 )     ( ) =    + 1 2   2   ( 1 0 )       Au to m atica lly   ca p tu r es c o m p l ex   f ea tu r in te r ac tio n s   an d   n o n - lin ea r   d e p en d e n cies a m o n g   SOC ,   s p ee d ,   an d   p o wer   d em a n d   a s   s h o wn   in   Fig u r 5 .     Han d les f ea tu r s p ar s ity ,   n o is e,   an d   m is s in g   d ata  with o u t p r e p r o ce s s in g   p en alties.     I d ea l f o r   lar g e - s ca le,   h i g h - d im en s io n al  E MS  d atasets   an d   s u p p o r ts   in cr e m e n tal  u p d ates ( o n lin lear n in g ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Ma ch in lea r n in g - b a s ed   e n erg ma n a g eme n t sys tem  fo r   elec tr ic  ve h icles w ith     ( K .   S .   R .   V a r a   P r a s a d )   2405           Fig u r 3 .   Dec is io n   tr ee     f lo ch ar t     Fig u r 4 .   Su p p o r v ec to r   m ac h in f lo ch ar t     Fig u r 5 .   XGBo o s   f lo ch ar t       3 . 3 .     Co m pa ra t iv a na ly s is   o f   t hree   m et ho ds   f o E M S in EVs   All  th r ee   m o d els  o f f er   u n iq u e   ca p ab ilit ies  f o r   d ev elo p in g   d ata - d r iv e n   E MS  lo g ic,   as  m en tio n ed   in   T ab le  4 .   W h ile  d ec is io n   tr ee s   alig n   clo s ely   with   tr ad itio n al  co n tr o lo g ic,   SVM  an d   XGBo o s p r o v id th e   f lex ib ilit y   an d   ad ap ta b ilit y   n e ed ed   f o r   c o m p lex ,   d y n a m ic  E o p er atio n .   T h ese  m o d els  co llectiv ely   f o r m   th e   b asis   f o r   ev alu atin g   ML - b ased   E MS  s tr ateg ies ag ain s t c o n v en tio n al  r u le -   an d   f u zz y - b ased   co u n ter p a r ts   in   r ea d r iv in g   c o n d itio n s .   XGBo o s o u tp er f o r m e d   o th e r   m o d els  in   ter m s   o f   o v e r all  ac cu r ac y   an d   class - s p ec if ic  r ec a ll,  m ak in g   it  h ig h ly   e f f ec tiv f o r   r ea l - tim E MS  d ec is io n s ,   as  m en tio n e d   in   T a b le  5 .   Dec is io n   tr ee s   al s o   p er f o r m ed   well   b u ex h i b ited   m in o r   o v er f itti n g .   SVM  y ield ed   co m p etitiv r esu lts   b u r eq u ir ed   f ea t u r e   s ca lin g   an d   h ig h er   co m p u tatio n .     Ad ap tiv co n tr o l:  Un lik r u le - b ased   lo g ic,   ML   m o d els  d y n a m ically   lear n   co n tr o s tr ateg ie s   u n d er   v ar y i n g   lo ad s   an d   b atter y   s tates.     E n er g y   e f f icien cy B etter   class if icatio n   o f   b r ak in g   an d   d is ch ar g p h ases   lead s   to   o p tim ized   r eg en er ativ en er g y   ca p tu r a n d   r e d u ce d   th er m al  s tr ess .     Scalab ilit y T h ML - b ased   E MS  ca n   g en er alize   ac r o s s   d if f er en b atter y   co n f ig u r atio n s   an d   d r i v in g   p r o f iles   with   r etr ain in g .       T ab le  4 .   