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智能电池的内部工作原理

时间:2014-7-4 15:43:14来源:本站原创浏览次数:
有一个人在电池会议上说过“电池是一只狂野的动物以及被驯化的人工智能”。驯化需要知道电池的“性情”。因为一个正常或者是笨拙的电池是无法沟通的。重量,颜色和尺寸并不定能反应他的充电状态和健康状态的。使用者对电池是很宽容的,他们仅仅是给电池充电,但是并不保证能够达到预期的工作时间。

大部分笔记本电脑的电池或者是相近设备的电池都是“智能的”,这个意味着电池,设备和使用者之间在某些程度上是可沟通的。“智能”的定义在制造商和管理的官方人士之间是不同的。一些人人为简单地添加一块用正确的充电算法控制充电器的芯片就是智能。但是智能电池系统论坛上阐述说一个聪明的电池必须显示充电状态。装上一块微芯片,这些电池就可以跟充电器沟通,通知用户它的状态,例如显示充电的状态。大部分聪明的电池的工作原理是库伦计数法,这个理论需要追溯到250年前,那个时候Charles-Augustin de Coulomb 首次建立“库伦法则”

上图阐述一个用于测量进出流动能量的燃油计数表,存下来的能量就是充电状态。
智能电池有几种类型,每一款都有着不同的复杂性,价格也不一样。最基本的只能电池除了芯片就没有别的附加装置了。这个芯片也仅仅是把充电器控制在正确的充电算法内。浏览智能电池论坛,这些电池都不能成为智能。那到底是什么让电池拥有智力呢?
    SBS论坛说到一个智能电池必须提供SoC显示。在1990年,Benchmarq就首次提供了燃油表技术。今天,几个制造商也提供了单总线和双总线两种IC芯片,这个被称之为系统管理总线(SMBus)

单总线

单总线系统是通过一根线来传递信息的。但是走进一看,就会发现,这个电池依然还是用三根线工作的。这三根线分别是也会提供时钟信息的数据线,和电池的正负极线。为了安全着想,大部分电池制造商也会多加一条线来感应温度的。

单总线系统存储电池的信息,并且可以阅读到电池一些例如电压,电流,温度,充电状态等这些信息。由于相对硬件耗能相对较低,单总线系统会用在一些没有那么复杂的价格敏感度较高的产品上,例如收音机,数码相机和一些可携带的电脑设备。

系统管理总线

系统管理总线代表着电子工业在一套通讯协议和一套数据的标准化的努力。Durace/Intel 智能电池在今天的使用都是在1993年就已经标准化了的。这些电池有两根分开的线组成,一根传输数据,一根提供时钟信息。
一个系统管理总线的电池包含了永久的和暂时的信息。制造商会把一些永久数据编入电池中,包括电池的ID,电池型号,制造商的名字,以及制造的系列数据。暂时的数据是在应用的时候以及和计算,使用者系统和维护程序总成一起时候就会产生。一些数据会被存储起来,另外一些则会随着电池的寿命而被更新。

智能电池尽管有显示电池状态,记录使用信息等的优点,但是也有许多不足之处。成本上会增加25%,需要复杂的充电器,需要定期校准,我们只可以读到充电的状态而不是实际的工作时间。

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