ബാറ്ററികളെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു സിമ്പോസിയത്തിലെ ഒരു പ്രഭാഷകൻ പറയുന്നതനുസരിച്ച്, "ഒരു വന്യമൃഗമായ ബാറ്ററിയെ കൃത്രിമബുദ്ധി വളർത്തുന്നു." ബാറ്ററി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ അതിൽ വരുന്ന മാറ്റങ്ങൾ കാണാൻ പ്രയാസമാണ്; അത് പൂർണ്ണമായും ചാർജ് ചെയ്താലും ശൂന്യമായാലും, പുതിയതായാലും പഴകിയതായാലും മാറ്റിസ്ഥാപിക്കേണ്ട ആവശ്യമുണ്ടെങ്കിലും, അത് എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരുപോലെയായിരിക്കും. ഇതിനു വിപരീതമായി, ഒരു ഓട്ടോമൊബൈൽ ടയറിൽ വായു കുറവായിരിക്കുമ്പോൾ രൂപഭേദം സംഭവിക്കുകയും ട്രെഡുകൾ തേഞ്ഞുപോകുമ്പോൾ അതിന്റെ ആയുസ്സ് അവസാനിക്കുമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.

മൂന്ന് പ്രശ്നങ്ങൾ ഒരു ബാറ്ററിയുടെ പോരായ്മകളെ സംഗ്രഹിക്കുന്നു: [1] പായ്ക്ക് എത്ര സമയം ശേഷിക്കുന്നുവെന്ന് ഉപയോക്താവിന് ഉറപ്പില്ല; [2] ബാറ്ററിക്ക് വൈദ്യുതി ആവശ്യകത നിറവേറ്റാൻ കഴിയുമോ എന്ന് ഹോസ്റ്റിന് ഉറപ്പില്ല; [3] ഓരോ ബാറ്ററി വലുപ്പത്തിനും രസതന്ത്രത്തിനും അനുസരിച്ച് ചാർജർ ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കേണ്ടതുണ്ട്. “സ്മാർട്ട്” ബാറ്ററി ഈ പോരായ്മകളിൽ ചിലത് പരിഹരിക്കുമെന്ന് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, പക്ഷേ പരിഹാരങ്ങൾ സങ്കീർണ്ണമാണ്.

ബാറ്ററി ഉപയോക്താക്കൾ സാധാരണയായി ബാറ്ററി പായ്ക്കിനെ ഇന്ധന ടാങ്ക് പോലെ ദ്രാവക ഇന്ധനം വിതരണം ചെയ്യുന്ന ഒരു ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​സംവിധാനമായിട്ടാണ് കരുതുന്നത്. ലാളിത്യത്തിനായി ഒരു ബാറ്ററിയെ അങ്ങനെ കാണാൻ കഴിയും, എന്നാൽ ഒരു ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഉപകരണത്തിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ഊർജ്ജം അളക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ പ്രകടനം നിയന്ത്രിക്കുന്ന പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ഉള്ളതിനാൽ, ലിഥിയം ഒരു സ്മാർട്ട് ബാറ്ററിയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു സാധാരണ സീൽ ചെയ്ത ലെഡ് ആസിഡ് ബാറ്ററിക്ക് അതിന്റെ പ്രകടനം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് ഒരു ബോർഡ് നിയന്ത്രണവുമില്ല.

സ്മാർട്ട് ബാറ്ററി എന്താണ്?

ബിൽറ്റ്-ഇൻ ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റമുള്ള ഏതൊരു ബാറ്ററിയും സ്മാർട്ട് ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. കമ്പ്യൂട്ടറുകളിലും പോർട്ടബിൾ ഇലക്ട്രോണിക്സുകളിലും ഉൾപ്പെടെയുള്ള സ്മാർട്ട് ഗാഡ്‌ജെറ്റുകളിൽ ഇത് പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു സ്മാർട്ട് ബാറ്ററിയിൽ ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ടും ഉപയോക്താവിന്റെ ആരോഗ്യം, വോൾട്ടേജ്, കറന്റ് ലെവലുകൾ പോലുള്ള സവിശേഷതകൾ നിരീക്ഷിക്കാനും ആ റീഡിംഗുകൾ ഉപകരണത്തിലേക്ക് റിലേ ചെയ്യാനും കഴിയുന്ന സെൻസറുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