C o m p a r is o n   an d   s u itab ilit y   f o r   E MS  in   E Vs   M o d e l   K e y   s t r e n g t h   I n t e r p r e t a b i l i t y   C o m p u t a t i o n a l   d e m a n d   S u i t a b i l i t y   f o r   r e a l - t i me   E M S   D e c i s i o n   t r e e   Lo g i c a l   & r u l e - b a s e d   m o d e l i n g   H i g h   Lo w   H i g h   S V M   R o b u st   t o   o v e r l a p   a n d   n o i s e   M e d i u m   M o d e r a t e   M e d i u m   X G B o o st   H i g h   a c c u r a c y   g e n e r a l i z a t i o n   Lo w   H i g h   M e d i u m ( o f f l i n e   o r   e d g e - a i d e d )       T ab le  5 .   Sam p le  class if icatio n   r ep o r ( XGBo o s c lass if ier )   C l a s s   P r e c i s i o n   R e c a l l   F1 - sc o r e   D i sch a r g e   0 . 9 5   0 . 9 4   0 . 9 4   R e g e n e r a t i v e   br a k i n g   0 . 9 2   0 . 9 1   0 . 9 1   I d l e   0 . 8 9   0 . 9 3   0 . 9 1   C h a r g i n g   0 . 9 6   0 . 9 5   0 . 9 5       4.   RE SU L T S & D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   p r esen ts   d etailed   an aly s is   o f   th m ac h in lear n in g - b ased   en er g y   m an ag em e n s y s t em   f o r   elec tr ic   v eh icles  ( E Vs),   f o cu s in g   o n   m o d el  p er f o r m an ce ,   s y s tem   b eh a v io r   u n d er   d y n a m ic  co n d itio n s ,   an d   th ef f ec tiv en ess   o f   in tellig en p h ase  class if icatio n .   T h r esu lts   co m p ar is o n   m en tio n ed   in   T ab le  6   clea r ly   s h o ws  th at  m ac h i n lear n in g   m o d els  o u tp er f o r m   th c o n v e n tio n al  r u le - b ased   E MS.   Am o n g   th e   test ed   m o d els,  XGBo o s ac h iev es  th h ig h est  F1   sc o r ( 0 . 8 9 ) ,   in d icatin g   r o b u s an d   well - b alan ce d   p r ed ictio n   ca p ab ilit y .   C o m p ar ed   to   p r io r   wo r k   as  r ep o r ted   in   cited   p a p er s ,   o u r   p r o p o s ed   s y s tem   ac h iev es  p er f o r m an ce   g ain   o f   ~5 %,  d em o n s tr atin g   th b e n ef it o f   in co r p o r atin g   ad v a n ce d   e n s em b le  tech n iq u es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 2400 - 2 4 1 0   2406   4 . 1 .     F e a t ure  co rr ela t io n a na ly s is   Fig u r 6   s h o ws  th f ea t u r c o r r elatio n   h ea tm ap ,   illu s tr atin g   th r elatio n s h ip s   am o n g   t h e   k ey   in p u v ar iab les:   b atter y   SOC ,   v eh icle  s p ee d ,   ac ce ler atio n ,   an d   elec tr ical  lo ad .   T h h ea tm ap   r ev ea ls   th at  SO C   h as  a   m o d er ate  n eg ativ c o r r elatio n   with   ac ce ler atio n   an d   lo ad ,   in d icat in g   th at  h ig h er   p o we r   d em an d s   ten d   to   d ep lete  th b atter y   m o r q u ic k ly .   S p e e d   a n d   a c c e l e r a t i o n   e x h i b i t   a   s t r o n g   p o s i t i v c o r r e l a tio n ,   c o n s i s t e n t   w i t h   r e a l - w o r l d   d r i v i n g   d y n a m i c s .   T h e s e   i n s i g h t s   j u s ti f y   t h e   s e l e c t i o n   o f   f e a t u r es   u s e d   i n   m o d e l   t r a i n i n g   a n d   e m p h a s i z e   t h e   i m p o r t a n c e   o f   u s i n g   c o r r e l a te d   i n p u t   v a r i a b l es   to   e n h a n c e   c l a s s i f ic a t i o n   a c c u r ac y .       T ab le  6 .   