బ్యాటరీలపై జరిగిన ఒక సదస్సులో ఒక వక్త ప్రకారం, "అడవి జంతువు లాంటి బ్యాటరీని కృత్రిమ మేధ మచ్చిక చేసుకుంటుంది." ఒక బ్యాటరీని వాడుతున్నప్పుడు దానిలో వచ్చే మార్పులను గమనించడం కష్టం; అది పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినా, ఖాళీ అయినా, కొత్తదైనా, అరిగిపోయి మార్చాల్సిన అవసరం ఉన్నా, అది ఎప్పుడూ ఒకేలా కనిపిస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, ఒక ఆటోమొబైల్ టైరులో గాలి తక్కువగా ఉన్నప్పుడు అది ఆకారం మారిపోతుంది మరియు దాని ట్రెడ్లు అరిగిపోయినప్పుడు దాని జీవితకాలం ముగిసిందని సూచిస్తుంది.

బ్యాటరీ యొక్క లోపాలను మూడు సమస్యలు సంగ్రహిస్తాయి: [1] ప్యాక్ ఎంత సమయం పనిచేస్తుందో వినియోగదారునికి ఖచ్చితంగా తెలియదు; [2] బ్యాటరీ విద్యుత్ అవసరాన్ని తీర్చగలదా లేదా అనే దానిపై వినియోగదారునికి ఖచ్చితంగా తెలియదు; మరియు [3] ప్రతి బ్యాటరీ పరిమాణం మరియు రసాయన కూర్పుకు అనుగుణంగా ఛార్జర్‌ను అనుకూలీకరించాల్సి ఉంటుంది. "స్మార్ట్" బ్యాటరీ ఈ లోపాలలో కొన్నింటిని పరిష్కరిస్తుందని వాగ్దానం చేస్తుంది, కానీ ఆ పరిష్కారాలు సంక్లిష్టమైనవి.

బ్యాటరీలను ఉపయోగించేవారు సాధారణంగా బ్యాటరీ ప్యాక్‌ను, ఇంధన ట్యాంకులాగా ద్రవ ఇంధనాన్ని పంపిణీ చేసే ఒక శక్తి నిల్వ వ్యవస్థగా భావిస్తారు. సరళత కోసం బ్యాటరీని అలా చూడవచ్చు, కానీ ఒక విద్యుత్ రసాయన పరికరంలో నిల్వ చేయబడిన శక్తిని లెక్కించడం చాలా కష్టం.

లిథియం బ్యాటరీ పనితీరును నియంత్రించే ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ ఉండటం వల్ల, లిథియంను స్మార్ట్ బ్యాటరీగా పరిగణిస్తారు. అయితే, ఒక ప్రామాణిక సీల్డ్ లెడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలో దాని పనితీరును మెరుగుపరచడానికి ఎలాంటి బోర్డ్ నియంత్రణ ఉండదు.

స్మార్ట్ బ్యాటరీ అంటే ఏమిటి?

అంతర్నిర్మిత బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ కలిగిన ఏ బ్యాటరీనైనా స్మార్ట్ బ్యాటరీగా పరిగణిస్తారు. దీనిని కంప్యూటర్లు మరియు పోర్టబుల్ ఎలక్ట్రానిక్స్ వంటి స్మార్ట్ గాడ్జెట్‌లలో తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. ఒక స్మార్ట్ బ్యాటరీలో ఒక ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ మరియు సెన్సార్లు ఉంటాయి. ఇవి వినియోగదారుని ఆరోగ్యం, వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ స్థాయిల వంటి లక్షణాలను పర్యవేక్షించి, ఆ రీడింగులను పరికరానికి పంపగలవు.

