Segons un ponent en un simposi sobre bateries, "la intel·ligència artificial domestica la bateria, que és un animal salvatge".És difícil veure els canvis en una bateria a mesura que s'utilitza;si està completament carregat o buit, nou o gastat i necessita reemplaçament, sempre sembla igual.En canvi, un pneumàtic d'automòbil es deformarà quan té poca aire i indicarà el seu final de vida quan les bandes de rodament estiguin desgastades.

Tres problemes resumeixen els inconvenients d'una bateria: [1] l'usuari no està segur de quanta durada li queda al paquet;[2] l'amfitrió no està segur de si la bateria pot complir els requisits d'alimentació;i [3] el carregador s'ha de personalitzar per a cada mida i química de la bateria.La bateria "intel·ligent" promet abordar algunes d'aquestes deficiències, però les solucions són complicades.

Els usuaris de bateries solen pensar en un paquet de bateries com un sistema d'emmagatzematge d'energia que distribueix combustible líquid com un dipòsit de combustible.Una bateria es pot veure com a tal per simplicitat, però quantificar l'energia emmagatzemada en un dispositiu electroquímic és molt més difícil.

Com que la placa de circuit imprès que controla el rendiment de la bateria de liti està present, el liti es considera una bateria intel·ligent.Tanmateix, una bateria estàndard de plom àcid segellada no té cap control de placa per optimitzar el seu rendiment.

Què és la bateria intel·ligent?

Qualsevol bateria amb un sistema de gestió de bateria integrat es considera intel·ligent.S'utilitza amb freqüència en aparells intel·ligents, com ara ordinadors i aparells electrònics portàtils.Una bateria intel·ligent conté un circuit electrònic i sensors que poden controlar característiques com la salut de l'usuari, així com els nivells de tensió i corrent i transmetre aquestes lectures al dispositiu.

Les bateries intel·ligents tenen la capacitat de reconèixer els seus propis paràmetres d'estat de càrrega i estat de salut, als quals el dispositiu pot accedir mitjançant connexions de dades especialitzades.Una bateria intel·ligent, a diferència d'una bateria no intel·ligent, pot comunicar tota la informació pertinent al dispositiu i a l'usuari, permetent prendre decisions informades adequades.Una bateria no intel·ligent, en canvi, no té cap manera d'informar el dispositiu o l'usuari sobre el seu estat, la qual cosa pot provocar un funcionament impredictible.Per exemple, la bateria pot avisar l'usuari quan s'ha de carregar o quan s'acosta al final de la seva vida útil o està danyada d'alguna manera perquè es pugui comprar un recanvi.També pot avisar l'usuari quan cal substituir-lo.D'aquesta manera, es pot evitar una gran part de la imprevisibilitat que provoquen els dispositius antics, que poden funcionar malament en moments vitals.

Especificació de la bateria intel·ligent

Per tal de millorar el rendiment, la seguretat i l'eficiència del producte, la bateria, el carregador intel·ligent i el dispositiu amfitrió es comuniquen entre ells.Per exemple, la bateria intel·ligent s'ha de carregar just quan sigui necessari en lloc d'instal·lar-se al sistema amfitrió per a un ús constant i constant d'energia.Les bateries intel·ligents controlen constantment la seva capacitat quan es carreguen, es descarreguen o s'emmagatzemen.Per detectar canvis en la temperatura de la bateria, la velocitat de càrrega, la velocitat de descàrrega, etc., el mesurador de la bateria fa servir factors específics.Les bateries intel·ligents solen tenir característiques autoequilibrades i adaptables.El rendiment de la bateria es veurà perjudicat per l'emmagatzematge de càrrega completa.Per protegir la bateria, la bateria intel·ligent pot drenar-se a la tensió d'emmagatzematge segons sigui necessari i activar la funció d'emmagatzematge intel·ligent segons sigui necessari.

Amb la introducció de les bateries intel·ligents, els usuaris, els equips i la bateria poden comunicar-se entre ells.Els fabricants i les organitzacions reguladores es diferencien pel que fa a com pot ser "intel·ligent" una bateria.La bateria intel·ligent més fonamental només pot incloure un xip que indica al carregador de bateria que utilitzi l'algoritme de càrrega adequat.Però, el Fòrum Smart Battery System (SBS) no la consideraria com una bateria intel·ligent a causa de la seva demanda d'indicacions d'avantguarda, que són essencials per a equips mèdics, militars i informàtics on no hi pot haver marge d'error.

La intel·ligència del sistema s'ha de contenir dins de la bateria perquè la seguretat és una de les principals preocupacions.El xip que controla la càrrega de la bateria és implementat per la bateria SBS i interactua amb ella en un bucle tancat.La bateria química envia senyals analògics al carregador que li indiquen que deixi de carregar-se quan la bateria estigui plena.S'afegeix la detecció de temperatura.Molts fabricants de bateries intel·ligents ofereixen avui una tecnologia d'indicador de combustible coneguda com System Management Bus (SMBus), que integra tecnologies de xips de circuit integrat (IC) en sistemes d'un sol cable o dos cables.

Dallas Semiconductor Inc. va presentar 1-Wire, un sistema de mesura que utilitza un sol cable per a la comunicació a baixa velocitat.Les dades i un rellotge es combinen i s'envien per la mateixa línia.A l'extrem receptor, el codi de Manchester, també conegut com a codi de fase, divideix les dades.El codi de la bateria i les dades, com ara el voltatge, el corrent, la temperatura i els detalls del SoC, s'emmagatzemen i segueixen mitjançant 1-Wire.A la majoria de bateries, s'executa un cable de detecció de temperatura independent per motius de seguretat.El sistema inclou un carregador i el seu propi protocol.Al sistema d'un sol cable Benchmarq, una avaluació de l'estat de salut (SoH) requereix "casar" el dispositiu amfitrió amb la seva bateria assignada.

1-Wire és atractiu per als sistemes d'emmagatzematge d'energia amb un cost limitat, com ara bateries d'escàner de codi de barres, bateries de ràdio bidireccional i bateries militars a causa del seu baix cost de maquinari.