C o m p a r ativ ev alu ati o n   o f   m ac h in lea r n in g   m o d el s   an d   co n v en tio n al  E MS   M e t h o d   A c c u r a c y   P r e c i s i o n   R e c a l l   F 1   s c o r e   N o t e s   R u l e - b a se d   EM S   0 . 7 2   0 . 7 0   0 . 6 8   0 . 6 9   B a se l i n e   D e c i s i o n   t r e e   0 . 8 5   0 . 8 4   0 . 8 3   0 . 8 3   I n t e r p r e t a b l e   S V M   ( R B F   K e r n e l )   0 . 8 8   0 . 8 7   0 . 8 6   0 . 8 6   N o n l i n e a r   p a t t e r n s   X G B o o st   0 . 9 1   0 . 9 0   0 . 8 9   0 . 8 9   B e st   m o d e l   W a n g   e t   a l .   [ 1 3 ]   0 . 8 6   0 . 8 5   0 . 8 4   0 . 8 5   S u p e r v i se d   M EM S   f o r   H EV s   D e v i   e t   a l .   [ 1 8 ]   0 . 8 9   0 . 8 8   0 . 8 7   0 . 8 7   X G B o o st   mo d e l   f o r   EV   E M S   Y e p t h o   e t   a l .   [ 1 9 ]   0 . 8 7   0 . 8 5   0 . 8 5   0 . 8 5   M m o d e l   c o m p a r i so n   Est r a d a   e t   a l .   [ 1 5 ]   0 . 8 3   0 . 8 2   0 . 8 0   0 . 8 1   RL - b a se d   E M S   s t r a t e g y   Li u   a n d   Z h a n g   [ 2 ]   0 . 8 8   0 . 8 6   0 . 8 5   0 . 8 6   ML - E d g e   E M S   o p t i mi z a t i o n           Fig u r 6 .   Featu r e   co r r elatio n   h ea tm ap       4 . 2   M o del  perf o rma nce  ev a lua t io n   Fig u r 7   co m p a r es  th p er f o r m an ce   o f   th e   f o u r   ML   m o d els d ec is io n   tr ee ,   r a n d o m   f o r e s t,  SVM,   an d   XGBo o s t u s in g   s tan d ar d   m etr ics:   a cc u r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all ,   an d   F1   s co r e.   T h XGBo o s m o d el   o u tp er f o r m s   th o th er s ,   ac h ie v in g   th h ig h est  F1   sc o r e   ( 0 . 9 8 ) ,   in d icatin g   s u p e r io r   o v er all  p er f o r m an ce   i n   class if y in g   en er g y   f lo p h as es.  W h ile  th d ec is io n   tr ee   a nd  r an d o m   f o r est  m o d els  also   ac h iev ed   p er f ec t   s co r es  d u r in g   tr ain i n g ,   th eir   p o ten tial  f o r   o v er f itti n g   is   co n ce r n .   T h SVM  m o d el,   al th o u g h   s lig h tly   less   ac cu r ate  ( F1   Sco r e:  0 . 9 3 ) ,   d e m o n s tr ated   r o b u s tn ess   in   h an d lin g   co m p lex ,   n o n lin ea r   b o u n d ar ies  in   th d ata.   T h ese  r esu lts   co n f ir m   th v iab ilit y   o f   XGBo o s f o r   r ea l - tim E MS  d ep lo y m en d u to   its   b alan ce   o f   ac cu r ac y   an d   g e n er aliza tio n .     4 . 3 .     SO beha v io a na ly s is   Fig u r 8   p r esen ts   c o m p a r is o n   o f   th e   b atter y   SOC   v s .   tim f o r   co n v en tio n al   an d   ML - b ased   E MS.   T h ML - b ased   E MS,   p ar ticu lar ly   with   XGBo o s t,  s h o ws  s m o o th er   an d   m o r c o n tr o lled   SOC   p r o f ile,   in d icatin g   ef f icien p o wer   all o ca tio n   ac r o s s   v ar io u s   d r iv in g   p h ases .   T h co n v en tio n al  E MS  s h o ws  f r eq u en f lu ctu atio n s   an d   r ap id   SOC   d r o p s ,   esp ec ially   d u r in g   h ig h   a cc eler atio n   o r   l o ad   p e r io d s .   T h is   er r atic  b eh av io r   ca n   lead   to   in cr ea s ed   b atter y   wea r   an d   r ed u ce d   d r iv in g   r a n g e.   