സ്മാർട്ട് ബാറ്ററികൾക്ക് അവയുടെ ചാർജ്ജ് നിലയും ആരോഗ്യ നിലയും തിരിച്ചറിയാനുള്ള കഴിവുണ്ട്, പ്രത്യേക ഡാറ്റ കണക്ഷനുകൾ വഴി ഉപകരണത്തിന് ഇവ ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. സ്മാർട്ട് അല്ലാത്ത ബാറ്ററിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഒരു സ്മാർട്ട് ബാറ്ററിക്ക് ഉപകരണത്തിനും ഉപയോക്താവിനും പ്രസക്തമായ എല്ലാ വിവരങ്ങളും ആശയവിനിമയം നടത്താൻ കഴിയും, ഇത് ഉചിതമായ തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. മറുവശത്ത്, ഒരു സ്മാർട്ട് അല്ലാത്ത ബാറ്ററിക്ക് ഉപകരണത്തെയോ ഉപയോക്താവിനെയോ അതിന്റെ അവസ്ഥയെക്കുറിച്ച് അറിയിക്കാൻ ഒരു മാർഗവുമില്ല, ഇത് പ്രവചനാതീതമായ പ്രവർത്തനത്തിന് കാരണമാകും. ഉദാഹരണത്തിന്, ചാർജ് ചെയ്യേണ്ടിവരുമ്പോഴോ അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ ആയുസ്സ് അവസാനിക്കുമ്പോഴോ അല്ലെങ്കിൽ ഏതെങ്കിലും വിധത്തിൽ കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുമ്പോഴോ ബാറ്ററിക്ക് ഉപയോക്താവിനെ അറിയിക്കാൻ കഴിയും, അതുവഴി ഒരു പകരം ഉപകരണം വാങ്ങാൻ കഴിയും. മാറ്റിസ്ഥാപിക്കേണ്ടിവരുമ്പോൾ ഉപയോക്താവിനെ അറിയിക്കാനും ഇതിന് കഴിയും. ഇങ്ങനെ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, പഴയ ഉപകരണങ്ങൾ വരുത്തുന്ന പ്രവചനാതീതത - അവയ്ക്ക് സുപ്രധാന നിമിഷങ്ങളിൽ തകരാറുകൾ സംഭവിക്കാം - ഒഴിവാക്കാൻ കഴിയും.

സ്മാർട്ട് ബാറ്ററി സ്പെസിഫിക്കേഷൻ

ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ പ്രകടനം, സുരക്ഷ, കാര്യക്ഷമത എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, ബാറ്ററി, സ്മാർട്ട് ചാർജർ, ഹോസ്റ്റ് ഉപകരണം എന്നിവയെല്ലാം പരസ്പരം ആശയവിനിമയം നടത്തുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, സ്ഥിരവും സ്ഥിരവുമായ ഊർജ്ജ ഉപയോഗത്തിനായി ഹോസ്റ്റ് സിസ്റ്റത്തിൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുന്നതിനുപകരം, ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ മാത്രം സ്മാർട്ട് ബാറ്ററി ചാർജ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴോ, ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴോ, സംഭരിക്കുമ്പോഴോ സ്മാർട്ട് ബാറ്ററികൾ അവയുടെ ശേഷി നിരന്തരം നിരീക്ഷിക്കുന്നു. ബാറ്ററി താപനില, ചാർജ് നിരക്ക്, ഡിസ്ചാർജ് നിരക്ക് മുതലായവയിലെ മാറ്റങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിന്, ബാറ്ററി ഗേജ് പ്രത്യേക ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. സ്മാർട്ട് ബാറ്ററികൾക്ക് സാധാരണയായി സ്വയം ബാലൻസിംഗും പൊരുത്തപ്പെടാവുന്ന സ്വഭാവസവിശേഷതകളുമുണ്ട്. പൂർണ്ണ ചാർജ് സംഭരണം ബാറ്ററിയുടെ പ്രകടനത്തെ ദോഷകരമായി ബാധിക്കും. ബാറ്ററി സംരക്ഷിക്കുന്നതിന്, സ്മാർട്ട് ബാറ്ററിക്ക് ആവശ്യാനുസരണം സ്റ്റോറേജ് വോൾട്ടേജിലേക്ക് കളയാനും ആവശ്യാനുസരണം സ്മാർട്ട് സ്റ്റോറേജ് ഫംഗ്ഷൻ സജീവമാക്കാനും കഴിയും.

