Podle řečníka na sympoziu o bateriích „umělá inteligence domestikuje baterii, která je divokým zvířetem.“ Je těžké pozorovat změny na baterii během jejího používání; ať už je zcela nabitá nebo vybitá, nová nebo opotřebovaná a potřebuje vyměnit, vždy vypadá stejně. Naproti tomu pneumatika automobilu se deformuje, když v ní je málo vzduchu, a signalizuje konec své životnosti, když se opotřebuje dezén.

Nevýhody baterií shrnují tři problémy: [1] uživatel si není jistý, kolik energie baterii zbývá; [2] hostitel si není jistý, zda baterie splňuje požadavky na napájení; a [3] nabíječku je třeba přizpůsobit pro každou velikost a chemické složení baterie. „Chytrá“ baterie slibuje některé z těchto nedostatků vyřešit, ale řešení jsou složitá.

Uživatelé baterií si obvykle představují bateriový blok jako systém pro ukládání energie, který dávkuje kapalné palivo podobně jako palivová nádrž. Baterii lze pro jednoduchost takto vnímat, ale kvantifikace energie uložené v elektrochemickém zařízení je mnohem obtížnější.

Protože je přítomna deska plošných spojů, která řídí výkon lithiové baterie, je lithium považováno za inteligentní baterii. Standardní uzavřená olověná baterie však nemá žádnou desku pro řízení výkonu.

Co je to chytrá baterie?

Jakákoli baterie s vestavěným systémem správy baterie je považována za chytrou. Často se používá v chytrých zařízeních, včetně počítačů a přenosné elektroniky. Chytrá baterie obsahuje elektronický obvod a senzory, které dokáží monitorovat vlastnosti, jako je zdraví uživatele, stejně jako úrovně napětí a proudu, a přenášet tyto údaje do zařízení.

Chytré baterie dokáží rozpoznat vlastní parametry stavu nabití a stavu, ke kterým má zařízení přístup prostřednictvím specializovaných datových připojení. Chytrá baterie, na rozdíl od běžné baterie, dokáže sdělit zařízení a uživateli všechny relevantní informace, což umožňuje činit vhodná informovaná rozhodnutí. Běžná baterie naopak nemá způsob, jak informovat zařízení ani uživatele o svém stavu, což může vést k nepředvídatelnému provozu. Baterie například může uživatele upozornit, když je třeba ji nabít, blíží se konec její životnosti nebo je jakýmkoli způsobem poškozena, aby bylo možné zakoupit náhradní. Může také uživatele upozornit, když je třeba ji vyměnit. Tímto způsobem lze předejít velké části nepředvídatelnosti způsobené staršími zařízeními, která mohou v kritických okamžicích selhat.

Specifikace inteligentní baterie

Aby se zlepšil výkon, bezpečnost a účinnost produktu, baterie, inteligentní nabíječka a hostitelské zařízení spolu komunikují. Například inteligentní baterii je třeba nabíjet pouze v případě potřeby, namísto aby byla instalována v hostitelském systému pro konstantní a konzistentní spotřebu energie. Inteligentní baterie neustále monitorují svou kapacitu při nabíjení, vybíjení nebo skladování. Pro detekci změn teploty baterie, rychlosti nabíjení, rychlosti vybíjení atd. využívá ukazatel baterie specifické faktory. Inteligentní baterie mají obvykle samovyvažovací a přizpůsobivé vlastnosti. Výkon baterie bude negativně ovlivněn skladováním při plném nabití. Pro ochranu baterie se inteligentní baterie může v případě potřeby vybíjet na skladovací napětí a v případě potřeby aktivovat funkci inteligentního skladování.

S nástupem chytrých baterií mohou uživatelé, zařízení i samotná baterie vzájemně komunikovat. Výrobci a regulační organizace se liší v tom, jak „chytrá“ baterie může být. Nejzákladnější chytrá baterie může obsahovat pouze čip, který dává nabíječce baterií pokyn k použití správného algoritmu nabíjení. Fórum Smart Battery System (SBS) by ji však za chytrou baterii nepovažovalo kvůli jejím požadavkům na nejmodernější indikace, které jsou nezbytné pro lékařské, vojenské a počítačové vybavení, kde nemůže být prostor pro chyby.

Inteligence systému musí být obsažena uvnitř bateriového bloku, protože bezpečnost je jedním z hlavních hledisek. Čip, který řídí nabíjení baterie, je implementován v baterii SBS a interaguje s ní v uzavřené smyčce. Chemická baterie odesílá analogové signály do nabíječky, které jí dávají pokyn k ukončení nabíjení, když je baterie plná. Navíc je k dispozici snímání teploty. Mnoho výrobců inteligentních baterií dnes nabízí technologii ukazatele nabití známou jako System Management Bus (SMBus), která integruje technologie integrovaných obvodů (IC) do jednovodičových nebo dvouvodičových systémů.

Společnost Dallas Semiconductor Inc. představila 1-Wire, měřicí systém, který využívá jeden vodič pro nízkorychlostní komunikaci. Data a hodiny jsou kombinovány a odesílány po stejné lince. Na přijímací straně data rozděluje manchesterský kód, známý také jako fázový kód. Kód baterie a data, jako je její napětí, proud, teplota a podrobnosti o SoC, jsou uloženy a sledovány systémem 1-Wire. U většiny baterií je z bezpečnostních důvodů veden samostatný vodič pro snímání teploty. Systém obsahuje nabíječku a vlastní protokol. V jednovodičovém systému Benchmarq vyžaduje posouzení stavu (SoH) „propojení“ hostitelského zařízení s přidělenou baterií.

1-Wire je atraktivní pro cenově dostupné systémy ukládání energie, jako jsou baterie pro čtečky čárových kódů, baterie pro obousměrné rádiové stanice a vojenské baterie, a to díky nízkým nákladům na hardware.