స్మార్ట్ బ్యాటరీలు తమ ఛార్జ్ స్థితిని మరియు ఆరోగ్య స్థితి పారామితులను స్వయంగా గుర్తించగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఈ సమాచారాన్ని పరికరం ప్రత్యేకమైన డేటా కనెక్షన్‌ల ద్వారా యాక్సెస్ చేయగలదు. నాన్-స్మార్ట్ బ్యాటరీకి భిన్నంగా, ఒక స్మార్ట్ బ్యాటరీ పరికరానికి మరియు వినియోగదారునికి సంబంధించిన అన్ని ముఖ్యమైన సమాచారాన్ని తెలియజేయగలదు, తద్వారా సరైన, సమాచారంతో కూడిన నిర్ణయాలు తీసుకోవడానికి వీలవుతుంది. మరోవైపు, నాన్-స్మార్ట్ బ్యాటరీకి తన స్థితి గురించి పరికరానికి లేదా వినియోగదారునికి తెలియజేసే మార్గం ఉండదు, దీని ఫలితంగా అది అనూహ్యంగా పనిచేయవచ్చు. ఉదాహరణకు, బ్యాటరీకి ఛార్జింగ్ అవసరమైనప్పుడు, లేదా దాని జీవితకాలం ముగింపు దశకు చేరుకున్నప్పుడు, లేదా ఏ విధంగానైనా దెబ్బతిన్నప్పుడు అది వినియోగదారుని హెచ్చరించగలదు, తద్వారా దాని స్థానంలో కొత్తది కొనుగోలు చేయవచ్చు. దానిని మార్చవలసి వచ్చినప్పుడు కూడా ఇది వినియోగదారుని హెచ్చరించగలదు. ఇలా చేయడం ద్వారా, కీలకమైన సమయాల్లో పనిచేయకుండా పోయే పాత పరికరాల వల్ల కలిగే చాలా వరకు అనూహ్యతను నివారించవచ్చు.

స్మార్ట్ బ్యాటరీ స్పెసిఫికేషన్

ఉత్పత్తి పనితీరు, భద్రత మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, బ్యాటరీ, స్మార్ట్ ఛార్జర్ మరియు హోస్ట్ పరికరం అన్నీ ఒకదానితో ఒకటి సంభాషించుకుంటాయి. ఉదాహరణకు, నిరంతర మరియు స్థిరమైన శక్తి వినియోగం కోసం హోస్ట్ సిస్టమ్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయడానికి బదులుగా, స్మార్ట్ బ్యాటరీని అవసరమైనప్పుడు మాత్రమే ఛార్జ్ చేయాలి. స్మార్ట్ బ్యాటరీలు ఛార్జింగ్, డిశ్చార్జింగ్ లేదా నిల్వ చేసేటప్పుడు వాటి సామర్థ్యాన్ని నిరంతరం పర్యవేక్షిస్తాయి. బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత, ఛార్జ్ రేటు, డిశ్చార్జ్ రేటు మొదలైన వాటిలో మార్పులను గుర్తించడానికి, బ్యాటరీ గేజ్ నిర్దిష్ట కారకాలను ఉపయోగించుకుంటుంది. స్మార్ట్ బ్యాటరీలు సాధారణంగా స్వీయ-సమతుల్యత మరియు అనుకూల లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. పూర్తి ఛార్జ్‌తో నిల్వ చేయడం వల్ల బ్యాటరీ పనితీరు దెబ్బతింటుంది. బ్యాటరీని రక్షించడానికి, స్మార్ట్ బ్యాటరీ అవసరమైనప్పుడు స్టోరేజ్ వోల్టేజ్‌కు డిశ్చార్జ్ అవ్వగలదు మరియు అవసరమైనప్పుడు స్మార్ట్ స్టోరేజ్ ఫంక్షన్‌ను యాక్టివేట్ చేయగలదు.

