ตามคำกล่าวของวิทยากรในการประชุมสัมมนาเรื่องแบตเตอรี่ “ปัญญาประดิษฐ์ทำให้แบตเตอรี่เป็นที่อยู่อาศัย ซึ่งเป็นสัตว์ป่า”เป็นการยากที่จะเห็นการเปลี่ยนแปลงของแบตเตอรี่ขณะใช้งานไม่ว่าจะชาร์จเต็มแล้วหรือว่างเปล่า ใหม่หรือชำรุดและจำเป็นต้องเปลี่ยน ทุกอย่างก็จะปรากฏเหมือนเดิมเสมอในทางตรงกันข้าม ยางรถยนต์จะเปลี่ยนรูปเมื่อมีอากาศเหลือน้อย และจะส่งสัญญาณว่ายางหมดอายุการใช้งานเมื่อดอกยางสึก

ประเด็นปัญหาสามประการสรุปข้อเสียของแบตเตอรี่: [1] ผู้ใช้ไม่แน่ใจว่าแบตเตอรี่เหลืออยู่นานเท่าใด;[2] โฮสต์ไม่แน่ใจว่าแบตเตอรี่สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานได้หรือไม่และ [3] จำเป็นต้องปรับแต่งเครื่องชาร์จให้เหมาะกับแบตเตอรี่แต่ละขนาดและคุณสมบัติทางเคมีแบตเตอรี่ "อัจฉริยะ" สัญญาว่าจะแก้ไขข้อบกพร่องบางประการเหล่านี้ แต่วิธีแก้ปัญหานั้นซับซ้อน

ผู้ใช้แบตเตอรี่มักคิดว่าชุดแบตเตอรี่เป็นระบบกักเก็บพลังงานที่จ่ายเชื้อเพลิงเหลวเหมือนกับถังเชื้อเพลิงคุณสามารถดูแบตเตอรี่ได้เพื่อความเรียบง่าย แต่การหาปริมาณพลังงานที่เก็บไว้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีนั้นยากกว่ามาก

เนื่องจากมีแผงวงจรพิมพ์ที่ควบคุมประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม ลิเธียมจึงถือเป็นแบตเตอรี่อัจฉริยะอย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบปิดผนึกมาตรฐานไม่มีการควบคุมบอร์ดใดๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน

แบตเตอรี่อัจฉริยะคืออะไร?

แบตเตอรี่ที่มีระบบจัดการแบตเตอรี่ในตัวถือว่าฉลาดมักใช้ในอุปกรณ์อัจฉริยะ เช่น คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาแบตเตอรี่อัจฉริยะประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายในและเซ็นเซอร์ที่สามารถตรวจสอบคุณลักษณะต่างๆ เช่น สุขภาพของผู้ใช้ ตลอดจนระดับแรงดันและกระแส แล้วถ่ายทอดการอ่านเหล่านั้นไปยังอุปกรณ์

แบตเตอรี่อัจฉริยะมีความสามารถในการจดจำพารามิเตอร์สถานะการชาร์จและสถานะสุขภาพของตัวเอง ซึ่งอุปกรณ์สามารถเข้าถึงได้ผ่านการเชื่อมต่อข้อมูลพิเศษแบตเตอรี่อัจฉริยะแตกต่างจากแบตเตอรี่ที่ไม่ชาญฉลาดตรงที่สามารถสื่อสารข้อมูลที่เกี่ยวข้องทั้งหมดไปยังอุปกรณ์และผู้ใช้ ทำให้สามารถทำการตัดสินใจโดยใช้ข้อมูลอย่างเหมาะสมในทางกลับกัน แบตเตอรี่ที่ไม่ชาญฉลาดไม่มีทางแจ้งให้อุปกรณ์หรือผู้ใช้ทราบถึงสถานะได้ ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการทำงานที่คาดเดาไม่ได้ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่สามารถแจ้งเตือนผู้ใช้เมื่อจำเป็นต้องชาร์จ หรือเมื่อใกล้จะหมดอายุการใช้งาน หรือได้รับความเสียหายในลักษณะใดๆ ก็ตาม เพื่อที่จะสามารถซื้อแบตเตอรี่ทดแทนได้นอกจากนี้ยังสามารถแจ้งเตือนผู้ใช้เมื่อจำเป็นต้องเปลี่ยนอีกด้วยด้วยการทำเช่นนี้ จะสามารถหลีกเลี่ยงความไม่แน่นอนมากมายที่เกิดจากอุปกรณ์รุ่นเก่า ซึ่งอาจทำงานผิดพลาดในช่วงเวลาสำคัญได้

