Egy akkumulátorokkal foglalkozó szimpóziumon előadó szerint „a mesterséges intelligencia megszelídíti az akkumulátort, ami egy vadállat.” Nehéz észrevenni a változásokat egy akkumulátoron használat közben; akár teljesen feltöltött, akár lemerült, akár új, akár elhasználódott és cserére szorul, mindig ugyanúgy néz ki. Ezzel szemben egy autóabroncs deformálódik, ha kevés benne a levegő, és az élettartama végét jelzi, ha a futófelülete elkopik.

Három probléma foglalja össze az akkumulátorok hátrányait: [1] a felhasználó nem biztos benne, hogy mennyi üzemideje van még az akkumulátornak; [2] a gazda nem biztos benne, hogy az akkumulátor megfelel-e a teljesítménykövetelményeknek; és [3] a töltőt minden egyes akkumulátormérethez és kémiai összetételhez testre kell szabni. Az „intelligens” akkumulátor ígéretet tesz arra, hogy orvosolja ezeket a hiányosságokat, de a megoldások bonyolultak.

Az akkumulátorok felhasználói jellemzően egy energiatároló rendszerként gondolnak az akkumulátorra, amely folyékony üzemanyagot adagol, mint egy üzemanyagtartály. Az akkumulátor az egyszerűség kedvéért tekinthető így is, de egy elektrokémiai eszközben tárolt energia számszerűsítése sokkal nehezebb.

Mivel a lítium akkumulátor teljesítményét vezérlő nyomtatott áramköri lap jelen van, a lítiumot intelligens akkumulátornak tekintik. Egy szabványos, zárt ólomakkumulátornak azonban nincs olyan panelvezérlése, amely optimalizálná a teljesítményét.

Mi az az intelligens akkumulátor?

Minden beépített akkumulátorkezelő rendszerrel rendelkező akkumulátor intelligensnek tekinthető. Gyakran használják okoseszközökben, például számítógépekben és hordozható elektronikai eszközökben. Az intelligens akkumulátor egy elektronikus áramkört és érzékelőket tartalmaz, amelyek figyelhetik a felhasználó egészségi állapotát, valamint a feszültség- és áramszinteket, és ezeket az értékeket továbbíthatják az eszköznek.

Az intelligens akkumulátorok képesek felismerni saját töltöttségi állapotukat és állapotparamétereiket, amelyekhez az eszköz speciális adatkapcsolatokon keresztül férhet hozzá. Egy intelligens akkumulátor, ellentétben egy nem intelligens akkumulátorral, minden lényeges információt képes közölni az eszközzel és a felhasználóval, lehetővé téve a megfelelő, megalapozott döntések meghozatalát. Egy nem intelligens akkumulátor ezzel szemben nem tudja tájékoztatni az eszközt vagy a felhasználót az állapotáról, ami kiszámíthatatlan működéshez vezethet. Például az akkumulátor figyelmeztetheti a felhasználót, amikor tölteni kell, vagy amikor közeledik az élettartama végéhez, vagy bármilyen módon sérült, hogy cserealkatrészt vásárolhasson. Azt is figyelmeztetheti a felhasználót, amikor ki kell cserélni. Ezáltal a régebbi eszközök által okozott kiszámíthatatlanság – amelyek létfontosságú pillanatokban meghibásodhatnak – nagy része elkerülhető.

Intelligens akkumulátor specifikáció

A termék teljesítményének, biztonságának és hatékonyságának javítása érdekében az akkumulátor, az intelligens töltő és a gazdagép kommunikál egymással. Például az intelligens akkumulátort csak akkor kell tölteni, amikor szükséges, ahelyett, hogy a gazdagépre telepítenék az állandó és következetes energiafelhasználás érdekében. Az intelligens akkumulátorok folyamatosan figyelik kapacitásukat töltés, kisütés vagy tárolás közben. Az akkumulátor hőmérsékletének, töltési sebességének, kisütési sebességének stb. változásainak észlelése érdekében az akkumulátormérő meghatározott tényezőket használ. Az intelligens akkumulátorok jellemzően önkiegyensúlyozó és alkalmazkodó tulajdonságokkal rendelkeznek. A teljes feltöltéssel történő tárolás károsan befolyásolja az akkumulátor teljesítményét. Az akkumulátor védelme érdekében az intelligens akkumulátor szükség szerint lemerülhet a tárolási feszültségre, és szükség szerint aktiválhatja az intelligens tárolási funkciót.

Az intelligens akkumulátorok megjelenésével a felhasználók, a berendezések és az akkumulátor is kommunikálni tudnak egymással. A gyártók és a szabályozó szervezetek eltérő véleményen vannak abban, hogy mennyire „intelligens” egy akkumulátor. A legalapvetőbb intelligens akkumulátor talán csak egy chipet tartalmaz, amely utasítja az akkumulátortöltőt a megfelelő töltési algoritmus használatára. Az Intelligens Akkumulátorrendszerek (SBS) Fóruma azonban nem tekintené intelligens akkumulátornak, mivel élvonalbeli jelzéseket igényel, amelyek elengedhetetlenek az orvosi, katonai és számítástechnikai berendezésekhez, ahol nincs helye a hibának.

A rendszerintelligenciának az akkumulátorcsomagon belül kell lennie, mivel a biztonság az egyik elsődleges szempont. Az akkumulátor töltését vezérlő chipet az SBS akkumulátor valósítja meg, és zárt körben kommunikál vele. A kémiai akkumulátor analóg jeleket küld a töltőnek, amelyek utasítják a töltés leállítását, amikor az akkumulátor feltöltött. Hozzáadott hőmérséklet-érzékelés is tartozik hozzá. Számos intelligens akkumulátorgyártó ma már kínál egy System Management Bus (SMBus) néven ismert üzemanyag-fogyasztásmérő technológiát, amely integrált áramköri (IC) chiptechnológiákat integrál egy- vagy kétvezetékes rendszerekbe.

A Dallas Semiconductor Inc. bemutatta az 1-Wire-t, egy olyan mérőrendszert, amely egyetlen vezetéket használ az alacsony sebességű kommunikációhoz. Az adatokat és az órajelet egyetlen vonalon egyesítik és küldik el. A vevő oldalon a Manchester-kód, más néven fáziskód, osztja fel az adatokat. Az akkumulátor kódját és adatait, például a feszültséget, áramot, hőmérsékletet és az SoC részleteit az 1-Wire tárolja és követi nyomon. Az akkumulátorok többségén biztonsági okokból külön hőmérséklet-érzékelő vezeték fut. A rendszer tartalmaz egy töltőt és saját protokollt. A Benchmarq egyvezetékes rendszerében az állapotfelmérés (SoH) megköveteli a gazdagép „összefűzését” a hozzárendelt akkumulátorral.

Az 1-Wire vonzó a költséghatékony energiatároló rendszerek, például a vonalkódolvasó akkumulátorok, a kétirányú rádió akkumulátorok és a katonai akkumulátorok számára az alacsony hardverköltsége miatt.