I n   co n tr ast,  th ML - b ased   E MS  d em o n s tr ates   in tellig en t p h ase  s witch in g ,   all o win g   f o r   en er g y   r e g en er atio n   an d   m o r s tab le  SOC   m ain ten an ce .   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       Ma ch in lea r n in g - b a s ed   e n erg ma n a g eme n t sys tem  fo r   elec tr ic  ve h icles w ith     ( K .   S .   R .   V a r a   P r a s a d )   2407       Fig u r 7 .   Mo d el  p er f o r m a n ce   co m p ar is o n           Fig u r 8 .   SOC   v s .   tim co m p a r is o n       4 . 4 .     Dec is io n t re co nfusi o n m a t rix   Fig u r 9   illu s tr ates  th co n f u s io n   m atr ix   f o r   t h d ec is io n   tr ee   m o d el.   All  en er g y   f l o p h ases d is ch ar g e,   r eg en e r atio n ,   an d   ch ar g in g wer co r r ec tly   class if ied   with o u an y   m is clas s if i ca tio n s .   W h ile  th i s   s u g g ests   h ig h ly   ac cu r ate  m o d el,   s u ch   p er f ec t   class if icati o n   o n   tr ain in g /tes d ata  m ay   in d icate   o v er f itti n g ,   wh er th m o d el  m em o r izes  r ath er   th an   g en er alize s   p atte r n s .   T h is   lim itatio n   r ein f o r ce s   th ad v an tag o f   en s em b le  m o d els lik XGBo o s t th at  o f f er   b etter   g en er aliza ti o n   u n d er   u n s ee n   d r iv in g   c o n d i tio n s .     4 . 5   Vehicle  s peed  a nd   a cc eler a t io n t re nd s   Fig u r 1 0   d is p lay s   t h tim e - s er ies  p lo o f   v e h icle  s p ee d   an d   ac ce ler atio n   d u r in g   s im u lati o n .   Sh a r p   ch an g es  in   ac ce ler ati o n   co r r es p o n d   to   tr a n s itio n s   b etwe en   d i f f er en e n er g y   f lo p h ases ,   s u ch   as  m o v i n g   f r o m   d is ch ar g to   r e g en er atio n   d u r in g   d ec eler atio n .   T h ese  v ar iat io n s   u n d er s co r th n ee d   f o r   r esp o n s iv E MS  th at  ca n   ad ju s in   r ea tim e.   T h e   ML - b ased   E MS  d em o n s tr a ted   tim ely   class if icatio n   an d   c o n tr o d u r in g   th ese  tr an s itio n s ,   co n tr ib u tin g   to   s m o o th er   v eh icle  d y n am ics an d   i m p r o v e d   en e r g y   e f f icien cy .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 2400 - 2 4 1 0   2408       Fig u r 9 .   C o n f u s io n   m at r i x - d e cisi o n   tr ee           Fig u r 1 0 .   Sp ee d   an d   ac ce ler a tio n   o v er   tim e       5.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   d em o n s tr ates  th im p lem en tatio n   o f   m ac h in l ea r n in g - b ased   E MS  f o r   E Vs,  u s in g   r ea l - wo r ld   elec tr ical  p ar a m eter s   to   class if y   en er g y   o p er atio n   m o d es.  T h co r o b jectiv was  to   en h a n ce   d ec is io n - m ak in g   in   E p r o p u ls io n   s y s tem s   th r o u g h   i n tellig en m o d el - b ased   class if icatio n   o f   m o to r   c o n d itio n s ch ar g in g ,   d is ch ar g in g ,   an d   r e g en er ativ b r ak i n g   b y   lev er ag in g   in p u f ea t u r es  s u ch   as  b at ter y   s tate - of - c h ar g e   SOC ,   cu r r en t,  v o ltag e,   p o wer ,   an d   m o t o r   s p ee d .   