స్మార్ట్ బ్యాటరీల ప్రవేశంతో, వినియోగదారులు, పరికరాలు మరియు బ్యాటరీ అన్నీ ఒకదానితో ఒకటి సంభాషించుకోవచ్చు. ఒక బ్యాటరీ ఎంత "స్మార్ట్"గా ఉండాలనే విషయంలో తయారీదారులు మరియు నియంత్రణ సంస్థల మధ్య భిన్నాభిప్రాయాలు ఉన్నాయి. అత్యంత ప్రాథమికమైన స్మార్ట్ బ్యాటరీలో, సరైన ఛార్జ్ అల్గారిథమ్‌ను ఉపయోగించమని బ్యాటరీ ఛార్జర్‌కు సూచించే ఒక చిప్ మాత్రమే ఉండవచ్చు. కానీ, స్మార్ట్ బ్యాటరీ సిస్టమ్ (SBS) ఫోరమ్ దానిని స్మార్ట్ బ్యాటరీగా పరిగణించదు, ఎందుకంటే దానికి అత్యాధునిక సూచనలు అవసరం. వైద్య, సైనిక మరియు కంప్యూటర్ పరికరాలలో పొరపాటుకు తావులేకుండా ఉండేందుకు ఈ సూచనలు అత్యవసరం.

భద్రత అనేది ప్రాథమిక ఆందోళనలలో ఒకటి కాబట్టి, సిస్టమ్ ఇంటెలిజెన్స్ తప్పనిసరిగా బ్యాటరీ ప్యాక్ లోపల ఉండాలి. బ్యాటరీ ఛార్జ్‌ను నియంత్రించే చిప్‌ను SBS బ్యాటరీ అమలు చేస్తుంది మరియు అది దానితో క్లోజ్డ్ లూప్‌లో సంకర్షణ చెందుతుంది. బ్యాటరీ నిండినప్పుడు ఛార్జింగ్‌ను ఆపమని ఛార్జర్‌కు సూచించే అనలాగ్ సిగ్నల్‌లను ఈ కెమికల్ బ్యాటరీ పంపుతుంది. దీనికి టెంపరేచర్ సెన్సింగ్ కూడా జోడించబడింది. నేడు అనేక స్మార్ట్ బ్యాటరీ తయారీదారులు సిస్టమ్ మేనేజ్‌మెంట్ బస్ (SMBus) అని పిలువబడే ఫ్యూయల్ గేజ్ టెక్నాలజీని అందిస్తున్నారు, ఇది సింగిల్-వైర్ లేదా టూ-వైర్ సిస్టమ్‌లలో ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ (IC) చిప్ టెక్నాలజీలను ఏకీకృతం చేస్తుంది.

డల్లాస్ సెమీకండక్టర్ ఇంక్. తక్కువ-వేగ కమ్యూనికేషన్ కోసం ఒకే వైర్‌ను ఉపయోగించే 1-వైర్ అనే కొలత వ్యవస్థను ఆవిష్కరించింది. డేటా మరియు క్లాక్‌ను కలిపి ఒకే లైన్ ద్వారా పంపుతారు. స్వీకరించే చివర, ఫేజ్ కోడ్ అని కూడా పిలువబడే మాంచెస్టర్ కోడ్, డేటాను విభజిస్తుంది. బ్యాటరీ కోడ్ మరియు దాని వోల్టేజ్, కరెంట్, ఉష్ణోగ్రత, మరియు SoC వివరాలు వంటి డేటాను 1-వైర్ నిల్వ చేసి, ట్రాక్ చేస్తుంది. చాలా బ్యాటరీలలో, భద్రతా ప్రయోజనాల కోసం ఉష్ణోగ్రతను గ్రహించే ప్రత్యేక వైర్‌ను అమర్చుతారు. ఈ వ్యవస్థలో ఒక ఛార్జర్ మరియు దాని స్వంత ప్రోటోకాల్ ఉంటాయి. బెంచ్‌మార్క్ సింగిల్-వైర్ వ్యవస్థలో, స్టేట్ ఆఫ్ హెల్త్ (SoH) అంచనా కోసం హోస్ట్ పరికరాన్ని దానికి కేటాయించిన బ్యాటరీతో "జతపరచడం" అవసరం.

బార్‌కోడ్ స్కానర్ బ్యాటరీలు, టూ-వే రేడియో బ్యాటరీలు మరియు మిలిటరీ బ్యాటరీల వంటి తక్కువ ధర గల శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలకు 1-వైర్ ఆకర్షణీయంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే దీని హార్డ్‌వేర్ ఖర్చు తక్కువగా ఉంటుంది.