സ്മാർട്ട് ബാറ്ററികളുടെ വരവോടെ, ഉപയോക്താക്കൾ, ഉപകരണങ്ങൾ, ബാറ്ററി എന്നിവയെല്ലാം പരസ്പരം ആശയവിനിമയം നടത്തിയേക്കാം. ഒരു ബാറ്ററി എത്രത്തോളം "സ്മാർട്ട്" ആയിരിക്കാമെന്നതിൽ നിർമ്മാതാക്കളും നിയന്ത്രണ സ്ഥാപനങ്ങളും വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരമായ സ്മാർട്ട് ബാറ്ററിയിൽ ബാറ്ററി ചാർജറിനെ ശരിയായ ചാർജ് അൽഗോരിതം ഉപയോഗിക്കാൻ നിർദ്ദേശിക്കുന്ന ഒരു ചിപ്പ് മാത്രമേ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കൂ. എന്നാൽ, മെഡിക്കൽ, മിലിട്ടറി, കമ്പ്യൂട്ടർ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് അത്യാവശ്യമായ കട്ടിംഗ് എഡ്ജ് സൂചനകളുടെ ആവശ്യകത കാരണം സ്മാർട്ട് ബാറ്ററി സിസ്റ്റം (എസ്‌ബി‌എസ്) ഫോറം ഇതിനെ ഒരു സ്മാർട്ട് ബാറ്ററിയായി കണക്കാക്കില്ല, കാരണം പിശകുകൾക്ക് ഇടമില്ല.

സുരക്ഷ ഒരു പ്രധാന ആശങ്കയായതിനാൽ, ബാറ്ററി പായ്ക്കിനുള്ളിൽ സിസ്റ്റം ഇന്റലിജൻസ് അടങ്ങിയിരിക്കണം. ബാറ്ററി ചാർജ് നിയന്ത്രിക്കുന്ന ചിപ്പ് എസ്‌ബി‌എസ് ബാറ്ററിയാണ് നടപ്പിലാക്കുന്നത്, അത് ഒരു ക്ലോസ്ഡ് ലൂപ്പിൽ അതുമായി സംവദിക്കുന്നു. ബാറ്ററി നിറയുമ്പോൾ ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് നിർത്താൻ നിർദ്ദേശിക്കുന്ന അനലോഗ് സിഗ്നലുകൾ കെമിക്കൽ ബാറ്ററി ചാർജറിലേക്ക് അയയ്ക്കുന്നു. കൂടാതെ താപനില സെൻസിംഗും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇന്ന് പല സ്മാർട്ട് ബാറ്ററി നിർമ്മാതാക്കളും സിസ്റ്റം മാനേജ്മെന്റ് ബസ് (SMBus) എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു ഇന്ധന ഗേജ് സാങ്കേതികവിദ്യ നൽകുന്നു, ഇത് സിംഗിൾ-വയർ അല്ലെങ്കിൽ ടു-വയർ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് (IC) ചിപ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യകളെ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു.

ഡാളസ് സെമികണ്ടക്ടർ ഇൻ‌കോർപ്പറേറ്റഡ്, കുറഞ്ഞ വേഗതയിലുള്ള ആശയവിനിമയത്തിനായി ഒരൊറ്റ വയർ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു അളക്കൽ സംവിധാനമായ 1-വയർ പുറത്തിറക്കി. ഡാറ്റയും ഒരു ക്ലോക്കും സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരേ ലൈനിലൂടെ അയയ്ക്കുന്നു. സ്വീകരിക്കുന്ന അറ്റത്ത്, ഫേസ് കോഡ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന മാഞ്ചസ്റ്റർ കോഡ് ഡാറ്റയെ വിഭജിക്കുന്നു. ബാറ്ററി കോഡും അതിന്റെ വോൾട്ടേജ്, കറന്റ്, താപനില, SoC വിശദാംശങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള ഡാറ്റയും 1-വയർ സംഭരിക്കുകയും ട്രാക്ക് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. മിക്ക ബാറ്ററികളിലും, സുരക്ഷാ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഒരു പ്രത്യേക താപനില സെൻസിംഗ് വയർ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നു. സിസ്റ്റത്തിൽ ഒരു ചാർജറും അതിന്റേതായ പ്രോട്ടോക്കോളും ഉൾപ്പെടുന്നു. ബെഞ്ച്മാർക്ക് സിംഗിൾ-വയർ സിസ്റ്റത്തിൽ, ആരോഗ്യസ്ഥിതി (SoH) വിലയിരുത്തലിന് ഹോസ്റ്റ് ഉപകരണത്തെ അതിന്റെ അനുവദിച്ച ബാറ്ററിയുമായി "വിവാഹം" ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.

കുറഞ്ഞ ഹാർഡ്‌വെയർ ചെലവ് കാരണം, ബാർകോഡ് സ്കാനർ ബാറ്ററികൾ, ടു-വേ റേഡിയോ ബാറ്ററികൾ, മിലിട്ടറി ബാറ്ററികൾ തുടങ്ങിയ ചെലവ് കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​സംവിധാനങ്ങൾക്ക് 1-വയർ ആകർഷകമാണ്.