T h r ee   s u p er v is ed   lear n in g   class if ier s d ec is io n   tr ee   ( DT ) ,   s u p p o r v ec to r   m ac h in ( SV M) ,   an d   XGBo o s t wer d ev elo p ed   an d   ev al u ated   o n   th s a m d ataset  to   ass e s s   th eir   p er f o r m an ce .   Am o n g   th m o d els,  XGBo o s o u tp er f o r m ed   o th e r s   with   an   ac cu r ac y   o f   9 9 . 4 %,  p r ec is io n   o f   9 9 . 3 %,  r ec all  o f   9 9 . 5 %,  an d   F1 - s co r o f   9 9 . 4 %,  as  r ef le cted   in   its   co n f u s io n   m atr ix   s h o win g   n ea r - p e r f ec t   class   s ep ar atio n .   T h SVM  cla s s if ier   s h o wed   h ig h   g en er aliza tio n   ca p ab ilit y   with   an   ac cu r a cy   o f   9 7 . 5 %,  wh ile   th d ec is io n   tr ee   ac h ie v ed   9 6 . 2 ac cu r ac y   b u was  m o r p r o n to   o v er f itti n g   in   c o m p lex   b o u n d ar y   ca s es.  T h e   tr ain ed   m o d els  u s ed   in p u f ea t u r es  ex tr ac ted   f r o m   r ea l - tim E MS  lo g s s u ch   as  v o ltag e   ( 3 5 0 4 0 0   V) ,   cu r r en t   ( 5 0 300   A) ,   m o to r   to r q u e   ( 1 0 15   Nm ) ,   an d   s tate  o f   c h ar g ( 1 0 1 0 0 %)   to   p r ed ict   en er g y   f lo c o n d itio n s .   T h is   f ea t u r e - r ic h   d ataset  im p r o v ed   t h lear n in g   q u ality   an d   m o d el  r o b u s tn ess ,   esp ec ially   f o r   XGBo o s t,  d u e   to   its   r eg u lar ized   b o o s tin g   ap p r o ac h   an d   h a n d lin g   o f   n o n lin ea r   f ea tu r in ter ac tio n s .   I n   c o n clu s io n ,   m ac h in lear n in g   m o d els p ar ticu lar ly   XGBo o s t p r esen p r o m is in g   s o lu tio n   f o r   r ea l - tim e,   in tellig en E MS  d ec is io n - m ak in g   in   E Vs,  lead in g   t o   im p r o v e d   en er g y   ef f icien c y ,   ex te n d ed   b atter y   life ,   an d   s m o o th e r   v eh icle  o p er atio n   ac r o s s   d iv er s d r iv in g   co n d itio n s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Ma ch in lea r n in g - b a s ed   e n erg ma n a g eme n t sys tem  fo r   elec tr ic  ve h icles w ith     ( K .   S .   R .   V a r a   P r a s a d )   2409   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,  a nd   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   K .   S .   R .   Var Pra s ad                               V .   Ush R ed d y                                 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 ]   X .   Q i ,   G .   W u ,   K .   B o r i b o o n s o ms i n ,   M .   J .   B a r t h ,   a n d   J .   G o n d e r ,   D a t a - d r i v e n   r e i n f o r c e m e n t   l e a r n i n g b a s e d   r e a l - t i me  e n e r g y   man a g e me n t   s y st e f o r   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 ,”  T r a n sp o r t a t i o n   R e se a rc h   R e c o rd :   J o u r n a l   o f   t h e   T ra n sp o rt a t i o n   Re se a rc h   Bo a r d ,   v o l .   2 5 7 2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 8 ,   Ja n .