По словам докладчика на симпозиуме по батареям: «Искусственный интеллект одомашнивает батарею, которая является диким животным».Трудно увидеть изменения в батарее по мере ее использования;полностью ли он заряжен или пуст, новый или изношенный и нуждающийся в замене, он всегда выглядит одинаковым.Напротив, автомобильная шина деформируется, когда в ней мало воздуха, и сигнализирует об окончании срока службы, когда протекторы изнашиваются.

Три проблемы суммируют недостатки аккумулятора: [1] пользователь не уверен, сколько времени осталось до заряда аккумулятора;[2] хост не уверен, сможет ли батарея удовлетворить требования к мощности;и [3] зарядное устройство необходимо адаптировать для каждого размера и химического состава батареи.«Умная» батарея обещает устранить некоторые из этих недостатков, но решения сложны.

Пользователи батарей обычно думают о аккумуляторной батарее как о системе хранения энергии, которая распределяет жидкое топливо, как топливный бак.Для простоты батарею можно рассматривать как таковую, но количественно определить энергию, запасенную в электрохимическом устройстве, гораздо сложнее.

Поскольку имеется печатная плата, которая контролирует работу литиевой батареи, литий считается «умной» батареей.Однако стандартная герметичная свинцово-кислотная батарея не имеет платы управления для оптимизации ее работы.

Что такое умная батарея?

Любая батарея со встроенной системой управления батареями считается умной.Он часто используется в интеллектуальных гаджетах, в том числе в компьютерах и портативной электронике.Умная батарея содержит электронную схему и датчики, которые могут отслеживать такие характеристики, как состояние здоровья пользователя, а также уровни напряжения и тока, и передавать эти показания на устройство.

«Умные» аккумуляторы обладают способностью распознавать свои собственные параметры состояния заряда и состояния здоровья, к которым устройство может получить доступ через специализированные соединения для передачи данных.Умная батарея, в отличие от неумной батареи, может передавать всю необходимую информацию устройству и пользователю, позволяя принимать соответствующие обоснованные решения.С другой стороны, неинтеллектуальная батарея не имеет возможности информировать устройство или пользователя о своем состоянии, что может привести к непредсказуемой работе.Например, аккумулятор может предупредить пользователя, когда его необходимо зарядить, или когда срок его службы приближается к концу, или когда он поврежден каким-либо образом, чтобы можно было приобрести замену.Он также может предупредить пользователя о необходимости замены.Поступая таким образом, можно избежать значительной части непредсказуемости, вызванной старыми устройствами, которые могут выйти из строя в критические моменты.

Спецификация смарт-батареи

Чтобы повысить производительность, безопасность и эффективность продукта, аккумулятор, интеллектуальное зарядное устройство и главное устройство взаимодействуют друг с другом.Например, интеллектуальную батарею необходимо заряжать только тогда, когда это необходимо, а не устанавливать в хост-системе для постоянного и стабильного использования энергии.Умные аккумуляторы постоянно контролируют свою емкость при зарядке, разрядке или хранении.Чтобы обнаружить изменения температуры батареи, скорости заряда, скорости разряда и т. д., датчик батареи использует определенные факторы.Умные батареи обычно обладают самобалансирующими и адаптируемыми характеристиками.При хранении при полном заряде производительность аккумулятора ухудшается.Чтобы защитить батарею, интеллектуальная батарея может разрядиться до напряжения хранения по мере необходимости и при необходимости активировать функцию интеллектуального хранения.

С появлением «умных» батарей пользователи, оборудование и батарея смогут взаимодействовать друг с другом.Производители и регулирующие организации расходятся во мнениях относительно того, насколько «умными» могут быть аккумуляторы.Самая фундаментальная интеллектуальная батарея может включать в себя только чип, который инструктирует зарядное устройство использовать правильный алгоритм зарядки.Но форум Smart Battery System (SBS) не считает ее «умной» батареей из-за требований к передовым показаниям, которые необходимы для медицинского, военного и компьютерного оборудования, где не может быть места для ошибки.

Системный интеллект должен содержаться внутри аккумуляторного блока, поскольку безопасность является одной из главных задач.Чип, контролирующий заряд аккумулятора, реализован в аккумуляторе SBS и взаимодействует с ним по замкнутому контуру.Химическая батарея посылает аналоговые сигналы зарядному устройству, которые приказывают ему прекратить зарядку, когда батарея заряжена.Добавлено измерение температуры.Многие производители интеллектуальных аккумуляторов сегодня предлагают технологию измерения уровня топлива, известную как шина системного управления (SMBus), которая объединяет технологии микросхем интегральных схем (ИС) в однопроводные или двухпроводные системы.

Компания Dallas Semiconductor Inc. представила 1-Wire — измерительную систему, использующую один провод для низкоскоростной связи.Данные и часы объединяются и передаются по одной линии.На принимающей стороне данные разделяются манчестерским кодом, также известным как фазовый код.Код батареи и данные, такие как ее напряжение, ток, температура и данные SoC, сохраняются и отслеживаются 1-Wire.На большинстве аккумуляторов в целях безопасности проложен отдельный провод для измерения температуры.В состав системы входит зарядное устройство и собственный протокол.В однопроводной системе Benchmarq оценка состояния работоспособности (SoH) требует «привязки» главного устройства к выделенной ему батарее.

1-Wire привлекателен для систем хранения энергии с ограниченными затратами, таких как батареи сканера штрих-кода, батареи двусторонней радиосвязи и военные батареи, из-за низкой стоимости оборудования.