Po besedah ​​govorca na simpoziju o baterijah »umetna inteligenca udomači baterijo, ki je divja žival.« Težko je opaziti spremembe na bateriji med uporabo; ne glede na to, ali je popolnoma napolnjena ali prazna, nova ali obrabljena in jo je treba zamenjati, je vedno videti enaka. Nasprotno pa se avtomobilska pnevmatika deformira, ko ji primanjkuje zraka, in signalizira konec svoje življenjske dobe, ko se tekalna plast obrabi.

Tri težave povzemajo slabosti baterije: [1] uporabnik ni prepričan, koliko časa ima še baterija; [2] gostitelj ni prepričan, ali lahko baterija izpolni zahteve glede moči; in [3] polnilnik je treba prilagoditi za vsako velikost in kemijsko sestavo baterije. »Pametna« baterija obljublja odpravo nekaterih teh pomanjkljivosti, vendar so rešitve zapletene.

Uporabniki baterij si običajno baterijski sklop predstavljajo kot sistem za shranjevanje energije, ki dovaja tekoče gorivo kot rezervoar za gorivo. Baterijo lahko zaradi poenostavitve obravnavamo kot takšno, vendar je kvantificiranje energije, shranjene v elektrokemični napravi, veliko težje.

Ker je prisotna tiskana vezja, ki nadzorujejo delovanje litijeve baterije, velja litijeva baterija za pametno baterijo. Vendar standardna zaprta svinčeno-kislinska baterija nima nobenega nadzora na plošči za optimizacijo njenega delovanja.

Kaj je pametna baterija?

Vsaka baterija z vgrajenim sistemom za upravljanje baterije velja za pametno. Pogosto se uporablja v pametnih napravah, vključno z računalniki in prenosno elektroniko. Pametna baterija vsebuje elektronsko vezje in senzorje, ki lahko spremljajo značilnosti, kot so zdravje uporabnika ter ravni napetosti in toka, ter te odčitke posredujejo napravi.

Pametne baterije lahko prepoznajo lastne parametre stanja napolnjenosti in zdravja, do katerih lahko naprava dostopa prek specializiranih podatkovnih povezav. Pametna baterija lahko v nasprotju z nepametno baterijo napravi in ​​uporabniku posreduje vse pomembne informacije, kar omogoča sprejemanje ustreznih informiranih odločitev. Nepametna baterija pa nima načina, da bi napravo ali uporabnika obveščala o svojem stanju, kar lahko povzroči nepredvidljivo delovanje. Baterija lahko na primer opozori uporabnika, ko jo je treba napolniti, ko se bliža koncu njene življenjske dobe ali je kakor koli poškodovana, da je mogoče kupiti nadomestno baterijo. Prav tako lahko uporabnika opozori, ko jo je treba zamenjati. S tem se je mogoče izogniti veliki nepredvidljivosti, ki jo povzročajo starejše naprave, ki lahko v ključnih trenutkih odpovedo.

Specifikacija pametne baterije

Da bi izboljšali delovanje, varnost in učinkovitost izdelka, baterija, pametni polnilnik in gostiteljska naprava medsebojno komunicirajo. Pametno baterijo je na primer treba polniti le, ko je to potrebno, namesto da bi bila nameščena v gostiteljskem sistemu za stalno in dosledno porabo energije. Pametne baterije nenehno spremljajo svojo kapaciteto med polnjenjem, praznjenjem ali shranjevanjem. Za zaznavanje sprememb temperature baterije, hitrosti polnjenja, hitrosti praznjenja itd. merilnik baterije uporablja posebne dejavnike. Pametne baterije imajo običajno samouravnalne in prilagodljive lastnosti. Shranjevanje s polno napolnjenostjo bo poslabšalo delovanje baterije. Za zaščito baterije se lahko pametna baterija po potrebi izprazni do napetosti shranjevanja in po potrebi aktivira funkcijo pametnega shranjevanja.

Z uvedbo pametnih baterij lahko uporabniki, oprema in baterija medsebojno komunicirajo. Proizvajalci in regulativne organizacije se razlikujejo po tem, kako »pametna« je baterija. Najosnovnejša pametna baterija lahko vključuje le čip, ki polnilniku baterij naroči uporabo pravilnega algoritma polnjenja. Vendar pa forum za sisteme pametnih baterij (SBS) te baterije ne bi štel za pametno zaradi zahtev po najsodobnejših indikacijah, ki so bistvene za medicinsko, vojaško in računalniško opremo, kjer ni prostora za napake.

Sistemska inteligenca mora biti vgrajena v baterijski sklop, saj je varnost eden glavnih pomislekov. Čip, ki nadzoruje polnjenje baterije, je implementiran v bateriji SBS in z njo komunicira v zaprti zanki. Kemična baterija pošilja analogne signale polnilniku, ki mu naročijo, naj preneha s polnjenjem, ko je baterija polna. Dodan je še senzor temperature. Številni proizvajalci pametnih baterij danes ponujajo tehnologijo merilnika napolnjenosti, znano kot vodilo za upravljanje sistema (SMBus), ki integrira tehnologije integriranih vezij (IC) v enožične ali dvožične sisteme.

Podjetje Dallas Semiconductor Inc. je predstavilo 1-Wire, merilni sistem, ki za nizkohitrostno komunikacijo uporablja eno samo žico. Podatki in ura se združijo in pošljejo po isti liniji. Na sprejemnem koncu podatke razdeli manchesterska koda, znana tudi kot fazna koda. Koda baterije in podatki, kot so napetost, tok, temperatura in podrobnosti SoC, se shranijo in spremljajo s sistemom 1-Wire. Pri večini baterij je zaradi varnosti napeljana ločena žica za zaznavanje temperature. Sistem vključuje polnilnik in svoj protokol. V enožičnem sistemu Benchmarq ocena stanja delovanja (SoH) zahteva »poroko« gostiteljske naprave z dodeljeno baterijo.

1-Wire je zaradi nizkih stroškov strojne opreme privlačen za cenovno omejene sisteme za shranjevanje energije, kot so baterije za čitalnike črtnih kod, baterije za dvosmerne radijske zveze in vojaške baterije.