Pasak pranešėjo simpoziume apie baterijas, „dirbtinis intelektas prijaukina bateriją, kuri yra laukinis gyvūnas“. Sunku pastebėti baterijos pokyčius, kai ji naudojama; nesvarbu, ar ji visiškai įkrauta, ar tuščia, nauja, ar susidėvėjusi ir reikia keisti, ji visada atrodo tokia pati. Priešingai, automobilio padanga deformuojasi, kai joje trūksta oro, ir signalizuoja apie jos tarnavimo laiko pabaigą, kai protektorius susidėvi.

Trys problemos apibendrina akumuliatoriaus trūkumus: [1] naudotojas nėra tikras, kiek laiko dar veikia akumuliatorius; [2] šeimininkas nėra tikras, ar akumuliatorius gali patenkinti energijos reikalavimus; ir [3] įkroviklį reikia pritaikyti kiekvienam akumuliatoriaus dydžiui ir cheminei sudėčiai. „Išmanioji“ baterija žada pašalinti kai kuriuos iš šių trūkumų, tačiau sprendimai yra sudėtingi.

Baterijų naudotojai paprastai galvoja apie akumuliatorių bloką kaip apie energijos kaupimo sistemą, kuri tiekia skystąjį kurą kaip degalų bakas. Bateriją galima taip laikyti paprastumo dėlei, tačiau kiekybiškai įvertinti elektrocheminiame įrenginyje sukauptą energiją yra daug sunkiau.

Kadangi yra spausdintinė plokštė, valdanti ličio baterijos veikimą, ličio baterija laikoma išmaniąja. Tačiau standartinė sandari švino rūgšties baterija neturi jokios plokštės valdymo plokštės, kuri optimizuotų jos veikimą.

Kas yra išmanioji baterija?

Bet kuri baterija su įmontuota baterijos valdymo sistema laikoma išmaniąja. Ji dažnai naudojama išmaniuosiuose įrenginiuose, įskaitant kompiuterius ir nešiojamąją elektroniką. Išmaniojoje baterijoje yra elektroninė grandinė ir jutikliai, kurie gali stebėti tokias charakteristikas kaip naudotojo sveikata, taip pat įtampos ir srovės lygiai, ir perduoti šiuos rodmenis įrenginiui.

Išmaniosios baterijos geba atpažinti savo įkrovos ir būklės parametrus, prie kurių įrenginys gali prisijungti per specializuotus duomenų ryšius. Išmanioji baterija, skirtingai nei ne išmanioji baterija, gali perduoti visą svarbią informaciją įrenginiui ir naudotojui, leisdama priimti tinkamus ir pagrįstus sprendimus. Kita vertus, ne išmanioji baterija neturi galimybės informuoti įrenginio ar naudotojo apie savo būseną, todėl jos veikimas gali būti nenuspėjamas. Pavyzdžiui, baterija gali įspėti naudotoją, kai ją reikia įkrauti, kai artėja jos tarnavimo laiko pabaiga arba ji yra kaip nors pažeista, kad būtų galima įsigyti pakaitinę bateriją. Ji taip pat gali įspėti naudotoją, kai ją reikia pakeisti. Taip galima išvengti daugybės nenuspėjamumo, kurį sukelia senesni įrenginiai, kurie gali sugesti svarbiais momentais.

Išmaniosios baterijos specifikacija

Siekiant pagerinti gaminio našumą, saugumą ir efektyvumą, akumuliatorius, išmanusis įkroviklis ir pagrindinis įrenginys bendrauja tarpusavyje. Pavyzdžiui, išmanųjį akumuliatorių reikia įkrauti tik tada, kai to reikia, o ne montuoti pagrindiniame kompiuteryje, kad energija būtų vartojama nuolat ir nuosekliai. Išmaniosios baterijos nuolat stebi savo talpą kraunant, iškraunant ar saugant. Kad aptiktų baterijos temperatūros, įkrovimo greičio, iškrovimo greičio ir kt. pokyčius, baterijos matuoklis naudoja tam tikrus veiksnius. Išmaniosios baterijos paprastai pasižymi savaiminio balansavimo ir prisitaikymo savybėmis. Pilnai įkrautas akumuliatorius kenkia baterijos veikimui. Siekiant apsaugoti bateriją, išmanusis akumuliatorius gali išsikrauti iki kaupimo įtampos, kai to reikia, ir įjungti išmaniojo kaupimo funkciją.

Atsiradus išmaniosioms baterijoms, vartotojai, įranga ir pati baterija gali bendrauti tarpusavyje. Gamintojai ir reguliavimo organizacijos skirtingai vertina, kiek „išmani“ gali būti baterija. Pačioje pagrindinėje išmaniojoje baterijoje gali būti tik lustas, kuris nurodo baterijos įkrovikliui naudoti tinkamą įkrovimo algoritmą. Tačiau Išmaniųjų baterijų sistemų (SBS) forumas jos nelaiko išmaniąja baterija dėl poreikio turėti pažangiausius rodmenis, kurie yra būtini medicinos, karinėje ir kompiuterinėje įrangoje, kur nėra vietos klaidoms.

Sistemos intelektas turi būti akumuliatorių bloke, nes saugumas yra vienas iš svarbiausių rūpesčių. Lustas, kuris valdo akumuliatoriaus įkrovimą, yra įdiegtas SBS akumuliatoriuje ir sąveikauja su juo uždaroje kilpoje. Cheminis akumuliatorius siunčia analoginius signalus įkrovikliui, kurie nurodo jam nutraukti įkrovimą, kai akumuliatorius įkrautas. Pridedamas temperatūros jutiklis. Daugelis išmaniųjų akumuliatorių gamintojų šiandien siūlo degalų matuoklio technologiją, vadinamą sistemos valdymo magistrale (SMBus), kuri integruoja integrinių grandynų (IC) lustų technologijas į vieno laido arba dviejų laidų sistemas.

„Dallas Semiconductor Inc.“ pristatė „1-Wire“ – matavimo sistemą, kuri naudoja vieną laidą mažos spartos ryšiui. Duomenys ir laikrodis sujungiami ir siunčiami ta pačia linija. Priimančiojoje pusėje Mančesterio kodas, dar žinomas kaip fazės kodas, padalija duomenis. Baterijos kodas ir duomenys, pvz., įtampa, srovė, temperatūra ir SoC informacija, yra saugomi ir stebimi „1-Wire“ sistemoje. Daugumoje baterijų saugumo sumetimais yra nutiestas atskiras temperatūros jutimo laidas. Sistemą sudaro įkroviklis ir atskiras protokolas. „Benchmarq“ vieno laido sistemoje, norint įvertinti sistemos būklę, reikia „sujungti“ pagrindinį įrenginį su jam priskirta baterija.

1 laido technologija patraukli ekonomiškoms energijos kaupimo sistemoms, tokioms kaip brūkšninių kodų skaitytuvų baterijos, dvipusio radijo imtuvų baterijos ir karinės paskirties baterijos dėl mažos aparatinės įrangos kainos.