బ్యాటరీలపై జరిగిన సింపోజియంలో ఒక వక్త ప్రకారం, “కృత్రిమ మేధస్సు బ్యాటరీని పెంపొందిస్తుంది, ఇది అడవి జంతువు.”బ్యాటరీని ఉపయోగించినప్పుడు దానిలో మార్పులను చూడటం కష్టం;అది పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడినా లేదా ఖాళీగా ఉన్నా, కొత్తది లేదా అరిగిపోయినా మరియు భర్తీ చేయాల్సిన అవసరం ఉన్నా, అది ఎల్లప్పుడూ ఒకే విధంగా కనిపిస్తుంది.దీనికి విరుద్ధంగా, ఆటోమొబైల్ టైర్ గాలి తక్కువగా ఉన్నప్పుడు వైకల్యం చెందుతుంది మరియు ట్రెడ్‌లు ధరించినప్పుడు దాని జీవిత ముగింపును సూచిస్తుంది.

మూడు సమస్యలు బ్యాటరీ యొక్క లోపాలను సంగ్రహిస్తాయి: [1] ప్యాక్ ఎంత సమయం మిగిలి ఉందో వినియోగదారుకు ఖచ్చితంగా తెలియదు;[2] బ్యాటరీ శక్తి అవసరాన్ని తీర్చగలదో లేదో హోస్ట్‌కు తెలియదు;మరియు [3] ప్రతి బ్యాటరీ పరిమాణం మరియు రసాయన శాస్త్రానికి ఛార్జర్ అనుకూలీకరించబడాలి."స్మార్ట్" బ్యాటరీ ఈ లోపాలను కొన్నింటిని పరిష్కరించడానికి హామీ ఇస్తుంది, అయితే పరిష్కారాలు సంక్లిష్టంగా ఉంటాయి.

బ్యాటరీల వినియోగదారులు సాధారణంగా బ్యాటరీ ప్యాక్‌ని ఇంధన ట్యాంక్ వంటి ద్రవ ఇంధనాన్ని పంపిణీ చేసే శక్తి నిల్వ వ్యవస్థగా భావిస్తారు.సరళత కొరకు బ్యాటరీని వీక్షించవచ్చు, కానీ ఎలక్ట్రోకెమికల్ పరికరంలో నిల్వ చేయబడిన శక్తిని లెక్కించడం చాలా కష్టం.

లిథియం బ్యాటరీ పనితీరును నియంత్రించే ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ ఉన్నందున, లిథియం స్మార్ట్ బ్యాటరీగా పరిగణించబడుతుంది.స్టాండర్డ్ సీల్డ్ లెడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ దాని పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి ఎలాంటి బోర్డు నియంత్రణను కలిగి ఉండదు.

స్మార్ట్ బ్యాటరీ అంటే ఏమిటి?

అంతర్నిర్మిత బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ కలిగిన ఏదైనా బ్యాటరీ స్మార్ట్‌గా పరిగణించబడుతుంది.ఇది కంప్యూటర్లు మరియు పోర్టబుల్ ఎలక్ట్రానిక్స్‌తో సహా స్మార్ట్ గాడ్జెట్‌లలో తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది.స్మార్ట్ బ్యాటరీ లోపల ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ మరియు సెన్సార్‌లను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి వినియోగదారు ఆరోగ్యంతో పాటు వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ స్థాయిలను పర్యవేక్షించగలవు మరియు ఆ రీడింగ్‌లను పరికరానికి ప్రసారం చేయగలవు.

