Según un orador en un simposio sobre baterías, “la inteligencia artificial domestica la batería, que es un animal salvaje”.Es difícil ver cambios en una batería conforme se usa;Ya sea que esté completamente cargado o vacío, nuevo o desgastado y necesite ser reemplazado, siempre parece igual.Por el contrario, un neumático de automóvil se deformará cuando tenga poco aire y señalará el final de su vida útil cuando las bandas de rodadura estén desgastadas.
Tres cuestiones resumen los inconvenientes de una batería: [1] el usuario no está seguro de cuánta duración le queda al paquete;[2] el anfitrión no está seguro de si la batería puede cumplir con los requisitos de energía;y [3] el cargador debe personalizarse para cada tamaño y composición química de la batería.La batería “inteligente” promete abordar algunas de estas deficiencias, pero las soluciones son complejas.
Los usuarios de baterías suelen pensar en un paquete de baterías como un sistema de almacenamiento de energía que dispensa combustible líquido como un tanque de combustible.Una batería puede verse como tal por simplicidad, pero cuantificar la energía almacenada en un dispositivo electroquímico es mucho más difícil.
Como está presente la placa de circuito impreso que controla el rendimiento de la batería de litio, el litio se considera una batería inteligente.Sin embargo, una batería de plomo ácido sellada estándar no tiene ningún control de placa para optimizar su rendimiento.
¿Qué es la batería inteligente?
Cualquier batería con un sistema de gestión de batería incorporado se considera inteligente.Se utiliza con frecuencia en dispositivos inteligentes, incluso computadoras y dispositivos electrónicos portátiles.Una batería inteligente contiene un circuito electrónico en su interior y sensores que pueden monitorear características como la salud del usuario, así como los niveles de voltaje y corriente, y transmitir esas lecturas al dispositivo.
Las baterías inteligentes tienen la capacidad de reconocer sus propios parámetros de estado de carga y estado de salud, a los que el dispositivo puede acceder a través de conexiones de datos especializadas.Una batería inteligente, a diferencia de una batería no inteligente, puede comunicar toda la información pertinente al dispositivo y al usuario, lo que permite tomar decisiones informadas adecuadas.Por otro lado, una batería no inteligente no tiene forma de informar al dispositivo o al usuario sobre su estado, lo que puede resultar en un funcionamiento impredecible.Por ejemplo, la batería puede alertar al usuario cuando es necesario cargarla o cuando está llegando al final de su vida útil o está dañada de alguna manera para que se pueda comprar un reemplazo.También puede alertar al usuario cuando es necesario reemplazarlo.Al hacer esto, se puede evitar gran parte de la imprevisibilidad que provocan los dispositivos más antiguos, que pueden funcionar mal en momentos vitales.
Especificación de batería inteligente
Para mejorar el rendimiento, la seguridad y la eficiencia del producto, la batería, el cargador inteligente y el dispositivo host se comunican entre sí.Por ejemplo, la batería inteligente debe cargarse sólo cuando sea necesario en lugar de instalarla en el sistema anfitrión para un uso constante y consistente de la energía.Las baterías inteligentes controlan constantemente su capacidad durante la carga, descarga o almacenamiento.Para detectar cambios en la temperatura de la batería, la tasa de carga, la tasa de descarga, etc., el indicador de batería utiliza factores específicos.Las baterías inteligentes suelen tener características adaptables y de autoequilibrio.El rendimiento de la batería se verá afectado por el almacenamiento con carga completa.Para proteger la batería, la batería inteligente puede descargarse al voltaje de almacenamiento según sea necesario y activar la función de almacenamiento inteligente según sea necesario.
Con la introducción de baterías inteligentes, los usuarios, los equipos y la batería pueden comunicarse entre sí.Los fabricantes y las organizaciones reguladoras difieren en cuanto a cuán "inteligente" puede ser una batería.La batería inteligente más básica podría incluir solo un chip que indique al cargador de batería que utilice el algoritmo de carga adecuado.Pero el Foro Smart Battery System (SBS) no la consideraría una batería inteligente debido a su demanda de indicaciones de vanguardia, que son esenciales para equipos médicos, militares e informáticos donde no puede haber margen de error.
La inteligencia del sistema debe estar contenida dentro del paquete de baterías debido a que la seguridad es una de las principales preocupaciones.El chip que controla la carga de la batería lo implementa la batería SBS e interactúa con ella en un circuito cerrado.La batería química envía señales analógicas al cargador que le indican que deje de cargar cuando la batería está llena.Se agrega detección de temperatura.Hoy en día, muchos fabricantes de baterías inteligentes ofrecen una tecnología de medición de combustible conocida como System Management Bus (SMBus), que integra tecnologías de chips de circuitos integrados (IC) en sistemas de un solo cable o de dos cables.
Dallas Semiconductor Inc. presentó 1-Wire, un sistema de medición que utiliza un solo cable para comunicaciones de baja velocidad.Los datos y un reloj se combinan y envían por la misma línea.En el extremo receptor, el código Manchester, también conocido como código de fase, divide los datos.1-Wire almacena y rastrea el código y los datos de la batería, como su voltaje, corriente, temperatura y detalles de SoC.En la mayoría de las baterías, se tiende un cable sensor de temperatura separado por motivos de seguridad.El sistema incluye cargador y protocolo propio.En el sistema de un solo cable Benchmarq, una evaluación del estado de salud (SoH) requiere "casar" el dispositivo host con su batería asignada.
1-Wire resulta atractivo para sistemas de almacenamiento de energía de coste limitado, como baterías de escáner de códigos de barras, baterías de radio bidireccional y baterías militares, debido a su bajo coste de hardware.
Sistema de batería inteligente
Cualquier batería presente en un dispositivo portátil convencional es simplemente una celda de energía química "tonta".Las lecturas "tomadas" por el dispositivo anfitrión sirven como única base para la medición de la batería, la estimación de capacidad y otras decisiones sobre el uso de energía.Estas lecturas generalmente se basan en la cantidad de voltaje que viaja desde la batería a través del dispositivo host o, (de manera menos precisa), en lecturas tomadas por un contador de Coulomb en el host.Dependen principalmente de conjeturas.
Pero, con un sistema de administración de energía inteligente, la batería puede "informar" con precisión al host cuánta energía le queda y cómo desea cargarla.
Para lograr la máxima seguridad, eficacia y rendimiento del producto, la batería, el cargador inteligente y el dispositivo host se comunican entre sí.Las baterías inteligentes, por ejemplo, no suponen un “consumo” continuo y constante del sistema anfitrión;en cambio, simplemente solicitan el cargo cuando lo necesitan.De este modo, las baterías inteligentes tienen un proceso de carga más eficaz.Al informar a su dispositivo anfitrión cuándo apagarse en función de su propia evaluación de su capacidad restante, las baterías inteligentes también pueden maximizar el ciclo de "tiempo de ejecución por descarga".Este enfoque supera por un amplio margen a los dispositivos “tontos” que emplean un corte de voltaje establecido.
Como resultado, los sistemas portátiles host que emplean tecnología de batería inteligente pueden brindar a los consumidores información precisa y útil sobre el tiempo de ejecución.En dispositivos con funciones de misión crítica, cuando la pérdida de energía no es una opción, esto es sin duda de suma importancia.
Hora de publicación: 08-mar-2023