Segundo um palestrante em um simpósio sobre baterias, “a inteligência artificial domestica a bateria, que é um animal selvagem”.É difícil ver alterações em uma bateria à medida que ela é usada;esteja completamente carregado ou vazio, novo ou desgastado e precisando de substituição, sempre parece o mesmo.Em contraste, um pneu de automóvel irá deformar-se quando estiver com pouco ar e sinalizará o fim da sua vida útil quando os pisos estiverem gastos.

Três questões resumem as desvantagens de uma bateria: [1] o usuário não tem certeza de quanto tempo resta na bateria;[2] o host não tem certeza se a bateria pode atender aos requisitos de energia;e [3] o carregador precisa ser personalizado para cada tamanho e química da bateria.A bateria “inteligente” promete resolver algumas dessas deficiências, mas as soluções são complexas.

Os usuários de baterias normalmente pensam em uma bateria como um sistema de armazenamento de energia que distribui combustível líquido como um tanque de combustível.Uma bateria pode ser vista como tal por uma questão de simplicidade, mas quantificar a energia armazenada em um dispositivo eletroquímico é muito mais difícil.

Como a placa de circuito impresso que controla o desempenho da bateria de lítio está presente, o lítio é considerado uma bateria inteligente.No entanto, uma bateria de chumbo-ácido selada padrão não possui nenhum controle de placa para otimizar seu desempenho.

O que é bateria inteligente?

Qualquer bateria com sistema de gerenciamento de bateria integrado é considerada inteligente.É frequentemente utilizado em dispositivos inteligentes, inclusive como computadores e eletrônicos portáteis.Uma bateria inteligente contém um circuito eletrônico e sensores que podem monitorar características como a saúde do usuário, bem como os níveis de tensão e corrente e retransmitir essas leituras para o dispositivo.

As baterias inteligentes têm a capacidade de reconhecer seus próprios parâmetros de estado de carga e de saúde, que o dispositivo pode acessar por meio de conexões de dados especializadas.Uma bateria inteligente, em contraste com uma bateria não inteligente, pode comunicar todas as informações pertinentes ao dispositivo e ao usuário, permitindo a tomada de decisões informadas apropriadas.Por outro lado, uma bateria não inteligente não tem como informar o dispositivo ou usuário sobre seu estado, o que pode resultar em operação imprevisível.Por exemplo, a bateria pode alertar o usuário quando ela precisa ser carregada ou quando está chegando ao fim de sua vida útil ou está danificada de alguma forma, para que uma substituição possa ser adquirida.Ele também pode alertar o usuário quando for necessário substituí-lo.Ao fazer isso, grande parte da imprevisibilidade provocada por dispositivos mais antigos – que podem funcionar mal em momentos vitais – pode ser evitada.

Especificação de bateria inteligente

Para melhorar o desempenho, a segurança e a eficiência do produto, a bateria, o carregador inteligente e o dispositivo host se comunicam entre si.Por exemplo, a bateria inteligente precisa ser carregada apenas quando necessário, em vez de ser instalada no sistema host para uso constante e consistente de energia.As baterias inteligentes monitoram constantemente sua capacidade durante o carregamento, descarregamento ou armazenamento.Para detectar mudanças na temperatura da bateria, taxa de carga, taxa de descarga, etc., o medidor da bateria utiliza fatores específicos.As baterias inteligentes normalmente têm características de autoequilíbrio e adaptáveis.O desempenho da bateria será prejudicado pelo armazenamento com carga total.Para proteger a bateria, a bateria inteligente pode drenar a tensão de armazenamento conforme necessário e ativar a função de armazenamento inteligente conforme necessário.

Com a introdução de baterias inteligentes, os usuários, o equipamento e a bateria podem se comunicar entre si.Os fabricantes e as organizações reguladoras diferem quanto ao quão “inteligente” uma bateria pode ser.A bateria inteligente mais fundamental pode incluir apenas um chip que instrui o carregador de bateria a usar o algoritmo de carga adequado.Mas, o Fórum do Sistema de Bateria Inteligente (SBS) não a consideraria uma bateria inteligente devido à sua procura de indicações de ponta, que são essenciais para equipamentos médicos, militares e informáticos onde não pode haver espaço para erros.

A inteligência do sistema deve estar contida dentro da bateria devido à segurança ser uma das principais preocupações.O chip que controla a carga da bateria é implementado pela bateria SBS e interage com ela em circuito fechado.A bateria química envia sinais analógicos ao carregador que o instruem a interromper o carregamento quando a bateria estiver cheia.Adicionado é o sensor de temperatura.Muitos fabricantes de baterias inteligentes fornecem hoje uma tecnologia de medidor de combustível conhecida como System Management Bus (SMBus), que integra tecnologias de chip de circuito integrado (IC) em sistemas de fio único ou de dois fios.

Dallas Semiconductor Inc. lançou o 1-Wire, um sistema de medição que usa um único fio para comunicação de baixa velocidade.Os dados e um relógio são combinados e enviados pela mesma linha.Na extremidade receptora, o código Manchester, também conhecido como código de fase, divide os dados.O código e os dados da bateria, como tensão, corrente, temperatura e detalhes de SoC, são armazenados e rastreados pelo 1-Wire.Na maioria das baterias, um fio sensor de temperatura separado é instalado para fins de segurança.O sistema inclui um carregador e um protocolo próprio.No sistema de fio único Benchmarq, uma avaliação do estado de saúde (SoH) exige “casar” o dispositivo host com a bateria atribuída.

1-Wire é atraente para sistemas de armazenamento de energia com custos limitados, como baterias de leitores de código de barras, baterias de rádio bidirecionais e baterias militares, devido ao seu baixo custo de hardware.