I følge en foredragsholder på et symposium om batterier, «domestiserer kunstig intelligens batteriet, som er et vilt dyr».Det er vanskelig å se endringer i et batteri når det brukes;enten den er helt oppladet eller tom, ny eller utslitt og trenger utskifting, fremstår den alltid lik.Derimot vil et bildekk deformeres når det har lite luft og vil signalisere at det er slutt på levetiden når slitebanene er slitt.
Tre problemer oppsummerer et batteris ulemper: [1] brukeren er usikker på hvor lang varighet pakken har igjen;[2] verten er usikker på om batteriet kan oppfylle strømkravet;og [3] laderen må tilpasses for hver batteristørrelse og kjemi.Det "smarte" batteriet lover å løse noen av disse manglene, men løsningene er intrikate.
Brukere av batterier tenker vanligvis på en batteripakke som et energilagringssystem som dispenserer flytende drivstoff som en drivstofftank.Et batteri kan sees på som sådan for enkelhets skyld, men å kvantifisere energien som er lagret i en elektrokjemisk enhet er langt vanskeligere.
Siden det trykte kretskortet som kontrollerer ytelsen til litiumbatteriet er til stede, regnes litium som et smart batteri.Et standard forseglet blybatteri har imidlertid ingen styrekontroll for å optimalisere ytelsen.
Hva er smart batteri?
Ethvert batteri med innebygd batteristyringssystem anses som smart.Det brukes ofte i smarte gadgets, inkludert som datamaskiner og bærbar elektronikk.Et smart batteri inneholder en elektronisk krets inne og sensorer som kan overvåke egenskaper som brukerens helse samt spennings- og strømnivåer og videresende disse målingene til enheten.
Smarte batterier har evnen til å gjenkjenne sine egne parametre for ladetilstand og helsetilstand, som enheten kan få tilgang til via spesialiserte datatilkoblinger.Et smart batteri, i motsetning til et ikke-smart batteri, kan kommunisere all relevant informasjon til enheten og brukeren, slik at passende informerte beslutninger kan tas.Et ikke-smart batteri har derimot ingen mulighet til å informere enheten eller brukeren om dens tilstand, noe som kan resultere i uforutsigbar drift.Batteriet kan for eksempel varsle brukeren når det må lades eller når det nærmer seg slutten av levetiden eller er skadet på noen måte, slik at en erstatning kan kjøpes.Den kan også varsle brukeren når den må skiftes ut.Ved å gjøre dette kan mye av uforutsigbarheten forårsaket av eldre enheter – som kan fungere feil på vitale øyeblikk – unngås.
Smart batterispesifikasjon
For å forbedre produktets ytelse, sikkerhet og effektivitet, kommuniserer batteriet, smartladeren og vertsenheten med hverandre.For eksempel må smartbatteriet lades akkurat når det er nødvendig i stedet for å installeres på vertssystemet for konstant og konsekvent energibruk.Smarte batterier overvåker konstant kapasiteten deres når de lader, utlades eller oppbevares.For å oppdage endringer i batteritemperatur, ladehastighet, utladningshastighet osv., bruker batterimåleren spesifikke faktorer.Smarte batterier har vanligvis selvbalanserende og tilpasningsdyktige egenskaper.Ytelsen til batteriet vil bli skadet av fulladet lagring.For å beskytte batteriet kan smartbatteriet tømmes til lagringsspenningen etter behov og aktivere smartlagringsfunksjonen etter behov.
Med introduksjonen av smarte batterier kan brukere, utstyr og batteriet kommunisere med hverandre.Produsenter og regulatoriske organisasjoner er forskjellige i hvor "smart" et batteri kan være.Det mest grunnleggende smartbatteriet inneholder kanskje bare en brikke som instruerer batteriladeren om å bruke riktig ladealgoritme.Men Smart Battery System (SBS) Forum vil ikke vurdere det som et smart batteri på grunn av dets krav om banebrytende indikasjoner, som er avgjørende for medisinsk, militært og datautstyr der det ikke er rom for feil.
Systemintelligens må være inne i batteripakken fordi sikkerhet er en av de viktigste bekymringene.Brikken som styrer batteriladingen implementeres av SBS-batteriet, og den samhandler med den i en lukket sløyfe.Kjemikaliebatteriet sender analoge signaler til laderen som instruerer den om å slutte å lade når batteriet er fullt.Lagt til er temperaturføling.Mange produsenter av smarte batterier leverer i dag en drivstoffmålerteknologi kjent som System Management Bus (SMBus), som integrerer integrerte kretser (IC) brikketeknologier i entråds- eller totrådssystemer.
Dallas Semiconductor Inc. avduket 1-Wire, et målesystem som bruker en enkelt ledning for lavhastighetskommunikasjon.Data og en klokke kombineres og sendes over samme linje.På mottakersiden deler Manchester-koden, også kjent som fasekoden, dataene.Batterikoden og dataene, som spenning, strøm, temperatur og SoC-detaljer, lagres og spores av 1-Wire.På de fleste batterier kjøres en separat temperaturfølende ledning av sikkerhetshensyn.Systemet inkluderer en lader og egen protokoll.I Benchmarq-enkeltrådssystemet krever en helsetilstandsvurdering (SoH) å "gifte" vertsenheten med det tildelte batteriet.
1-Wire er attraktivt for kostnadsbegrensede energilagringssystemer som strekkodeskannerbatterier, toveis radiobatterier og militærbatterier på grunn av den lave maskinvarekostnaden.
Smart batterisystem
Ethvert batteri som finnes i en konvensjonell bærbar enhetsarrangement er bare en "dum" kjemisk kraftcelle.Avlesningene "tatt" av vertsenheten fungerer som det eneste grunnlaget for batterimåling, kapasitetsestimering og andre beslutninger om strømforbruk.Disse avlesningene er vanligvis basert på mengden spenning som går fra batteriet gjennom vertsenheten eller, (mindre presist), på avlesninger tatt av en Coulomb-teller i verten.De er først og fremst avhengig av gjetting.
Men med et smart strømstyringssystem kan batteriet presist "informere" verten hvor mye strøm det fortsatt har og hvordan det vil lades
For maksimal produktsikkerhet, effektivitet og ytelse kommuniserer batteriet, smartladeren og vertsenheten med hverandre.Smarte batterier, for eksempel, setter ikke en kontinuerlig, jevn "trekking" på vertssystemet;i stedet ber de bare om avgift når de trenger det.Smarte batterier har dermed en mer effektiv ladeprosess.Ved å gi beskjed til vertsenheten når den skal slås av basert på dens egen evaluering av gjenværende kapasitet, kan smarte batterier også maksimere syklusen "kjøretid per utladning".Denne tilnærmingen overgår "dum" enheter som bruker en innstilt spenningsavskjæring med stor margin.
Som et resultat kan vertsbærbare systemer som bruker smart batteriteknologi gi forbrukere presis, nyttig informasjon om kjøretid.I enheter med virksomhetskritiske funksjoner, når strømtap ikke er et alternativ, er dette utvilsomt av største betydning.
Innleggstid: Mar-08-2023