Ako sa bežná batéria líši od inteligentnej batérie?

Ako sa bežná batéria líši od inteligentnej batérie?

Podľa rečníka na sympóziu o batériách „umelá inteligencia domestikuje batériu, čo je divoké zviera“.Pri používaní batérie je ťažké vidieť zmeny;Či už je úplne nabitý alebo prázdny, nový alebo opotrebovaný a potrebuje výmenu, vždy vyzerá rovnako.Naproti tomu automobilová pneumatika sa pri nedostatku vzduchu zdeformuje a pri opotrebovaní behúňa signalizuje koniec životnosti.

Nevýhody batérie sú zhrnuté v troch problémoch: [1] používateľ si nie je istý, koľko výdrže batérie ešte zostáva;[2] hostiteľ si nie je istý, či batéria dokáže splniť požiadavku na napájanie;a [3] nabíjačku je potrebné prispôsobiť pre každú veľkosť batérie a chemické zloženie.„Inteligentná“ batéria sľubuje vyriešiť niektoré z týchto nedostatkov, ale riešenia sú zložité.

Používatelia batérií si zvyčajne myslia, že súprava batérií je systém na skladovanie energie, ktorý vydáva tekuté palivo ako palivová nádrž.Batériu možno takto pre jednoduchosť považovať za takú, ale kvantifikácia energie uloženej v elektrochemickom zariadení je oveľa zložitejšia.

Keďže je prítomná doska s plošnými spojmi, ktorá riadi výkon lítiovej batérie, lítium sa považuje za inteligentnú batériu.Avšak štandardná hermeticky uzavretá olovená batéria nemá žiadne ovládacie prvky na doske na optimalizáciu jej výkonu.

Čo je inteligentná batéria?

Každá batéria so zabudovaným systémom správy batérie sa považuje za inteligentnú.Často sa používa v inteligentných zariadeniach vrátane počítačov a prenosnej elektroniky.Inteligentná batéria obsahuje elektronický obvod a senzory, ktoré môžu monitorovať charakteristiky, ako je zdravie používateľa, ako aj úrovne napätia a prúdu a prenášať tieto údaje do zariadenia.

Inteligentné batérie majú schopnosť rozpoznať svoj vlastný stav nabitia a parametre zdravotného stavu, ku ktorým má zariadenie prístup prostredníctvom špecializovaných dátových pripojení.Inteligentná batéria, na rozdiel od neinteligentnej batérie, môže zariadeniu a používateľovi oznámiť všetky relevantné informácie, čo umožňuje prijímať príslušné informované rozhodnutia.Na druhej strane neinteligentná batéria nemá žiadny spôsob, ako informovať zariadenie alebo používateľa o svojom stave, čo môže viesť k nepredvídateľnej prevádzke.Napríklad batéria môže upozorniť používateľa, keď je potrebné ju nabiť alebo keď sa blíži koniec jej životnosti alebo je akýmkoľvek spôsobom poškodená, aby bolo možné zakúpiť náhradnú batériu.Môže tiež upozorniť používateľa, keď je potrebné ho vymeniť.Týmto spôsobom sa dá vyhnúť veľkej časti nepredvídateľnosti spôsobenej staršími zariadeniami, ktoré môžu v životne dôležitých momentoch zlyhať.

Špecifikácia inteligentnej batérie

Aby sa zlepšil výkon, bezpečnosť a účinnosť produktu, batéria, inteligentná nabíjačka a hostiteľské zariadenie spolu komunikujú.Napríklad inteligentnú batériu je potrebné nabíjať len vtedy, keď je to potrebné, a nie inštalovať ju do hostiteľského systému pre konštantnú a konzistentnú spotrebu energie.Inteligentné batérie neustále monitorujú svoju kapacitu pri nabíjaní, vybíjaní alebo skladovaní.Aby bolo možné zistiť zmeny teploty batérie, rýchlosti nabíjania, rýchlosti vybíjania atď., meradlo batérie využíva špecifické faktory.Inteligentné batérie majú zvyčajne samovyvažovacie a prispôsobiteľné vlastnosti.Skladovanie pri plnom nabití poškodí výkon batérie.Na ochranu batérie sa môže inteligentná batéria podľa potreby vybiť na skladovacie napätie a podľa potreby aktivovať funkciu inteligentného ukladania.