స్మార్ట్ బ్యాటరీలు వాటి స్వంత స్టేట్-ఆఫ్-ఛార్జ్ మరియు స్టేట్-ఆఫ్-హెల్త్ పారామితులను గుర్తించగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, వీటిని పరికరం ప్రత్యేక డేటా కనెక్షన్‌ల ద్వారా యాక్సెస్ చేయగలదు.స్మార్ట్ బ్యాటరీ, నాన్-స్మార్ట్ బ్యాటరీకి విరుద్ధంగా, పరికరం మరియు వినియోగదారుకు సంబంధించిన మొత్తం సమాచారాన్ని కమ్యూనికేట్ చేయగలదు, తగిన సమాచారంతో నిర్ణయాలు తీసుకునేలా చేస్తుంది.మరోవైపు, నాన్-స్మార్ట్ బ్యాటరీ, పరికరం లేదా వినియోగదారుకు దాని స్థితి గురించి తెలియజేయడానికి మార్గం లేదు, ఇది ఊహించలేని ఆపరేషన్‌కు దారి తీస్తుంది.ఉదాహరణకు, బ్యాటరీ ఛార్జ్ చేయవలసి వచ్చినప్పుడు లేదా అది జీవితాంతం సమీపిస్తున్నప్పుడు లేదా ఏదైనా పద్ధతిలో దెబ్బతిన్నప్పుడు వినియోగదారుని అప్రమత్తం చేయగలదు, తద్వారా ప్రత్యామ్నాయాన్ని కొనుగోలు చేయవచ్చు.ఇది రీప్లేస్ చేయవలసి వచ్చినప్పుడు వినియోగదారుని హెచ్చరిస్తుంది.ఇలా చేయడం ద్వారా, పాత పరికరాల ద్వారా సంభవించే అనూహ్యతను చాలా వరకు నివారించవచ్చు-ఇది కీలక సమయాల్లో పనిచేయకపోవచ్చు.

స్మార్ట్ బ్యాటరీ స్పెసిఫికేషన్

ఉత్పత్తి పనితీరు, భద్రత మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, బ్యాటరీ, స్మార్ట్ ఛార్జర్ మరియు హోస్ట్ పరికరం అన్నీ ఒకదానితో ఒకటి సంభాషించుకుంటాయి.ఉదాహరణకు, స్థిరమైన మరియు స్థిరమైన శక్తి వినియోగం కోసం హోస్ట్ సిస్టమ్‌లో ఇన్‌స్టాల్ కాకుండా అవసరమైనప్పుడు స్మార్ట్ బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయాలి.స్మార్ట్ బ్యాటరీలు ఛార్జింగ్, డిశ్చార్జింగ్ లేదా నిల్వ చేసేటప్పుడు వాటి సామర్థ్యాన్ని నిరంతరం పర్యవేక్షిస్తాయి.బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత, ఛార్జ్ రేటు, ఉత్సర్గ రేటు మొదలైన వాటిలో మార్పులను గుర్తించడానికి, బ్యాటరీ గేజ్ నిర్దిష్ట కారకాలను ఉపయోగిస్తుంది.స్మార్ట్ బ్యాటరీలు సాధారణంగా స్వీయ-సమతుల్యత మరియు అనుకూల లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.పూర్తి ఛార్జ్ నిల్వ కారణంగా బ్యాటరీ పనితీరు దెబ్బతింటుంది.బ్యాటరీని రక్షించడానికి, స్మార్ట్ బ్యాటరీ అవసరమైన విధంగా స్టోరేజ్ వోల్టేజ్‌కు హరించడం మరియు అవసరమైన విధంగా స్మార్ట్ స్టోరేజ్ ఫంక్షన్‌ను యాక్టివేట్ చేయగలదు.

స్మార్ట్ బ్యాటరీల పరిచయంతో, వినియోగదారులు, పరికరాలు మరియు బ్యాటరీ అన్నీ ఒకదానితో ఒకటి సంభాషించవచ్చు.తయారీదారులు మరియు నియంత్రణ సంస్థలు బ్యాటరీ ఎంత "స్మార్ట్"గా ఉండవచ్చనే విషయంలో విభిన్నంగా ఉంటాయి.అత్యంత ప్రాథమికమైన స్మార్ట్ బ్యాటరీ సరైన ఛార్జ్ అల్గారిథమ్‌ను ఉపయోగించమని బ్యాటరీ ఛార్జర్‌ను సూచించే చిప్‌ను మాత్రమే కలిగి ఉండవచ్చు.కానీ, స్మార్ట్ బ్యాటరీ సిస్టమ్ (SBS) ఫోరమ్ వైద్య, సైనిక మరియు కంప్యూటర్ పరికరాలకు అవసరమైన అత్యాధునిక సూచనల డిమాండ్ కారణంగా దీనిని స్మార్ట్ బ్యాటరీగా పరిగణించదు.