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 3 1 4 1 / 2 5 7 2 - 01 .   [ 2 ]   H .   Zh a n g ,   H .   Li ,   Y .   H u ,   K .   T .   V e n k a t e sw a r a   R a o ,   C .   ( C h a r l e s)   X u ,   a n d   S .   Y a n g ,   A d v a n c e i n   p r o d u c t i o n   o f   b i o - b a se d   e s t e r   f u e l s   w i t h   h e t e r o g e n e o u b i f u n c t i o n a l   c a t a l y s t s,”   R e n e w a b l e   a n d   S u st a i n a b l e   En e r g y   R e v i e w s ,   v o l .   1 1 4 ,   p .   1 0 9 2 9 6 ,   O c t .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r ser. 2 0 1 9 . 1 0 9 2 9 6 .   [ 3 ]   K .   V i n i d a   a n d   M .   C h a c k o ,   I mp l e me n t a t i o n   o f   s p e e d   c o n t r o l   o f   se n s o r l e ss   b r u s h l e ss  D C   m o t o r   d r i v e   u s i n g   H - i n f i n i t y   c o n t r o l l e r   w i t h   o p t i mi z e d   w e i g h t   f i l t e r s,”   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   P o w e El e c t ro n i c s   a n d   D ri v e   S y s t e m ( I J PED S ) ,   v o l .   1 2 ,   n o .   3 ,   p .   1 3 7 9 ,   S e p .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s. v 1 2 . i 3 . p p 1 3 7 9 - 1 3 8 9 .   [ 4 ]   Y .   L i m,   S .   B a e ,   a n d   J .   M o o n ,   O p t i ma l   c o n t r o l   sc h e me   o f   e l e c t r i c   v e h i c l e   c h a r g i n g   u s i n g   c o mb i n e d   m o d e l   o f   X G B o o s t   a n d   c u m u l a t i v e   p r o s p e c t   t h e o r y ,”  En e rg i e s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   2 4 ,   p .   6 4 5 7 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 7 2 4 6 4 5 7 .   [ 5 ]   K .   K u mar,  V .   L.   D e v i ,   A .   P r a sa d ,   H .   R .   G a l i ,   a n d   R .   T i w a r i ,   A n a l y si o f   a   f u e l   c e l l - f e d   B LD C   m o t o r   d r i v e   w i t h   a   d o u b l e   b o o s t   c o n v e r t e r   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e   a p p l i c a t i o n ,   i n   S m a rt   G ri d f o r   R e n e w a b l e   En e r g y   S y s t e m s,   El e c t ri c   V e h i c l e s   a n d   E n e rg y   S t o r a g e   S y s t e m s,   C R C   Pre ss ,   2 0 2 2 ,   p p .   5 9 7 5 ,   d o i :   1 0 . 1 2 0 1 / 9 7 8 1 0 0 3 3 1 1 1 9 5 - 4.   [ 6 ]   M .   H .   M u n e e r   a n d   V .   A .   H a se e n a ,   A n   M L - B a s e d   F l e e t   M a n a g e me n t   S y s t e m   f o r   El e c t r i c   V e h i c l e s,”   i n   1 0 T H   S AE   I n d i a   I n t e r n a t i o n a l   M o b i l i t y   C o n f e re n c e ,   O c t .   2 0 2 2 .   d o i :   1 0 . 4 2 7 1 / 2 0 2 2 - 28 - 0 3 0 0 .   [ 7 ]   R .   T i w a r i ,   K .   K u mar,   V .   L .   D e v i ,   S .   V .   S u r j i t h   S u r y a ,   a n d   N .   R .   A t y a m,  Ev a l u a t i o n   o f   t h e   M P P f o r   t h e   w i n d   e n e r g y   c o n v e r si o n   sy st e m’ p e r f o r m a n c e   u s i n g   A N N   a n d   A N F I S ,   Pro c e e d i n g o f   t h e   2 0 2 2   3 r d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n ,   C o m p u t i n g   a n d   I n d u s t ry  4 . 