ข้อมูลจำเพาะแบตเตอรี่อัจฉริยะ

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ แบตเตอรี่ อุปกรณ์ชาร์จอัจฉริยะ และอุปกรณ์โฮสต์ต่างก็สื่อสารกันตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องชาร์จแบตเตอรี่อัจฉริยะเมื่อจำเป็น แทนที่จะติดตั้งบนระบบโฮสต์เพื่อการใช้พลังงานอย่างต่อเนื่องและสม่ำเสมอแบตเตอรี่อัจฉริยะจะตรวจสอบความจุอย่างต่อเนื่องเมื่อทำการชาร์จ การคายประจุ หรือการจัดเก็บเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแบตเตอรี่ อัตราการชาร์จ อัตราการคายประจุ ฯลฯ มาตรวัดแบตเตอรี่จะใช้ปัจจัยเฉพาะโดยทั่วไปแบตเตอรี่อัจฉริยะจะมีลักษณะการปรับสมดุลและปรับเปลี่ยนได้เองประสิทธิภาพของแบตเตอรี่จะได้รับผลกระทบหากการจัดเก็บประจุเต็มเพื่อปกป้องแบตเตอรี่ แบตเตอรี่อัจฉริยะสามารถระบายแรงดันไฟในการจัดเก็บได้ตามต้องการ และเปิดใช้งานฟังก์ชันการจัดเก็บอัจฉริยะตามความจำเป็น

ด้วยการเปิดตัวแบตเตอรี่อัจฉริยะ ผู้ใช้ อุปกรณ์ และแบตเตอรี่ทั้งหมดอาจสื่อสารระหว่างกันผู้ผลิตและองค์กรกำกับดูแลมีความแตกต่างกันในเรื่องความ "ชาญฉลาด" ของแบตเตอรี่แบตเตอรี่อัจฉริยะขั้นพื้นฐานที่สุดอาจมีเฉพาะชิปที่สั่งให้เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ใช้อัลกอริธึมการชาร์จที่เหมาะสมเท่านั้นแต่ฟอรัม Smart Battery System (SBS) จะไม่ถือว่าแบตเตอรี่อัจฉริยะเป็นแบตเตอรี่อัจฉริยะ เนื่องจากความต้องการตัวบ่งชี้ที่ล้ำสมัย ซึ่งจำเป็นสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ การทหาร และคอมพิวเตอร์ ซึ่งไม่มีที่ว่างสำหรับข้อผิดพลาด

ความชาญฉลาดของระบบจะต้องมีอยู่ในชุดแบตเตอรี่เนื่องจากความปลอดภัยเป็นหนึ่งในข้อกังวลหลักชิปที่ควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่นั้นใช้งานโดยแบตเตอรี่ SBS และจะโต้ตอบกับแบตเตอรี่ในวงปิดแบตเตอรี่เคมีจะส่งสัญญาณอะนาล็อกไปยังเครื่องชาร์จเพื่อสั่งให้หยุดการชาร์จเมื่อแบตเตอรี่เต็มที่เพิ่มเข้ามาคือการตรวจจับอุณหภูมิปัจจุบันผู้ผลิตแบตเตอรี่อัจฉริยะหลายรายนำเสนอเทคโนโลยีมาตรวัดน้ำมันเชื้อเพลิงที่เรียกว่า System Management Bus (SMBus) ซึ่งรวมเทคโนโลยีชิปวงจรรวม (IC) ไว้ในระบบสายเดี่ยวหรือสองสาย

บริษัท Dallas Semiconductor Inc. เปิดตัว 1-Wire ซึ่งเป็นระบบการวัดที่ใช้สายเดี่ยวสำหรับการสื่อสารความเร็วต่ำข้อมูลและนาฬิกาถูกรวมเข้าด้วยกันและส่งผ่านบรรทัดเดียวกันในตอนท้ายการรับ รหัสแมนเชสเตอร์หรือที่เรียกว่ารหัสเฟส จะแบ่งข้อมูลรหัสและข้อมูลแบตเตอรี่ เช่น แรงดัน กระแส อุณหภูมิ และรายละเอียด SoC จะถูกจัดเก็บและติดตามโดย 1-Wireสำหรับแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ จะมีการใช้สายไฟตรวจจับอุณหภูมิแยกต่างหากเพื่อความปลอดภัยระบบประกอบด้วยเครื่องชาร์จและโปรโตคอลของตัวเองในระบบสายเดี่ยวของ Benchmarq การประเมินสภาวะสุขภาพ (SoH) จำเป็นต้อง "จับคู่" อุปกรณ์โฮสต์กับแบตเตอรี่ที่ได้รับจัดสรร

1-Wire ได้รับความสนใจสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานที่มีข้อจำกัดด้านต้นทุน เช่น แบตเตอรี่เครื่องสแกนบาร์โค้ด แบตเตอรี่วิทยุสองทาง และแบตเตอรี่ทางการทหาร เนื่องจากมีต้นทุนด้านฮาร์ดแวร์ที่ต่ำ