Ayon sa isang tagapagsalita sa isang simposyum tungkol sa mga baterya, “Pinapakalma ng artipisyal na katalinuhan ang baterya, na isang mabangis na hayop.” Mahirap makita ang mga pagbabago sa isang baterya habang ginagamit ito; ito man ay ganap na naka-charge o wala nang laman, bago o luma na at kailangang palitan, palagi itong lumilitaw na pareho. Sa kabaligtaran, ang gulong ng sasakyan ay nababago ang hugis kapag mababa ang hangin at hudyat na ito ng pagtatapos ng buhay nito kapag ang mga tread ay luma na.
Tatlong isyu ang nagbubuod sa mga disbentaha ng isang baterya: [1] hindi sigurado ang gumagamit kung gaano pa katagal ang natitira sa pakete; [2] hindi sigurado ang host kung matutugunan ng baterya ang kinakailangan sa kuryente; at [3] kailangang ipasadya ang charger para sa bawat laki at kemikal ng baterya. Nangangako ang "matalinong" baterya na tutugunan ang ilan sa mga pagkukulang na ito, ngunit masalimuot ang mga solusyon.
Karaniwang iniisip ng mga gumagamit ng baterya ang isang battery pack bilang isang sistema ng pag-iimbak ng enerhiya na naglalabas ng likidong panggatong tulad ng tangke ng gasolina. Maaaring ituring na ganito ang isang baterya para sa pagiging simple, ngunit ang pagbibilang sa enerhiyang nakaimbak sa isang electrochemical device ay mas mahirap.
Dahil mayroong printed circuit board na kumokontrol sa performance ng lithium battery, ang lithium ay itinuturing na isang smart battery. Gayunpaman, ang isang karaniwang sealed lead acid battery ay walang anumang board control upang ma-optimize ang performance nito.
Ano ang matalinong baterya?
Anumang baterya na may built-in na battery management system ay itinuturing na smart. Madalas itong ginagamit sa mga smart gadget, kabilang ang mga computer at portable electronics. Ang isang smart battery ay naglalaman ng electronic circuit sa loob at mga sensor na maaaring magmonitor ng mga katangian tulad ng kalusugan ng gumagamit pati na rin ang mga antas ng boltahe at kuryente at i-relay ang mga reading na iyon sa device.
Ang mga smart battery ay may kakayahang kilalanin ang sarili nilang mga parameter ng state-of-charge at state-of-health, na maaaring ma-access ng device sa pamamagitan ng mga espesyal na koneksyon ng data. Ang isang smart battery, kabaligtaran ng isang non-smart battery, ay maaaring magbigay ng lahat ng mahalagang impormasyon sa device at user, na nagbibigay-daan sa paggawa ng naaangkop at matalinong mga desisyon. Sa kabilang banda, ang isang non-smart battery ay walang paraan upang ipaalam sa device o user ang tungkol sa estado nito, na maaaring magresulta sa hindi mahuhulaan na operasyon. Halimbawa, maaaring alertuhan ng baterya ang user kapag kailangan itong i-charge o kapag malapit na itong matapos ang buhay nito o nasira sa anumang paraan upang makabili ng kapalit. Maaari rin nitong alertuhan ang user kapag kailangan itong palitan. Sa pamamagitan nito, maiiwasan ang malaking bahagi ng hindi mahuhulaan na dulot ng mga lumang device—na maaaring mag-aberya sa mahahalagang sandali.
Espesipikasyon ng Smart Battery
Upang mapabuti ang pagganap, kaligtasan, at kahusayan ng produkto, ang baterya, smart charger, at host device ay nag-uugnay sa isa't isa. Halimbawa, ang smart battery ay kailangang i-charge kung kinakailangan sa halip na i-install sa host system para sa palagian at pare-parehong paggamit ng enerhiya. Patuloy na sinusubaybayan ng mga smart battery ang kanilang kapasidad kapag nagcha-charge, nagdidischarge, o nag-iimbak. Upang matukoy ang mga pagbabago sa temperatura ng baterya, rate ng pag-charge, rate ng pagdischarge, atbp., gumagamit ang gauge ng baterya ng mga partikular na salik. Karaniwang may mga katangiang self-balancing at madaling ibagay ang mga smart battery. Maaapektuhan ang pagganap ng baterya ng full charge storage. Upang protektahan ang baterya, maaaring maubos ng smart battery ang storage voltage kung kinakailangan at i-activate ang smart storage function kung kinakailangan.
