Akkuja käsittelevässä symposiumissa erään puhujan mukaan ”tekoäly kesyttää akun, joka on villieläin.” Akun muutoksia on vaikea nähdä käytön aikana; olipa se täysin ladattu tai tyhjä, uusi tai kulunut ja vaihtoa vaativa, se näyttää aina samalta. Sitä vastoin autonrengas muuttaa muotoaan, kun siinä on vähän ilmaa, ja kuluneet kulutuspinnat viestivät käyttöikänsä lopusta.

Akun haitat voidaan tiivistää kolmeen seikkaan: [1] käyttäjä ei ole varma, kuinka paljon akkua on jäljellä; [2] isäntä ei ole varma, täyttääkö akku tehovaatimukset; ja [3] laturi on räätälöitävä kunkin akun koon ja kemian mukaan. ”Älykäs” akku lupaa korjata joitakin näistä puutteista, mutta ratkaisut ovat monimutkaisia.

Akkujen käyttäjät ajattelevat tyypillisesti akkuyksikköä energian varastointijärjestelmänä, joka annostelee nestemäistä polttoainetta kuten polttoainesäiliö. Akkua voidaan pitää sellaisena yksinkertaisuuden vuoksi, mutta sähkökemialliseen laitteeseen varastoidun energian kvantifiointi on paljon vaikeampaa.

Koska litiumakun suorituskykyä ohjaava piirilevy on olemassa, litiumia pidetään älyakkuna. Tavallisessa suljetussa lyijyakussa ei kuitenkaan ole piirilevyä, joka optimoisi sen suorituskyvyn.

Mikä on älykäs akku?

Kaikkia akkuja, joissa on sisäänrakennettu akunhallintajärjestelmä, pidetään älykkäinä. Niitä käytetään usein älykkäissä laitteissa, kuten tietokoneissa ja kannettavissa elektroniikkalaitteissa. Älykkäässä akussa on elektroninen piiri ja antureita, jotka voivat seurata ominaisuuksia, kuten käyttäjän terveyttä sekä jännite- ja virtatasoja, ja välittää nämä lukemat laitteelle.

Älykkäät akut pystyvät tunnistamaan omat varaus- ja kuntotilaparametrinsa, joihin laite voi päästä käsiksi erityisten datayhteyksien kautta. Älykäs akku, toisin kuin tavallinen akku, voi välittää kaikki olennaiset tiedot laitteelle ja käyttäjälle, mikä mahdollistaa asianmukaisten tietoon perustuvien päätösten tekemisen. Tavallinen akku sitä vastoin ei pysty ilmoittamaan laitteelle tai käyttäjälle tilastaan, mikä voi johtaa arvaamattomaan toimintaan. Akku voi esimerkiksi ilmoittaa käyttäjälle, kun se on ladattava tai kun se on lähestymässä käyttöikänsä loppua tai on vaurioitunut millään tavalla, jotta uusi akku voidaan ostaa. Se voi myös ilmoittaa käyttäjälle, kun se on vaihdettava. Näin voidaan välttää suuri osa vanhempien laitteiden aiheuttamasta arvaamattomuudesta – jotka voivat toimia virheellisesti tärkeillä hetkillä.

Älykkään akun tekniset tiedot

Tuotteen suorituskyvyn, turvallisuuden ja tehokkuuden parantamiseksi akku, älylaturi ja isäntälaite kommunikoivat keskenään. Esimerkiksi älyakku on ladattava juuri tarvittaessa sen sijaan, että se asennettaisiin isäntäjärjestelmään jatkuvaa ja tasaista energiankäyttöä varten. Älyakut seuraavat jatkuvasti kapasiteettiaan latauksen, purkamisen tai varastoinnin aikana. Akun lämpötilan, latausnopeuden, purkausnopeuden jne. muutosten havaitsemiseksi akkumittari käyttää tiettyjä tekijöitä. Älyakuilla on tyypillisesti itsetasapainottuvia ja mukautuvia ominaisuuksia. Täyteen ladattu varastointi heikentää akun suorituskykyä. Akun suojaamiseksi älyakku voi tyhjentyä varastointijännitteeseen tarvittaessa ja aktivoida älyvarastointitoiminnon tarvittaessa.

Älykkäiden akkujen käyttöönoton myötä käyttäjät, laitteet ja akku voivat kaikki kommunikoida keskenään. Valmistajat ja sääntelyorganisaatiot eroavat toisistaan ​​siinä, kuinka "älykäs" akku voi olla. Perustason älyakku saattaa sisältää vain sirun, joka ohjaa akkulaturia käyttämään oikeaa latausalgoritmia. Smart Battery System (SBS) -foorumi ei kuitenkaan pitäisi sitä älyakkuna, koska se vaatii huippuluokan ilmaisimia, jotka ovat välttämättömiä lääketieteellisissä, sotilaallisissa ja tietokonelaitteissa, joissa virheille ei ole sijaa.

Järjestelmäälykkyyden on oltava akun sisällä, koska turvallisuus on yksi ensisijaisista huolenaiheista. Akun latausta ohjaava siru on toteutettu SBS-akussa, ja se on vuorovaikutuksessa sen kanssa suljetussa silmukassa. Kemiallinen akku lähettää laturille analogisia signaaleja, jotka käskevät sitä lopettamaan latauksen, kun akku on täynnä. Lisänä on lämpötila-anturi. Monet älykkäiden akkujen valmistajat tarjoavat nykyään polttoainemittaritekniikkaa, joka tunnetaan nimellä System Management Bus (SMBus), joka yhdistää integroitujen piirien (IC) siruteknologioita yksijohtimisissa tai kaksijohtimisissa järjestelmissä.

Dallas Semiconductor Inc. julkisti 1-Wiren, mittausjärjestelmän, joka käyttää yhtä johdinta hitaaseen tiedonsiirtoon. Data ja kellosignaali yhdistetään ja lähetetään saman linjan kautta. Vastaanottavassa päässä Manchester-koodi, joka tunnetaan myös vaihekoodina, jakaa datan. Akun koodi ja data, kuten sen jännite, virta, lämpötila ja SoC-tiedot, tallennetaan ja niitä seurataan 1-Wiren avulla. Useimmissa akuissa on erillinen lämpötilan mittausjohdin turvallisuussyistä. Järjestelmään kuuluu laturi ja oma protokolla. Benchmarqin yksijohdinjärjestelmässä kuntoarviointi edellyttää isäntälaitteen "liittämistä" sille varattuun akkuun.

1-Wire on houkutteleva vaihtoehto kustannusrajoitetuille energian varastointijärjestelmille, kuten viivakoodinlukijoiden akuille, radiopuhelinten akuille ja sotilasakuille, alhaisten laitteistokustannustensa vuoksi.