Zdaniem prelegenta sympozjum poświęconego bateriom „sztuczna inteligencja oswaja baterię, która jest dzikim zwierzęciem”.Trudno jest dostrzec zmiany w akumulatorze podczas jego użytkowania;niezależnie od tego, czy jest całkowicie naładowany, czy pusty, nowy czy zużyty i wymaga wymiany, zawsze wygląda tak samo.Natomiast opona samochodowa odkształca się, gdy jest w niej mało powietrza, a zużycie bieżnika sygnalizuje koniec jej żywotności.

Wady baterii podsumowują trzy kwestie: [1] użytkownik nie jest pewien, ile czasu pozostało baterii;[2] host nie jest pewien, czy bateria może spełnić wymagania dotyczące mocy;oraz [3] ładowarkę należy dostosować do każdego rozmiaru i składu chemicznego akumulatora.„Inteligentna” bateria ma zaradzić niektórym z tych niedociągnięć, ale rozwiązania są skomplikowane.

Użytkownicy akumulatorów zazwyczaj myślą o zestawie akumulatorów jako o systemie magazynowania energii, który rozprowadza paliwo płynne niczym zbiornik paliwa.Dla uproszczenia można tak postrzegać baterię, ale ilościowe określenie energii zmagazynowanej w urządzeniu elektrochemicznym jest znacznie trudniejsze.

Ponieważ obecna jest płytka drukowana kontrolująca wydajność baterii litowej, lit jest uważany za inteligentną baterię.Jednak standardowy, uszczelniony akumulator kwasowo-ołowiowy nie ma na płycie sterowania optymalizującego jego wydajność.

Co to jest inteligentna bateria?

Każda bateria z wbudowanym systemem zarządzania baterią jest uważana za inteligentną.Jest często wykorzystywany w inteligentnych gadżetach, w tym w komputerach i przenośnych urządzeniach elektronicznych.Inteligentna bateria zawiera obwód elektroniczny i czujniki, które mogą monitorować takie parametry, jak stan zdrowia użytkownika, a także poziom napięcia i prądu, a następnie przekazywać te odczyty do urządzenia.

Inteligentne akumulatory mają zdolność rozpoznawania własnych parametrów stanu naładowania i stanu zdrowia, do których urządzenie może uzyskać dostęp za pośrednictwem wyspecjalizowanych łączy transmisji danych.Inteligentna bateria, w przeciwieństwie do nieinteligentnej baterii, może przekazywać wszystkie istotne informacje urządzeniu i użytkownikowi, umożliwiając podejmowanie właściwych, świadomych decyzji.Bateria non-smart nie ma natomiast możliwości poinformowania urządzenia ani użytkownika o swoim stanie, co może skutkować nieprzewidywalnym działaniem.Na przykład bateria może powiadomić użytkownika, kiedy należy ją naładować, kiedy zbliża się koniec jej żywotności lub jest w jakikolwiek sposób uszkodzona, dzięki czemu będzie można kupić zamiennik.Może także powiadomić użytkownika o konieczności jego wymiany.W ten sposób można uniknąć dużej części nieprzewidywalności powodowanej przez starsze urządzenia, które mogą działać nieprawidłowo w kluczowych momentach.

Specyfikacja inteligentnej baterii

Aby poprawić wydajność, bezpieczeństwo i wydajność produktu, bateria, inteligentna ładowarka i urządzenie hosta komunikują się ze sobą.Na przykład inteligentną baterię należy ładować wtedy, gdy jest to konieczne, a nie instalować ją w systemie hosta, aby zapewnić stałe i spójne zużycie energii.Inteligentne akumulatory stale monitorują swoją pojemność podczas ładowania, rozładowywania lub przechowywania.Aby wykryć zmiany temperatury akumulatora, szybkości ładowania, szybkości rozładowania itp., miernik akumulatora wykorzystuje określone współczynniki.Inteligentne akumulatory mają zazwyczaj właściwości samorównoważące i można je przystosować.Pełne naładowanie powoduje pogorszenie wydajności akumulatora.Aby chronić akumulator, inteligentna bateria może w razie potrzeby rozładować się do napięcia przechowywania i w razie potrzeby aktywować funkcję inteligentnego przechowywania.

Wraz z wprowadzeniem inteligentnych baterii użytkownicy, sprzęt i bateria mogą się ze sobą komunikować.Producenci i organizacje regulacyjne różnią się pod względem tego, jak „inteligentna” może być bateria.Najbardziej podstawowa inteligentna bateria może zawierać jedynie chip, który instruuje ładowarkę, aby zastosowała właściwy algorytm ładowania.Jednak Forum Inteligentnych Systemów Baterii (SBS) nie uznałoby tego za inteligentną baterię ze względu na zapotrzebowanie na najnowocześniejsze wskazania, które są niezbędne w sprzęcie medycznym, wojskowym i komputerowym, w którym nie ma miejsca na błędy.

Inteligentny system musi znajdować się w akumulatorze, ponieważ bezpieczeństwo jest jednym z głównych zagadnień.Układ kontrolujący ładowanie akumulatora jest realizowany przez akumulator SBS i oddziałuje z nim w zamkniętej pętli.Bateria chemiczna wysyła do ładowarki sygnały analogowe, które instruują ją o przerwaniu ładowania, gdy bateria będzie pełna.Dodano czujnik temperatury.Wielu producentów inteligentnych akumulatorów oferuje obecnie technologię pomiaru poziomu paliwa znaną jako magistrala zarządzania systemem (SMBus), która integruje technologie układów scalonych (IC) w systemach jedno- lub dwuprzewodowych.

Firma Dallas Semiconductor Inc. zaprezentowała 1-Wire, system pomiarowy wykorzystujący pojedynczy przewód do komunikacji z małą szybkością.Dane i zegar są łączone i przesyłane tą samą linią.Po stronie odbiorczej kod Manchesteru, znany również jako kod fazy, dzieli dane.Kod i dane akumulatora, takie jak napięcie, prąd, temperatura i szczegóły SoC, są przechowywane i śledzone przez 1-Wire.W większości akumulatorów ze względów bezpieczeństwa prowadzony jest oddzielny przewód do pomiaru temperatury.System zawiera ładowarkę i własny protokół.W systemie jednoprzewodowym Benchmarq ocena stanu zdrowia (SoH) wymaga „poślubienia” urządzenia głównego z przydzieloną mu baterią.

Technologia 1-Wire jest atrakcyjna dla systemów magazynowania energii o ograniczonych kosztach, takich jak akumulatory do skanerów kodów kreskowych, akumulatory do radiotelefonów dwukierunkowych i akumulatory wojskowe ze względu na niski koszt sprzętu.