ప్రాథమిక ఆందోళనల్లో భద్రత ఒకటి కాబట్టి సిస్టమ్ ఇంటెలిజెన్స్ తప్పనిసరిగా బ్యాటరీ ప్యాక్‌లో ఉండాలి.బ్యాటరీ ఛార్జ్‌ని నియంత్రించే చిప్ SBS బ్యాటరీ ద్వారా అమలు చేయబడుతుంది మరియు ఇది క్లోజ్డ్ లూప్‌లో దానితో సంకర్షణ చెందుతుంది.కెమికల్ బ్యాటరీ ఛార్జర్‌కి అనలాగ్ సిగ్నల్‌లను పంపుతుంది, అది బ్యాటరీ నిండినప్పుడు ఛార్జింగ్‌ను ఆపివేయమని నిర్దేశిస్తుంది.ఉష్ణోగ్రత సెన్సింగ్ జోడించబడింది.అనేక స్మార్ట్ బ్యాటరీ తయారీదారులు నేడు సిస్టమ్ మేనేజ్‌మెంట్ బస్ (SMBus) అని పిలవబడే ఇంధన గేజ్ సాంకేతికతను అందజేస్తున్నారు, ఇది సింగిల్-వైర్ లేదా టూ-వైర్ సిస్టమ్‌లలో ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ (IC) చిప్ సాంకేతికతలను అనుసంధానిస్తుంది.

డల్లాస్ సెమీకండక్టర్ ఇంక్. 1-వైర్‌ను ఆవిష్కరించింది, ఇది తక్కువ-స్పీడ్ కమ్యూనికేషన్ కోసం ఒకే వైర్‌ను ఉపయోగించే ఒక కొలిచే వ్యవస్థ.డేటా మరియు గడియారం కలిపి ఒకే లైన్‌లో పంపబడతాయి.స్వీకరించే ముగింపులో, మాంచెస్టర్ కోడ్, ఫేజ్ కోడ్ అని కూడా పిలుస్తారు, డేటాను విభజిస్తుంది.బ్యాటరీ కోడ్ మరియు డేటా, దాని వోల్టేజ్, కరెంట్, ఉష్ణోగ్రత మరియు SoC వివరాలు వంటివి 1-వైర్ ద్వారా నిల్వ చేయబడతాయి మరియు ట్రాక్ చేయబడతాయి.మెజారిటీ బ్యాటరీలపై, భద్రతా ప్రయోజనాల కోసం ప్రత్యేక ఉష్ణోగ్రత-సెన్సింగ్ వైర్ అమలు చేయబడుతుంది.సిస్టమ్ ఛార్జర్ మరియు దాని స్వంత ప్రోటోకాల్‌ను కలిగి ఉంటుంది.బెంచ్‌మార్క్ సింగిల్-వైర్ సిస్టమ్‌లో, ఆరోగ్య స్థితి (SoH) అంచనా ప్రకారం హోస్ట్ పరికరాన్ని దాని కేటాయించిన బ్యాటరీకి "వివాహం" చేయడం అవసరం.

1-వైర్ తక్కువ హార్డ్‌వేర్ ధర కారణంగా బార్‌కోడ్ స్కానర్ బ్యాటరీలు, టూ-వే రేడియో బ్యాటరీలు మరియు మిలిటరీ బ్యాటరీల వంటి ఖర్చు-నియంత్రిత శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలకు విజ్ఞప్తి చేస్తోంది.