Според лектор на симпозиум за батериите, „Изкуственият интелект опитомява батерията, която е диво животно.“ Трудно е да се видят промените в батерията, докато се използва; независимо дали е напълно заредена или празна, нова или износена и се нуждае от подмяна, тя винаги изглежда една и съща. За разлика от това, автомобилната гума ще се деформира, когато е с ниско съдържание на въздух и ще сигнализира за края на жизнения си цикъл, когато протекторите ѝ се износят.

Три проблема обобщават недостатъците на една батерия: [1] потребителят не е сигурен колко време остава на батерията; [2] собственикът не е сигурен дали батерията може да отговори на изискванията за мощност; и [3] зарядното устройство трябва да бъде персонализирано за всеки размер и химичен състав на батерията. „Умната“ батерия обещава да се справи с някои от тези недостатъци, но решенията са сложни.

Потребителите на батерии обикновено си представят батерийния пакет като система за съхранение на енергия, която доставя течно гориво подобно на резервоар за гориво. Батерията може да се разглежда като такава за опростяване, но количественото определяне на енергията, съхранявана в електрохимично устройство, е много по-трудно.

Тъй като печатната платка, която контролира производителността на литиево-йонната батерия, е налична, литият се счита за интелигентна батерия. Стандартната запечатана оловно-киселинна батерия обаче няма никакъв контрол на платката, който да оптимизира производителността ѝ.

Какво е интелигентна батерия?

Всяка батерия с вградена система за управление на батерията се счита за интелигентна. Тя често се използва в интелигентни устройства, включително компютри и преносима електроника. Интелигентната батерия съдържа електронна схема и сензори, които могат да наблюдават характеристики като здравето на потребителя, както и нивата на напрежение и ток, и да предават тези показания на устройството.

Интелигентните батерии имат способността да разпознават собствените си параметри за състояние на зареждане и работоспособност, до които устройството може да осъществява достъп чрез специализирани връзки за данни. Интелигентната батерия, за разлика от неинтелигентната батерия, може да съобщава цялата необходима информация на устройството и потребителя, което позволява вземането на подходящи информирани решения. Неинтелигентната батерия, от друга страна, няма начин да информира устройството или потребителя за състоянието си, което може да доведе до непредсказуема работа. Например, батерията може да предупреди потребителя, когато трябва да се зареди, когато наближава края на живота си или е повредена по някакъв начин, така че да може да се закупи нова. Тя може също така да предупреди потребителя, когато трябва да се смени. По този начин може да се избегне голяма част от непредсказуемостта, породена от по-старите устройства, които могат да се повредят в критични моменти.

Спецификация на интелигентната батерия

За да се подобри производителността, безопасността и ефективността на продукта, батерията, интелигентното зарядно устройство и хост устройството комуникират помежду си. Например, интелигентната батерия трябва да се зарежда само когато е необходимо, вместо да бъде инсталирана на хост системата за постоянно и последователно потребление на енергия. Интелигентните батерии постоянно следят капацитета си при зареждане, разреждане или съхранение. За да открие промени в температурата на батерията, скоростта на зареждане, скоростта на разреждане и др., индикаторът за батерията използва специфични фактори. Интелигентните батерии обикновено имат самобалансиращи се и адаптивни характеристики. Производителността на батерията ще бъде засегната от съхранение с пълен заряд. За да защити батерията, интелигентната батерия може да се изтощи до необходимото напрежение на съхранение и да активира функцията за интелигентно съхранение, когато е необходимо.

С въвеждането на интелигентните батерии, потребителите, оборудването и самата батерия могат да комуникират помежду си. Производителите и регулаторните организации се различават по това колко „интелигентна“ може да бъде една батерия. Най-основната интелигентна батерия може да включва само чип, който инструктира зарядното устройство да използва правилния алгоритъм за зареждане. Форумът за интелигентни батерии (SBS) обаче не би я сметнал за интелигентна батерия поради изискването за най-съвременни индикации, които са от съществено значение за медицинското, военното и компютърното оборудване, където няма място за грешки.

Системният интелект трябва да се съдържа в батерията, тъй като безопасността е едно от основните съображения. Чипът, който контролира зареждането на батерията, е реализиран от SBS батерията и взаимодейства с нея в затворен контур. Химическата батерия изпраща аналогови сигнали към зарядното устройство, които му инструктират да спре зареждането, когато батерията е пълна. Добавен е и температурен сензор. Много производители на интелигентни батерии днес предлагат технология за измерване на нивото на гориво, известна като System Management Bus (SMBus), която интегрира технологии с интегрални схеми (IC) в еднопроводни или двупроводни системи.

Dallas Semiconductor Inc. представи 1-Wire, измервателна система, която използва един проводник за нискоскоростна комуникация. Данните и тактовият сигнал се комбинират и изпращат по една и съща линия. В приемащия край, Манчестърският код, известен още като фазов код, разделя данните. Кодът и данните за батерията, като например нейното напрежение, ток, температура и подробности за SoC, се съхраняват и проследяват от 1-Wire. При повечето батерии се прокарва отделен проводник за измерване на температурата с цел сигурност. Системата включва зарядно устройство и собствен протокол. В еднопроводната система Benchmarq, оценката на състоянието на работоспособността (SoH) налага „свързване“ на хост устройството с определената му батерия.

1-Wire е привлекателна за системи за съхранение на енергия с ограничени разходи, като батерии за скенери за баркодове, батерии за двупосочни радиостанции и военни батерии, поради ниската си цена на хардуера.