So zavedením inteligentných batérií môžu používatelia, vybavenie a batéria navzájom komunikovať.Výrobcovia a regulačné organizácie sa líšia v tom, ako „inteligentná“ môže byť batéria.Najzákladnejšia inteligentná batéria môže obsahovať iba čip, ktorý dáva pokyn nabíjačke batérie, aby používala správny nabíjací algoritmus.Fórum pre systém inteligentných batérií (SBS) by ju však nepovažovalo za inteligentnú batériu kvôli jej požiadavke na špičkové indikácie, ktoré sú nevyhnutné pre lekárske, vojenské a počítačové vybavenie, kde nemôže byť priestor na chyby.

Inteligencia systému musí byť obsiahnutá vo vnútri batérie, pretože bezpečnosť je jedným z hlavných problémov.Čip, ktorý riadi nabíjanie batérie, je implementovaný batériou SBS a interaguje s ňou v uzavretej slučke.Chemická batéria vysiela analógové signály do nabíjačky, ktoré jej prikazujú zastaviť nabíjanie, keď je batéria plná.Pridané je snímanie teploty.Mnoho výrobcov inteligentných batérií dnes poskytuje technológiu palivomera známu ako System Management Bus (SMBus), ktorá integruje čipové technológie integrovaného obvodu (IC) v jednovodičových alebo dvojvodičových systémoch.

Spoločnosť Dallas Semiconductor Inc. predstavila 1-Wire, merací systém, ktorý používa jeden vodič na nízkorýchlostnú komunikáciu.Údaje a hodiny sa kombinujú a odosielajú po tej istej linke.Na prijímacom konci manchesterský kód, známy aj ako fázový kód, rozdeľuje dáta.Kód batérie a údaje, ako je jej napätie, prúd, teplota a podrobnosti o SoC, sú uložené a sledované pomocou 1-Wire.Na väčšine batérií je z bezpečnostných dôvodov vedený samostatný kábel na snímanie teploty.Súčasťou systému je nabíjačka a vlastný protokol.V jednovodičovom systéme Benchmarq si posúdenie zdravotného stavu (SoH) vyžaduje „spojenie“ hostiteľského zariadenia s jeho pridelenou batériou.

1-Wire je príťažlivý pre systémy na ukladanie energie s obmedzenými nákladmi, ako sú batérie snímačov čiarových kódov, dvojcestné rádiové batérie a vojenské batérie, pretože má nízke náklady na hardvér.

Inteligentný batériový systém

Akákoľvek batéria prítomná v bežnom prenosnom zariadení je iba „hlúpy“ chemický energetický článok.Údaje „nasnímané“ hostiteľským zariadením slúžia ako jediný základ pre meranie batérie, odhad kapacity a ďalšie rozhodnutia o spotrebe energie.Tieto hodnoty sú zvyčajne založené na množstve napätia prechádzajúceho z batérie cez hostiteľské zariadenie alebo (menej presnejšie) na údajoch nasnímaných počítadlom Coulomb v hostiteľovi.Sú primárne závislí na dohadoch.

Ale s inteligentným systémom správy napájania je batéria schopná presne „informovať“ hostiteľa, koľko energie ešte má a ako sa chce nabíjať.

Pre maximálnu bezpečnosť, efektivitu a výkon produktu spolu komunikujú batéria, inteligentná nabíjačka a hostiteľské zariadenie.Napríklad inteligentné batérie nevystavujú hostiteľskému systému nepretržité „ťahanie“;namiesto toho len žiadajú poplatok, keď ho potrebujú.Inteligentné batérie tak majú efektívnejší proces nabíjania.Tým, že inteligentné batérie odporučia svojmu hostiteľskému zariadeniu, kedy sa má vypnúť, na základe vlastného vyhodnotenia jeho zostávajúcej kapacity, môžu tiež maximalizovať cyklus „doby chodu na jedno vybitie“.Tento prístup výrazne prekonáva „hlúpe“ zariadenia, ktoré využívajú nastavené prerušenie napätia.

Výsledkom je, že hostiteľské prenosné systémy, ktoré využívajú technológiu inteligentných batérií, môžu spotrebiteľom poskytnúť presné a užitočné informácie o dobe prevádzky.V zariadeniach s kritickými funkciami, keď strata napájania nie je možnosťou, je to nepochybne nanajvýš dôležité.


Čas odoslania: Mar-08-2023