Prema riječima jednog govornika na simpoziju o baterijama, „Vještačka inteligencija pripitomljava bateriju, koja je divlja životinja.“ Teško je vidjeti promjene na bateriji tokom njene upotrebe; bilo da je potpuno napunjena ili prazna, nova ili istrošena i treba je zamijeniti, uvijek izgleda isto. Nasuprot tome, automobilska guma će se deformisati kada ima malo zraka i signalizirati će kraj svog vijeka trajanja kada se gazeći sloj istroši.

Tri problema sažimaju nedostatke baterije: [1] korisnik nije siguran koliko je još vremena preostalo u bateriji; [2] domaćin nije siguran da li baterija može ispuniti zahtjeve za napajanje; i [3] punjač treba prilagoditi za svaku veličinu i hemijski sastav baterije. „Pametna“ baterija obećava da će riješiti neke od ovih nedostataka, ali rješenja su složena.

Korisnici baterija obično smatraju baterijski paket sistemom za skladištenje energije koji ispušta tečno gorivo poput rezervoara za gorivo. Baterija se može tako posmatrati radi jednostavnosti, ali kvantifikacija energije uskladištene u elektrohemijskom uređaju je mnogo teža.

Budući da je prisutna štampana ploča koja kontroliše performanse litijum baterije, litijum se smatra pametnom baterijom. Međutim, standardna zatvorena olovno-kiselinska baterija nema nikakvu ploču za kontrolu optimizacije svojih performansi.

Šta je pametna baterija?

Svaka baterija sa ugrađenim sistemom za upravljanje baterijom smatra se pametnom. Često se koristi u pametnim uređajima, uključujući računare i prenosivu elektroniku. Pametna baterija sadrži elektronsko kolo i senzore koji mogu pratiti karakteristike poput zdravlja korisnika, kao i nivoe napona i struje, te prenositi ta očitanja uređaju.

Pametne baterije imaju sposobnost prepoznavanja vlastitih parametara stanja napunjenosti i ispravnosti, kojima uređaj može pristupiti putem specijaliziranih podatkovnih veza. Pametna baterija, za razliku od nepametne baterije, može prenijeti sve relevantne informacije uređaju i korisniku, omogućavajući donošenje odgovarajućih informiranih odluka. S druge strane, nepametna baterija nema način da obavijesti uređaj ili korisnika o svom stanju, što može rezultirati nepredvidivim radom. Na primjer, baterija može upozoriti korisnika kada je treba napuniti ili kada se bliži kraju svog životnog vijeka ili je na bilo koji način oštećena kako bi se mogla kupiti zamjena. Također može upozoriti korisnika kada je treba zamijeniti. Na taj način se može izbjeći veliki dio nepredvidljivosti koju donose stariji uređaji, a koji mogu neispravno raditi u ključnim trenucima.

Specifikacija pametne baterije

Kako bi se poboljšale performanse, sigurnost i efikasnost proizvoda, baterija, pametni punjač i glavni uređaj međusobno komuniciraju. Na primjer, pametnu bateriju treba puniti samo kada je to potrebno, umjesto da bude instalirana na glavnom sistemu radi konstantne i dosljedne upotrebe energije. Pametne baterije stalno prate svoj kapacitet prilikom punjenja, pražnjenja ili skladištenja. Kako bi se otkrile promjene u temperaturi baterije, brzini punjenja, brzini pražnjenja itd., mjerač baterije koristi specifične faktore. Pametne baterije obično imaju samobalansirajuće i prilagodljive karakteristike. Performanse baterije će biti oštećene potpunim skladištenjem napunjenosti. Da bi zaštitila bateriju, pametna baterija može se prazniti do napona skladištenja po potrebi i aktivirati funkciju pametnog skladištenja po potrebi.

Uvođenjem pametnih baterija, korisnici, oprema i baterija mogu međusobno komunicirati. Proizvođači i regulatorne organizacije razlikuju se u tome koliko baterija može biti „pametna“. Najosnovnija pametna baterija može uključivati ​​samo čip koji daje upute punjaču baterije da koristi odgovarajući algoritam punjenja. Međutim, Forum za sistem pametnih baterija (SBS) ne bi je smatrao pametnom baterijom zbog zahtjeva za najsavremenijim indikacijama, koje su neophodne za medicinsku, vojnu i računarsku opremu gdje nema mjesta greškama.

Inteligencija sistema mora biti sadržana unutar baterijskog paketa jer je sigurnost jedna od primarnih briga. Čip koji kontroliše punjenje baterije implementiran je u SBS bateriji i s njom komunicira u zatvorenoj petlji. Hemijska baterija šalje analogne signale punjaču koji mu daju instrukcije da zaustavi punjenje kada je baterija puna. Dodat je i senzor temperature. Mnogi proizvođači pametnih baterija danas nude tehnologiju mjerača goriva poznatu kao System Management Bus (SMBus), koja integriše tehnologije čipova integrisanih kola (IC) u jednožične ili dvožične sisteme.

Kompanija Dallas Semiconductor Inc. predstavila je 1-Wire, mjerni sistem koji koristi jednu žicu za komunikaciju malom brzinom. Podaci i takt se kombinuju i šalju preko iste linije. Na prijemnom kraju, Manchester kod, poznat i kao fazni kod, dijeli podatke. Kod baterije i podaci, kao što su njen napon, struja, temperatura i detalji o SoC-u, pohranjuju se i prate pomoću 1-Wire-a. Na većini baterija, zasebna žica za mjerenje temperature se provodi iz sigurnosnih razloga. Sistem uključuje punjač i vlastiti protokol. U Benchmarq sistemu sa jednom žicom, procjena stanja baterije (SoH) zahtijeva "spajanje" glavnog uređaja sa njegovom dodijeljenom baterijom.

1-Wire je privlačan za sisteme za skladištenje energije s ograničenim troškovima, kao što su baterije za skenere barkodova, baterije za dvosmjerne radio uređaje i vojne baterije zbog niske cijene hardvera.