Enligt en talare vid ett symposium om batterier, "Artificiell intelligens domesticerar batteriet, som är ett vilddjur."Det är svårt att se förändringar i ett batteri när det används;oavsett om den är helt laddad eller tom, ny eller utsliten och i behov av byte, så ser den alltid likadan ut.Däremot kommer ett bildäck att deformeras när det har lite luft och kommer att signalera att dess livslängd är slut när slitbanorna är slitna.

Tre frågor sammanfattar ett batteris nackdelar: [1] användaren är osäker på hur lång tid paketet har kvar;[2] värden är osäker på om batteriet kan uppfylla strömbehovet;och [3] laddaren måste anpassas för varje batteristorlek och kemi.Det "smarta" batteriet lovar att åtgärda några av dessa brister, men lösningarna är komplicerade.

Användare av batterier tänker vanligtvis på ett batteripaket som ett energilagringssystem som dispenserar flytande bränsle som en bränsletank.Ett batteri kan ses som ett sådant för enkelhetens skull, men att kvantifiera energin som lagras i en elektrokemisk anordning är mycket svårare.

Eftersom det tryckta kretskortet som kontrollerar litiumbatteriets prestanda finns, betraktas litium som ett smart batteri.Ett vanligt förseglat blybatteri har dock ingen styrning för att optimera dess prestanda.

Vad är smart batteri?

Alla batterier med inbyggt batterihanteringssystem anses vara smarta.Det används ofta i smarta prylar, inklusive som datorer och bärbar elektronik.Ett smart batteri innehåller en elektronisk krets inuti och sensorer som kan övervaka egenskaper som användarens hälsa samt spännings- och strömnivåer och vidarebefordra dessa avläsningar till enheten.

Smarta batterier har förmågan att känna igen sina egna parametrar för laddningstillstånd och hälsotillstånd, som enheten kan komma åt via specialiserade dataanslutningar.Ett smart batteri, till skillnad från ett icke-smart batteri, kan kommunicera all relevant information till enheten och användaren, vilket möjliggör att lämpliga informerade beslut kan fattas.Ett icke-smart batteri, å andra sidan, har inget sätt att informera enheten eller användaren om dess tillstånd, vilket kan resultera i oförutsägbar drift.Batteriet kan till exempel varna användaren när det behöver laddas eller när det närmar sig slutet av livslängden eller är skadat på något sätt så att en ersättning kan köpas.Den kan också varna användaren när den behöver bytas ut.Genom att göra detta kan en stor del av oförutsägbarheten som orsakas av äldre enheter – som kan fungera felaktigt vid viktiga ögonblick – undvikas.

Smart batterispecifikation

För att förbättra produktens prestanda, säkerhet och effektivitet kommunicerar batteriet, den smarta laddaren och värdenheten med varandra.Till exempel måste det smarta batteriet laddas precis när det behövs istället för att installeras på värdsystemet för konstant och konsekvent energianvändning.Smarta batterier övervakar ständigt deras kapacitet när de laddas, laddas ur eller förvaras.För att upptäcka förändringar i batteritemperatur, laddningshastighet, urladdningshastighet etc. använder batterimätaren specifika faktorer.Smarta batterier har vanligtvis självbalanserande och anpassningsbara egenskaper.Batteriets prestanda kommer att skadas av full laddningslagring.För att skydda batteriet kan det smarta batteriet tömmas till lagringsspänningen vid behov och aktivera den smarta lagringsfunktionen vid behov.

Med introduktionen av smarta batterier kan användare, utrustning och batteriet alla kommunicera med varandra.Tillverkare och tillsynsorganisationer skiljer sig åt i hur "smart" ett batteri kan vara.Det mest grundläggande smarta batteriet kanske bara innehåller ett chip som instruerar batteriladdaren att använda rätt laddningsalgoritm.Men Smart Battery System (SBS) Forum skulle inte anse att det är ett smart batteri på grund av dess krav på banbrytande indikationer, som är avgörande för medicinsk, militär och datorutrustning där det inte finns utrymme för fel.

Systemintelligens måste finnas inne i batteripaketet eftersom säkerheten är en av de primära problemen.Chipet som styr batteriladdningen implementeras av SBS-batteriet, och det interagerar med det i en sluten slinga.Det kemiska batteriet skickar analoga signaler till laddaren som instruerar den att sluta ladda när batteriet är fullt.Tillkommer är temperaturavkänning.Många tillverkare av smarta batterier tillhandahåller idag en bränslemätare-teknik känd som System Management Bus (SMBus), som integrerar integrerade kretsar (IC)-chipteknologier i enkel- eller tvåtrådssystem.

Dallas Semiconductor Inc. presenterade 1-Wire, ett mätsystem som använder en enda tråd för låghastighetskommunikation.Data och en klocka kombineras och skickas över samma linje.Vid den mottagande änden delar Manchester-koden, även känd som faskoden, upp data.Batterikoden och data, såsom dess spänning, ström, temperatur och SoC-detaljer, lagras och spåras av 1-Wire.På de flesta batterier dras en separat temperaturavkännande ledning av säkerhetsskäl.Systemet innehåller en laddare och ett eget protokoll.I Benchmarq entrådssystemet, kräver en hälsotillståndsbedömning (SoH) att "gifta" värdenheten med dess tilldelade batteri.

1-Wire är tilltalande för kostnadsbegränsade energilagringssystem som streckkodsskannerbatterier, tvåvägsradiobatterier och militära batterier på grund av dess låga hårdvarukostnad.