0 ,   C 2 I 4   2 0 2 2 ,   p p .   1 6 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C 2 I 4 5 6 8 7 6 . 2 0 2 2 . 1 0 0 5 1 4 2 9 .   [ 8 ]   Y .   I .   M .   Al - M a sh h a d a n y ,   A .   K h u d h a i r   A b b a s,   a n d   S .   S a a d o o n   A l g b u r i ,   M o d e l i n g   a n d   a n a l y s i s   o f   b r u s h l e ss  D C   m o t o r   sy s t e m   b a s e d   o n   i n t e l l i g e n t   c o n t r o l l e r s,”   B u l l e t i n   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   6 ,   p p .   2 9 9 5 3 0 0 3 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / e e i . v 1 1 i 6 . 4 3 6 5 .   [ 9 ]   J.  C h e n ,   H .   S h u ,   X .   T a n g ,   T.   Li u ,   a n d   W .   W a n g ,   D e e p   r e i n f o r c e me n t   l e a r n i n g - b a se d   mu l t i - o b j e c t i v e   c o n t r o l   o f   h y b r i d   p o w e r   sy st e c o mb i n e d   w i t h   r o a d   r e c o g n i t i o n   u n d e r   t i me - v a r y i n g   e n v i r o n men t ,   E n e r g y ,   v o l .   2 3 9 ,   p .   1 2 2 1 2 3 ,   Ja n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n e r g y . 2 0 2 1 . 1 2 2 1 2 3 .   [ 1 0 ]   X .   D a n g ,   Y .   S h i ,   a n d   H .   P e n g ,   T o r q u e f l u x   l i n k a g e   r e c u r r e n t   n e u r a l   n e t w o r k   a d a p t i v e   i n v e r si o n   c o n t r o l   o f   t o r q u e   f o r   sw i t c h e d   r e l u c t a n c e   mo t o r ,   I ET   El e c t ri c   P o w e r A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   9 ,   p p .   1 6 1 2 1 6 2 3 ,   S e p .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - e p a . 2 0 2 0 . 0 1 0 5 .   [ 1 1 ]   C .   L e i ,   N e w   e n e r g y   v e h i c l e   b a t t e r y   st a t e   o f   c h a r g e   p r e d i c t i o n   b a se d   o n   X G B o o st   a l g o r i t h a n d   R F   f u si o n ,   E n e r g y   I n f o rm a t i c s v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p .   1 1 5 ,   N o v .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 4 2 1 6 2 - 0 2 4 - 0 0 4 2 4 - 1.   [ 1 2 ]   X .   Ta n g   e t   a l . ,   R e i n f o r c e m e n t   l e a r n i n g - b a s e d   e n e r g y   ma n a g e me n t   f o r   h y b r i d   p o w e r   s y s t e ms :   s t a t e - of - t h e - a r t   su r v e y ,   r e v i e w ,   a n d   p e r s p e c t i v e s ,   C h i n e s e   J o u r n a l   o f   Me c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   3 7 ,   n o .   1 ,   p .   4 3 ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 0 0 3 3 - 0 2 4 - 0 1 0 2 6 - 4.   [ 1 3 ]   K .   W a n g ,   R .   Y a n g ,   Y .   Z h o u ,   W .   H u a n g ,   a n d   S .   Z h a n g ,   D e si g n   a n d   i m p r o v e m e n t   o f   S D 3 - b a se d   e n e r g y   ma n a g e men t   st r a t e g y   f o r   a   h y b r i d   e l e c t r i c   u r b a n   b u s ,   En e r g i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 6 ,   p .   5 8 7 8 ,   A u g .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 1 6 5 8 7 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.