Selon un intervenant lors d’un colloque sur les batteries, « l’intelligence artificielle domestique la batterie, qui est un animal sauvage ».Il est difficile de constater les changements dans une batterie au fur et à mesure de son utilisation ;qu'il soit complètement chargé ou vide, neuf ou usé et qu'il ait besoin d'être remplacé, il apparaît toujours le même.A l’opposé, un pneu d’automobile se déforme lorsqu’il manque d’air et signale sa fin de vie lorsque les bandes de roulement sont usées.

Trois problèmes résument les inconvénients d'une batterie : [1] l'utilisateur n'est pas sûr de la durée restante du pack ;[2] l'hôte n'est pas sûr que la batterie puisse répondre aux besoins en énergie ;et [3] le chargeur doit être personnalisé pour chaque taille et composition chimique de la batterie.La batterie « intelligente » promet de remédier à certaines de ces lacunes, mais les solutions sont complexes.

Les utilisateurs de batteries considèrent généralement une batterie comme un système de stockage d’énergie qui distribue du carburant liquide comme un réservoir de carburant.Une batterie peut être considérée comme telle par souci de simplicité, mais quantifier l’énergie stockée dans un dispositif électrochimique est bien plus difficile.

Comme le circuit imprimé qui contrôle les performances de la batterie au lithium est présent, le lithium est considéré comme une batterie intelligente.Cependant, une batterie au plomb scellée standard ne dispose d'aucun contrôle de carte pour optimiser ses performances.

Qu’est-ce qu’une batterie intelligente ?

Toute batterie dotée d’un système de gestion de batterie intégré est considérée comme intelligente.Il est fréquemment utilisé dans les gadgets intelligents, notamment les ordinateurs et les appareils électroniques portables.Une batterie intelligente contient un circuit électronique et des capteurs qui peuvent surveiller des caractéristiques telles que la santé de l'utilisateur ainsi que les niveaux de tension et de courant et transmettre ces lectures à l'appareil.

Les batteries intelligentes ont la capacité de reconnaître leurs propres paramètres d’état de charge et d’état de santé, auxquels l’appareil peut accéder via des connexions de données spécialisées.Une batterie intelligente, contrairement à une batterie non intelligente, peut communiquer toutes les informations pertinentes à l'appareil et à l'utilisateur, permettant ainsi de prendre des décisions éclairées et appropriées.En revanche, une batterie non intelligente n’a aucun moyen d’informer l’appareil ou l’utilisateur de son état, ce qui peut entraîner un fonctionnement imprévisible.Par exemple, la batterie peut alerter l'utilisateur lorsqu'elle doit être chargée ou lorsqu'elle approche de sa fin de vie ou est endommagée de quelque manière que ce soit afin qu'un remplacement puisse être acheté.Il peut également alerter l'utilisateur lorsqu'il doit être remplacé.Ce faisant, une grande partie de l’imprévisibilité provoquée par les appareils plus anciens, qui peuvent mal fonctionner à des moments cruciaux, peut être évitée.

Spécification de la batterie intelligente

Afin d'améliorer les performances, la sécurité et l'efficacité du produit, la batterie, le chargeur intelligent et le périphérique hôte communiquent tous entre eux.Par exemple, la batterie intelligente doit être chargée juste lorsque cela est nécessaire plutôt que d'être installée sur le système hôte pour une consommation d'énergie constante et cohérente.Les batteries intelligentes surveillent en permanence leur capacité lors de la charge, de la décharge ou du stockage.Afin de détecter les changements de température de la batterie, de taux de charge, de taux de décharge, etc., la jauge de batterie utilise des facteurs spécifiques.Les batteries intelligentes ont généralement des caractéristiques d’auto-équilibrage et d’adaptabilité.Les performances de la batterie seront affectées par un stockage à pleine charge.Pour protéger la batterie, la batterie intelligente peut se vider jusqu'à la tension de stockage selon les besoins et activer la fonction de stockage intelligent si nécessaire.

Avec l’introduction des batteries intelligentes, les utilisateurs, les équipements et la batterie peuvent tous communiquer entre eux.Les fabricants et les organismes de réglementation diffèrent quant au degré d’intelligence d’une batterie.La batterie intelligente la plus fondamentale peut inclure uniquement une puce qui demande au chargeur de batterie d'utiliser l'algorithme de charge approprié.Mais le Forum Smart Battery System (SBS) ne la considère pas comme une batterie intelligente en raison de ses exigences en matière d'indications de pointe, essentielles pour les équipements médicaux, militaires et informatiques où il n'y a aucune marge d'erreur.

L'intelligence du système doit être contenue à l'intérieur de la batterie, car la sécurité est l'une des principales préoccupations.La puce qui contrôle la charge de la batterie est implémentée par la batterie SBS et interagit avec elle en boucle fermée.La batterie chimique envoie des signaux analogiques au chargeur qui lui demandent d'arrêter la charge lorsque la batterie est pleine.La détection de la température est ajoutée.De nombreux fabricants de batteries intelligentes proposent aujourd'hui une technologie de jauge de carburant connue sous le nom de System Management Bus (SMBus), qui intègre les technologies de puces de circuits intégrés (IC) dans des systèmes à un ou deux fils.

Dallas Semiconductor Inc. a dévoilé 1-Wire, un système de mesure qui utilise un seul fil pour les communications à faible vitesse.Les données et une horloge sont combinées et envoyées sur la même ligne.À la réception, le code Manchester, également appelé code de phase, divise les données.Le code et les données de la batterie, telles que sa tension, son courant, sa température et les détails du SoC, sont stockés et suivis par 1-Wire.Sur la majorité des batteries, un fil de détection de température séparé est installé à des fins de sécurité.Le système comprend un chargeur et son propre protocole.Dans le système monofilaire Benchmarq, une évaluation de l'état de santé (SoH) nécessite de « marier » l'appareil hôte à la batterie qui lui est attribuée.

1-Wire est attrayant pour les systèmes de stockage d'énergie à coût limité, tels que les batteries de lecteurs de codes-barres, les batteries de radio bidirectionnelle et les batteries militaires, en raison de son faible coût matériel.