पृष्ठभूमि और चुनौतियाँ

बैटरियों से जुड़ी एक प्रमुख चुनौती यह है कि वे उपयोगकर्ताओं से सीधे संवाद नहीं कर पातीं। बैटरी के भौतिक गुणों, जैसे वज़न, रंग या आकार, से उसकी चार्जिंग स्थिति (SoC) या स्वास्थ्य स्थिति (SoH) का पता लगाना संभव नहीं है। बाज़ार में कई तरह की "स्मार्ट" बैटरियाँ उपलब्ध हैं, जिनकी जटिलता और लागत अलग-अलग होती है। सबसे बुनियादी स्मार्ट बैटरियों में केवल एक चिप हो सकती है जो चार्जर को उपयुक्त चार्जिंग एल्गोरिथम के लिए कॉन्फ़िगर करती है।

तो फिर, ऐसी कौन सी बैटरी है जिसे "स्मार्ट" कहा जा सकता है? "स्मार्ट बैटरी" की परिभाषा पर संगठनों और निर्माताओं के बीच कोई आम सहमति नहीं है। एसबीएस फोरम के अनुसार, एक स्मार्ट बैटरी को SoC रीडिंग प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए। आजकल, निर्माता कई प्रकार के चिप्स उपलब्ध कराते हैं, जिनमें सिंगल-वायर सिस्टम, टू-वायर समाधान और सिस्टम मैनेजमेंट बस (SMBus) विकल्प शामिल हैं।

एकल-तार प्रणाली, धनात्मक और ऋणात्मक बैटरी टर्मिनलों के संयोजन में, एक ही तार के माध्यम से डेटा संचार की सुविधा प्रदान करती है। इसके अतिरिक्त, एकल डेटा तार घड़ी की जानकारी भी वहन करता है। सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, कई निर्माता तापमान संवेदन के लिए एक अतिरिक्त तार भी शामिल करते हैं। यह प्रणाली बैटरी कोड संग्रहीत करती है और तापमान, वोल्टेज, धारा और आवेश की स्थिति (SoC) जैसे प्रमुख प्रदर्शन संकेतकों को ट्रैक करती है। एकल-तार प्रणाली अपनी कम लागत के कारण उच्च-स्तरीय दो-तरफ़ा रेडियो, कैमकॉर्डर और पोर्टेबल उपकरणों में व्यापक रूप से अपनाई जाती है। हालाँकि, इन प्रणालियों में अक्सर एक मानकीकृत फ़ॉर्म फ़ैक्टर का अभाव होता है और ये समान स्वास्थ्य स्थिति (SoH) माप का समर्थन नहीं करते हैं, जो सार्वभौमिक चार्जर संगतता के लिए चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है।

SMBus वर्तमान में बाज़ार में उपलब्ध सबसे व्यापक संचार प्रणाली है। यह इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग द्वारा एक एकीकृत प्रोटोकॉल और डेटा सेट स्थापित करने के लिए किए गए ठोस प्रयास का परिणाम है। 1993 में मानकीकृत ड्यूरासेल/इंटेल SBS में डेटा और क्लॉक सिग्नल के लिए अलग-अलग लाइनों वाला एक दो-तार इंटरफ़ेस है। यह प्रणाली चार्ज की स्थिति (SoC) और स्वास्थ्य की स्थिति (SoH) के मानकीकृत मापन को सक्षम बनाती है। SMBus बैटरी का प्राथमिक उद्देश्य चार्जर से बैटरी तक चार्ज नियंत्रण स्थानांतरित करना है। एक वास्तविक SMBus सेटअप में, बैटरी मास्टर डिवाइस के रूप में कार्य करती है, जबकि चार्जर एक स्लेव डिवाइस के रूप में कार्य करता है जिसे बैटरी के आदेशों का पालन करना होता है।

"स्मार्ट" बैटरी में कई उल्लेखनीय कमियाँ हैं, खासकर लागत के मामले में। एक SMBus बैटरी की कीमत आमतौर पर उसके "डंबल" समकक्ष से लगभग 25% अधिक होती है। इसके अलावा, स्मार्ट बैटरी के शामिल होने से चार्जर के डिज़ाइन में जटिलता आ जाती है, क्योंकि स्मार्ट बैटरियों के लिए अधिकांश चार्जर हाइब्रिड होते हैं और गैर-स्मार्ट बैटरियों को भी समायोजित कर सकते हैं। SMBus बैटरी के साथ एक और संभावित समस्या गैर-अनुपालन की संभावना है। अधिक कड़ाई से विनियमित मानकों के विपरीत, SMBus प्रोटोकॉल कुछ बदलावों की अनुमति देता है, जिसके परिणामस्वरूप मौजूदा चार्जरों के साथ संगतता संबंधी समस्याएँ हो सकती हैं। इसलिए उपयोग से पहले SMBus बैटरी की संगतता की जाँच करना आवश्यक है।

समाधान

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