배터리 심포지엄의 한 연사에 따르면 “인공지능이 야생동물인 배터리를 가축화한다”고 한다.배터리는 사용하면서 변화를 확인하기 어렵습니다.완전히 충전되었거나 비어 있거나, 새 것이거나 낡아 교체가 필요한 경우에도 항상 동일하게 보입니다.대조적으로, 자동차 타이어는 공기가 부족할 때 변형되고 트레드가 마모되면 수명이 다했음을 알립니다.

세 가지 문제는 배터리의 단점을 요약합니다. [1] 사용자는 팩의 지속 시간이 얼마나 남았는지 확신할 수 없습니다.[2] 호스트는 배터리가 전력 요구 사항을 충족할 수 있는지 여부를 확신하지 못합니다.[3] 충전기는 각 배터리 크기와 화학적 특성에 맞게 맞춤화되어야 합니다."스마트" 배터리는 이러한 단점 중 일부를 해결할 것을 약속하지만 솔루션은 복잡합니다.

배터리 사용자는 일반적으로 배터리 팩을 연료 탱크처럼 액체 연료를 분배하는 에너지 저장 시스템으로 생각합니다.단순화를 위해 배터리를 그렇게 볼 수 있지만 전기화학 장치에 저장된 에너지를 정량화하는 것은 훨씬 더 어렵습니다.

리튬배터리의 성능을 제어하는 ​​인쇄회로기판이 존재하는 만큼 리튬은 스마트 배터리로 평가받는다.그러나 표준 밀폐형 납축 배터리에는 성능을 최적화하기 위한 보드 제어 기능이 없습니다.

스마트 배터리란?

배터리 관리 시스템이 내장된 모든 배터리는 스마트한 것으로 간주됩니다.컴퓨터 및 휴대용 전자 제품을 포함한 스마트 기기에 자주 활용됩니다.스마트 배터리에는 사용자의 건강, 전압 및 전류 수준과 같은 특성을 모니터링하고 해당 판독값을 장치에 전달할 수 있는 센서와 전자 회로가 포함되어 있습니다.

스마트 배터리는 장치가 특수 데이터 연결을 통해 액세스할 수 있는 자체 충전 상태 및 건강 상태 매개변수를 인식하는 기능을 갖추고 있습니다.비스마트 배터리와 달리 스마트 배터리는 모든 관련 정보를 장치 및 사용자에게 전달할 수 있어 정보에 입각한 적절한 결정을 내릴 수 있습니다.반면, 비스마트 배터리는 장치나 사용자에게 상태를 알릴 방법이 없으므로 예측할 수 없는 작동이 발생할 수 있습니다.예를 들어, 배터리는 충전이 필요할 때, 수명이 거의 끝나가거나 어떤 방식으로든 손상되었을 때 사용자에게 경고하여 교체품을 구입할 수 있습니다.또한 교체가 필요할 때 사용자에게 경고할 수도 있습니다.이렇게 하면 중요한 순간에 오작동할 수 있는 오래된 장치로 인해 발생하는 예측 불가능성을 상당 부분 피할 수 있습니다.

스마트 배터리 사양

제품의 성능, 안전성, 효율성을 향상시키기 위해 배터리, 스마트 충전기, 호스트 장치가 모두 서로 통신합니다.예를 들어, 스마트 배터리는 지속적이고 일관된 에너지 사용을 위해 호스트 시스템에 설치되는 것이 아니라 필요할 때만 충전해야 합니다.스마트 배터리는 충전, 방전, 보관 시 지속적으로 용량을 모니터링합니다.배터리 온도, 충전 속도, 방전 속도 등의 변화를 감지하기 위해 배터리 게이지는 특정 요소를 사용합니다.스마트 배터리는 일반적으로 자체 균형을 이루고 적응 가능한 특성을 가지고 있습니다.완전 충전 상태로 보관하면 배터리 성능이 저하됩니다.배터리를 보호하기 위해 스마트 배터리는 필요에 따라 저장 전압을 방전하고 필요에 따라 스마트 저장 기능을 활성화할 수 있습니다.

스마트 배터리의 등장으로 사용자, 장비, 배터리가 모두 서로 통신할 수 있게 되었습니다.제조업체와 규제 기관은 배터리가 얼마나 "스마트"할 수 있는지에 대해 서로 다릅니다.가장 기본적인 스마트 배터리에는 배터리 충전기에 적절한 충전 알고리즘을 사용하도록 지시하는 칩만 포함될 수 있습니다.그러나 스마트 배터리 시스템(SBS) 포럼은 오류의 여지가 없는 의료, 군사, 컴퓨터 장비에 필수적인 첨단 표시를 요구하기 때문에 이를 스마트 배터리로 간주하지 않습니다.

안전이 주요 관심사 중 하나이기 때문에 시스템 인텔리전스는 배터리 팩 내부에 포함되어야 합니다.배터리 충전을 제어하는 ​​칩은 SBS 배터리로 구현되며 폐쇄 루프에서 상호 작용합니다.화학 배터리는 배터리가 가득 차면 충전을 중지하라는 아날로그 신호를 충전기에 보냅니다.온도 감지 기능이 추가되었습니다.오늘날 많은 스마트 배터리 제조업체는 단일 와이어 또는 2와이어 시스템에 집적 회로(IC) 칩 기술을 통합하는 SMBus(시스템 관리 버스)라는 연료 게이지 기술을 제공합니다.

Dallas Semiconductor사는 단일 와이어를 사용하여 저속 통신을 수행하는 측정 시스템인 1-Wire를 공개했습니다.데이터와 시계는 결합되어 동일한 라인을 통해 전송됩니다.수신 측에서는 위상 코드라고도 알려진 맨체스터 코드가 데이터를 나눕니다.전압, 전류, 온도, SoC 세부정보 등의 배터리 코드와 데이터는 1-Wire에 의해 저장되고 추적됩니다.대부분의 배터리에는 보안을 위해 별도의 온도 감지 와이어가 사용됩니다.시스템에는 충전기와 자체 프로토콜이 포함되어 있습니다.Benchmarq 단일 회선 시스템에서 상태(SoH) 평가를 위해서는 호스트 장치를 할당된 배터리에 "결합"해야 합니다.

1-Wire는 하드웨어 비용이 저렴하기 때문에 바코드 스캐너 배터리, 양방향 무선 배터리, 군용 배터리 등 비용이 제한된 에너지 저장 시스템에 적합합니다.