За словами доповідача на симпозіумі з питань акумуляторів, «штучний інтелект приручає акумулятор, який є дикою твариною». Важко помітити зміни в акумуляторі під час його використання; незалежно від того, повністю він заряджений чи розряджений, новий чи зношений і потребує заміни, він завжди виглядає однаково. Натомість, автомобільна шина деформується, коли в ній мало повітря, і сигналізує про закінчення терміну служби, коли протектор зноситься.

Три проблеми підсумовують недоліки акумулятора: [1] користувач не впевнений, скільки часу залишилося у зарядного пристрою; [2] власник акумулятора не впевнений, чи може акумулятор задовольнити вимоги до потужності; та [3] зарядний пристрій потрібно налаштовувати для кожного розміру та хімічного складу акумулятора. «Розумний» акумулятор обіцяє вирішити деякі з цих недоліків, але рішення є складними.

Користувачі акумуляторів зазвичай уявляють собі акумуляторний блок як систему накопичення енергії, яка видає рідке паливо, як паливний бак. Акумулятор можна розглядати як таку систему для спрощення, але кількісно визначити енергію, що зберігається в електрохімічному пристрої, набагато складніше.

Оскільки друкована плата, яка контролює роботу літієвої батареї, присутня, літій вважається розумною батареєю. Однак стандартна герметична свинцево-кислотна батарея не має жодної плати керування для оптимізації її роботи.

Що таке розумний акумулятор?

Будь-який акумулятор із вбудованою системою керування зарядом акумулятора вважається розумним. Він часто використовується в розумних гаджетах, зокрема в комп'ютерах та портативній електроніці. Розумний акумулятор містить електронну схему та датчики, які можуть контролювати такі характеристики, як стан здоров'я користувача, а також рівні напруги та струму, і передавати ці показники на пристрій.

Розумні акумулятори здатні розпізнавати власні параметри стану заряду та справності, до яких пристрій може отримати доступ через спеціалізовані з'єднання для передачі даних. Розумний акумулятор, на відміну від нерозумного, може передавати всю необхідну інформацію пристрою та користувачеві, що дозволяє приймати відповідні обґрунтовані рішення. З іншого боку, нерозумний акумулятор не має можливості інформувати пристрій чи користувача про свій стан, що може призвести до непередбачуваної роботи. Наприклад, акумулятор може попередити користувача, коли його потрібно зарядити, або коли термін його служби наближається до кінця, або він пошкоджений будь-яким чином, щоб можна було придбати заміну. ​​Він також може попередити користувача, коли його потрібно замінити. Роблячи це, можна уникнути значної частини непередбачуваності, спричиненої старими пристроями, які можуть вийти з ладу у критичні моменти.

Специфікація розумного акумулятора

Для покращення продуктивності, безпеки та ефективності продукту, акумулятор, інтелектуальний зарядний пристрій та головний пристрій взаємодіють один з одним. Наприклад, інтелектуальний акумулятор потрібно заряджати лише за потреби, а не встановлювати його на головну систему для постійного та стабільного використання енергії. Інтелектуальні акумулятори постійно контролюють свою ємність під час заряджання, розряджання або зберігання. Щоб виявити зміни температури акумулятора, швидкості заряджання, швидкості розряджання тощо, індикатор заряду акумулятора використовує певні фактори. Інтелектуальні акумулятори зазвичай мають самобалансуючі та адаптивні характеристики. Продуктивність акумулятора буде погіршена при повному зарядженні. Для захисту акумулятора інтелектуальний акумулятор може розряджатися до напруги зберігання за потреби та активувати функцію інтелектуального зберігання за потреби.

З появою розумних акумуляторів користувачі, обладнання та сам акумулятор можуть взаємодіяти один з одним. Виробники та регуляторні організації по-різному оцінюють, наскільки «розумним» може бути акумулятор. Найпростіший розумний акумулятор може містити лише чіп, який дає зарядному пристрою інструкції використовувати правильний алгоритм заряджання. Однак Форум систем розумних акумуляторів (SBS) не вважає його розумним акумулятором через вимогу до передових показників, які є важливими для медичного, військового та комп’ютерного обладнання, де немає місця для помилок.

Системний інтелект має бути розміщений всередині акумуляторної батареї, оскільки безпека є одним з головних пріоритетів. Чіп, який контролює заряд акумулятора, реалізований в акумуляторі SBS і взаємодіє з ним у замкнутому циклі. Хімічний акумулятор надсилає аналогові сигнали зарядному пристрою, які вказують йому припинити заряджання, коли акумулятор повністю заряджений. Додано датчик температури. Багато виробників інтелектуальних акумуляторів сьогодні пропонують технологію індикатора рівня палива, відому як шина керування системою (SMBus), яка інтегрує технології інтегральних схем (ІС) в однопровідних або двопровідних системах.

Компанія Dallas Semiconductor Inc. представила 1-Wire, вимірювальну систему, яка використовує один провід для низькошвидкісного зв'язку. Дані та тактовий сигнал об'єднуються та надсилаються по одній лінії. На приймальному кінці Манчестерський код, також відомий як фазовий код, розділяє дані. Код акумулятора та дані, такі як його напруга, струм, температура та деталі SoC, зберігаються та відстежуються 1-Wire. На більшості акумуляторів для безпеки прокладається окремий провід для вимірювання температури. Система включає зарядний пристрій та власний протокол. В однопровідній системі Benchmarq оцінка стану справності (SoH) вимагає «прив'язки» хост-пристрою до призначеного йому акумулятора.

1-Wire є привабливим для систем зберігання енергії з обмеженою вартістю, таких як батареї для сканерів штрих-кодів, батареї для двостороннього радіозв'язку та військові батареї, завдяки низькій вартості обладнання.