За словами доповідача на симпозіумі з батарейок, «штучний інтелект одомашнює батарею, яка є дикою твариною».Важко побачити зміни в акумуляторі під час його використання;незалежно від того, чи він повністю заряджений чи порожній, новий чи зношений і потребує заміни, він завжди виглядає однаковим.Навпаки, автомобільна шина деформується, коли в ній мало повітря, і сигналізує про закінчення терміну служби, коли протектори зношені.

Три проблеми підсумовують недоліки батареї: [1] користувач не впевнений, скільки часу заряду залишилося;[2] хост не впевнений, чи відповідає батарея вимогам до потужності;і [3] зарядний пристрій потрібно налаштувати для кожного розміру та хімії батареї.«Розумна» батарея обіцяє усунути деякі з цих недоліків, але рішення є складними.

Користувачі акумуляторів зазвичай сприймають акумуляторну батарею як систему зберігання енергії, яка розподіляє рідке паливо, як паливний бак.Батарею можна розглядати як таку для простоти, але кількісно визначити енергію, що зберігається в електрохімічному пристрої, набагато складніше.

Оскільки друкована плата, яка контролює продуктивність літієвої батареї, присутня, літій вважається розумним акумулятором.Однак стандартна герметична свинцево-кислотна батарея не має жодної плати для оптимізації її продуктивності.

Що таке розумний акумулятор?

Будь-яка батарея з вбудованою системою керування батареєю вважається розумною.Він часто використовується в розумних гаджетах, у тому числі як комп’ютери та портативна електроніка.Розумна батарея містить електронну схему та датчики, які можуть контролювати такі характеристики, як здоров’я користувача, а також рівні напруги та струму, і передавати ці показники на пристрій.

Розумні батареї мають здатність розпізнавати власні параметри стану заряду та працездатності, до яких пристрій може отримати доступ через спеціалізовані з’єднання даних.Розумна батарея, на відміну від нерозумної батареї, може передавати всю відповідну інформацію пристрою та користувачеві, дозволяючи приймати відповідні обґрунтовані рішення.З іншого боку, нерозумна батарея не може інформувати пристрій або користувача про свій стан, що може призвести до непередбачуваної роботи.Наприклад, батарея може попередити користувача, коли її потрібно зарядити, коли термін служби наближається до кінця або пошкоджений будь-яким чином, щоб можна було придбати заміну.Він також може попередити користувача, коли його потрібно замінити.Завдяки цьому можна уникнути великої частини непередбачуваності, спричиненої старішими пристроями, які можуть виходити з ладу у життєво важливі моменти.

Специфікація Smart Battery

Щоб покращити продуктивність, безпеку та ефективність продукту, акумулятор, розумний зарядний пристрій і головний пристрій обмінюються даними між собою.Наприклад, інтелектуальний акумулятор потрібно заряджати саме тоді, коли це необхідно, а не встановлювати на головній системі для постійного та стабільного використання енергії.Розумні батареї постійно контролюють свою ємність під час зарядки, розрядки або зберігання.Щоб виявити зміни температури батареї, швидкості заряджання, швидкості розряду тощо, датчик батареї використовує певні фактори.Розумні батареї зазвичай мають самобалансування та адаптивні характеристики.Зберігання повного заряду знижує продуктивність акумулятора.Щоб захистити батарею, розумна батарея може розряджатися до напруги накопичувача за потреби та активувати функцію розумного накопичувача за потреби.

З появою інтелектуальних батарей користувачі, обладнання та батарея можуть спілкуватися один з одним.Виробники та регулюючі організації відрізняються щодо того, наскільки «розумною» може бути батарея.Найфундаментальніша розумна батарея може містити лише мікросхему, яка вказує зарядному пристрою використовувати належний алгоритм заряджання.Але форум Smart Battery System (SBS) не вважав би цю батарею розумною через вимогу передових показників, які є важливими для медичного, військового та комп’ютерного обладнання, де не може бути місця для помилок.

Інтелектуальна система повинна міститися всередині акумуляторної батареї, оскільки безпека є однією з головних проблем.Чіп, який контролює заряд батареї, реалізований батареєю SBS, і він взаємодіє з нею по замкнутому циклу.Хімічна батарея надсилає аналогові сигнали зарядному пристрою, які вказують йому припинити зарядку, коли батарея повна.Додано датчик температури.Сьогодні багато виробників розумних акумуляторів пропонують технологію вимірювання палива, відому як системна шина керування (SMBus), яка об’єднує технології мікросхем інтегральних схем (IC) в однопровідні або двопровідні системи.

Dallas Semiconductor Inc. представила 1-Wire, вимірювальну систему, яка використовує один провід для низькошвидкісного зв’язку.Дані та годинник поєднуються та надсилаються по одній лінії.На приймальному кінці Манчестерський код, також відомий як фазовий код, розділяє дані.1-Wire зберігає та відстежує код батареї та дані, такі як її напруга, струм, температура та деталі SoC.До більшості акумуляторів з міркувань безпеки підключається окремий дріт датчика температури.Система включає в себе зарядний пристрій і власний протокол.В однопровідній системі Benchmarq оцінка стану працездатності (SoH) вимагає «одруження» головного пристрою з виділеною йому батареєю.

1-Wire привабливий для недорогих систем накопичення енергії, таких як батареї для сканерів штрих-кодів, батареї для двосторонньої радіостанції та військові батареї через низьку вартість апаратного забезпечення.