Sa pagpapakilala ng mga smart battery, ang mga gumagamit, kagamitan, at ang baterya ay maaaring makipag-ugnayan sa isa't isa. Nagkakaiba-iba ang mga tagagawa at mga organisasyong pangregulasyon sa kung gaano "matalino" ang isang baterya. Ang pinakapangunahing smart battery ay maaaring mayroon lamang isang chip na nagtuturo sa charger ng baterya na gamitin ang wastong algorithm ng pag-charge. Ngunit, hindi ito ituturing ng Smart Battery System (SBS) Forum bilang isang smart battery dahil sa pangangailangan nito ng mga makabagong indikasyon, na mahalaga para sa mga kagamitang medikal, militar, at computer kung saan walang puwang para sa pagkakamali.
Ang katalinuhan ng sistema ay dapat na nakapaloob sa loob ng battery pack dahil ang kaligtasan ay isa sa mga pangunahing inaalala. Ang chip na kumokontrol sa karga ng baterya ay ipinapatupad ng SBS battery, at nakikipag-ugnayan ito dito sa isang closed loop. Ang kemikal na baterya ay nagpapadala ng mga analog signal sa charger na nagtuturo dito na ihinto ang pag-charge kapag puno na ang baterya. Idinagdag ang temperature sensing. Maraming mga tagagawa ng smart battery ngayon ang nagbibigay ng teknolohiya ng fuel gauge na kilala bilang System Management Bus (SMBus), na nagsasama ng mga teknolohiya ng integrated circuit (IC) chip sa mga single-wire o two-wire system.
Inilabas ng Dallas Semiconductor Inc. ang 1-Wire, isang sistema ng pagsukat na gumagamit ng iisang wire para sa mababang bilis ng komunikasyon. Ang data at isang orasan ay pinagsama at ipinapadala sa iisang linya. Sa tatanggap na bahagi, hinahati ng Manchester code, na kilala rin bilang phase code, ang data. Ang battery code at data, tulad ng boltahe, kuryente, temperatura, at mga detalye ng SoC nito, ay iniimbak at sinusubaybayan ng 1-Wire. Sa karamihan ng mga baterya, isang hiwalay na temperature-sensing wire ang pinapatakbo para sa mga layunin ng seguridad. Kasama sa sistema ang isang charger at sarili nitong protocol. Sa Benchmarq single-wire system, ang isang pagtatasa ng state of health (SoH) ay nangangailangan ng "pagsasama" ng host device sa inilaang baterya nito.
Ang 1-Wire ay kaakit-akit para sa mga sistema ng imbakan ng enerhiya na limitado ang gastos tulad ng mga baterya ng barcode scanner, mga baterya ng two-way radio, at mga baterya ng militar dahil sa mababang gastos nito sa hardware.
Sistema ng Matalinong Baterya
Anumang baterya na nasa isang kumbensyonal na portable device ay isa lamang "hangal" na kemikal na power cell. Ang mga pagbasa na "kinuha" ng host device ang nagsisilbing tanging batayan para sa pagsukat ng baterya, pagtatantya ng kapasidad, at iba pang mga desisyon sa paggamit ng kuryente. Ang mga pagbasang ito ay karaniwang batay sa dami ng boltahe na naglalakbay mula sa baterya patungo sa host device o, (hindi gaanong tumpak), sa mga pagbasang kinuha ng isang Coulomb Counter sa host. Pangunahin silang nakadepende sa panghuhula.
Ngunit, gamit ang isang matalinong sistema ng pamamahala ng kuryente, nagagawa ng baterya na tumpak na "ipaalam" sa host kung gaano karaming kuryente ang mayroon pa ito at kung paano nito gustong i-charge.
Para sa pinakamataas na kaligtasan, bisa, at pagganap ng produkto, ang baterya, smart charger, at host device ay pawang nag-uugnay sa isa't isa. Halimbawa, ang mga smart battery ay hindi naglalagay ng tuluy-tuloy at matatag na "paghila" sa host system; sa halip, humihingi lamang sila ng karga kapag kailangan nila ito. Samakatuwid, ang mga smart battery ay may mas epektibong proseso ng pag-charge. Sa pamamagitan ng pagpapayo sa host device nito kung kailan dapat mag-shutdown batay sa sarili nitong pagsusuri sa natitirang kapasidad nito, maaari ring i-maximize ng mga smart battery ang "runtime per discharge" cycle. Ang pamamaraang ito ay mas mahusay kaysa sa mga "tanga" na device na gumagamit ng isang nakatakdang voltage cut-off sa isang malaking agwat.
Bilang resulta, ang mga host portable system na gumagamit ng smart battery technology ay maaaring magbigay sa mga mamimili ng tumpak at kapaki-pakinabang na impormasyon tungkol sa runtime. Sa mga device na may mga mission-critical function, kapag ang pagkawala ng kuryente ay hindi isang opsyon, ito ay walang dudang napakahalaga.
Oras ng pag-post: Mar-08-2023