Segons un ponent en un simposi sobre bateries, «la intel·ligència artificial domestica la bateria, que és un animal salvatge». És difícil veure canvis en una bateria a mesura que s'utilitza; tant si està completament carregada com buida, nova o desgastada i necessita ser substituïda, sempre sembla igual. En canvi, un pneumàtic d'automòbil es deformarà quan li quedi poc aire i indicarà el final de la seva vida útil 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 a la bateria; [2] l'amfitrió no està segur de si la bateria pot complir els requisits d'energia; i [3] el carregador s'ha de personalitzar per a cada mida i composició química de la bateria. La bateria "intel·ligent" promet solucionar algunes d'aquestes deficiències, però les solucions són complexes.

Els usuaris de bateries solen pensar en un paquet de bateries com un sistema d'emmagatzematge d'energia que dispensa 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 hi ha la placa de circuit imprès que controla el rendiment de la bateria de liti, el liti es considera una bateria intel·ligent. Tanmateix, una bateria de plom-àcid segellada estàndard no té cap placa de control per optimitzar-ne el rendiment.

Què és una bateria intel·ligent?

Qualsevol bateria amb un sistema de gestió de bateries integrat es considera intel·ligent. S'utilitza sovint en dispositius intel·ligents, com ara ordinadors i electrònica portàtil. 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 voltatge 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 d'estat de salut, als quals el dispositiu pot accedir a través de 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 i adequades. Una bateria no intel·ligent, en canvi, no té manera d'informar el dispositiu o l'usuari sobre el seu estat, cosa que pot provocar un funcionament imprevisible. Per exemple, la bateria pot alertar l'usuari quan cal carregar-la o quan s'acosta al final de la seva vida útil o està danyada de qualsevol manera perquè es pugui comprar una de recanvi. També pot alertar l'usuari quan cal substituir-la. D'aquesta manera, es pot evitar gran part de la imprevisibilitat que provoquen els dispositius més 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 si. Per exemple, la bateria intel·ligent s'ha de carregar just quan calgui en lloc d'instal·lar-se al sistema amfitrió per a un ús d'energia constant i consistent. Les bateries intel·ligents controlen constantment la seva capacitat durant la càrrega, la descàrrega o l'emmagatzematge. Per detectar canvis en la temperatura de la bateria, la velocitat de càrrega, la velocitat de descàrrega, etc., l'indicador de bateria utilitza factors específics. Les bateries intel·ligents solen tenir característiques d'autoequilibri i adaptabilitat. El rendiment de la bateria es veurà perjudicat per l'emmagatzematge a plena càrrega. Per protegir la bateria, la bateria intel·ligent pot drenar-se fins al voltatge d'emmagatzematge segons calgui i activar la funció d'emmagatzematge intel·ligent segons calgui.

Amb la introducció de les bateries intel·ligents, els usuaris, els equips i la bateria poden comunicar-se entre si. Els fabricants i les organitzacions reguladores difereixen en la manera com d'"intel·ligent" pot ser una bateria. La bateria intel·ligent més fonamental pot incloure només un xip que indica al carregador de bateries que utilitzi l'algoritme de càrrega adequat. Tanmateix, el Fòrum del Sistema de Bateries Intel·ligents (SBS) no la consideraria 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 ha d'estar continguda dins del paquet de bateries, ja que la seguretat és una de les principals preocupacions. El xip que controla la càrrega de la bateria està 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 aturi la càrrega quan la bateria estigui plena. A més, s'hi afegeix la detecció de temperatura. Molts fabricants de bateries intel·ligents actualment ofereixen una tecnologia d'indicador de combustible coneguda com a System Management Bus (SMBus), que integra tecnologies de xips de circuits integrats (IC) en sistemes d'un o dos cables.

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

1-Wire és atractiu per a sistemes d'emmagatzematge d'energia amb costos limitats, com ara bateries d'escàners de codis de barres, bateries de ràdio bidireccionals i bateries militars, a causa del seu baix cost de maquinari.