ব্যাটারি বিষয়ক একটি সিম্পোজিয়ামের একজন বক্তার মতে, “কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ব্যাটারিকে পোষ মানায়, যা একটি বন্য প্রাণী।” ব্যবহারের ফলে একটি ব্যাটারির পরিবর্তন লক্ষ্য করা কঠিন; সেটি সম্পূর্ণ চার্জিত হোক বা খালি, নতুন হোক বা জীর্ণ হয়ে প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হোক, এটিকে সবসময় একই রকম দেখায়। এর বিপরীতে, একটি গাড়ির টায়ারে হাওয়া কমে গেলে তা বিকৃত হয়ে যায় এবং এর খাঁজগুলো ক্ষয়ে গেলে তা তার আয়ুষ্কাল শেষের সংকেত দেয়।

একটি ব্যাটারির অসুবিধাগুলো তিনটি বিষয়ে সংক্ষিপ্ত করা যায়: [1] ব্যবহারকারী নিশ্চিত নন যে প্যাকটিতে কতক্ষণ সময় বাকি আছে; [2] হোস্ট নিশ্চিত নন যে ব্যাটারিটি শক্তির চাহিদা মেটাতে পারবে কিনা; এবং [3] প্রতিটি ব্যাটারির আকার এবং রসায়নের জন্য চার্জারটি কাস্টমাইজ করতে হবে। "স্মার্ট" ব্যাটারি এই ত্রুটিগুলির কিছু সমাধান করার প্রতিশ্রুতি দেয়, তবে সমাধানগুলি জটিল।

ব্যাটারির ব্যবহারকারীরা সাধারণত ব্যাটারি প্যাককে এমন একটি শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা হিসেবে মনে করেন, যা জ্বালানি ট্যাঙ্কের মতো তরল জ্বালানি সরবরাহ করে। সরলতার জন্য একটি ব্যাটারিকে এভাবে দেখা যেতে পারে, কিন্তু একটি তড়িৎ-রাসায়নিক যন্ত্রে সঞ্চিত শক্তির পরিমাণ নির্ণয় করা অনেক বেশি কঠিন।

যেহেতু লিথিয়াম ব্যাটারির কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণকারী প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড থাকে, তাই লিথিয়ামকে স্মার্ট ব্যাটারি হিসেবে গণ্য করা হয়। তবে একটি সাধারণ সিলড লেড অ্যাসিড ব্যাটারির কার্যকারিতা সর্বোত্তম করার জন্য কোনো বোর্ড কন্ট্রোল থাকে না।

স্মার্ট ব্যাটারি কী?

যে কোনো ব্যাটারিতে অন্তর্নির্মিত ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম থাকলে তাকে স্মার্ট ব্যাটারি হিসেবে গণ্য করা হয়। এটি প্রায়শই কম্পিউটার এবং পোর্টেবল ইলেকট্রনিক্স সহ বিভিন্ন স্মার্ট গ্যাজেটে ব্যবহৃত হয়। একটি স্মার্ট ব্যাটারির ভেতরে একটি ইলেকট্রনিক সার্কিট এবং সেন্সর থাকে, যা ব্যবহারকারীর স্বাস্থ্যের মতো বৈশিষ্ট্য, সেইসাথে ভোল্টেজ এবং কারেন্টের মাত্রা পর্যবেক্ষণ করতে পারে এবং সেই রিডিংগুলো ডিভাইসে প্রেরণ করে।

স্মার্ট ব্যাটারির নিজস্ব চার্জের অবস্থা এবং স্বাস্থ্যগত অবস্থা শনাক্ত করার ক্ষমতা রয়েছে, যা ডিভাইসটি বিশেষ ডেটা সংযোগের মাধ্যমে জানতে পারে। একটি সাধারণ ব্যাটারির বিপরীতে, একটি স্মার্ট ব্যাটারি ডিভাইস এবং ব্যবহারকারীকে সমস্ত প্রাসঙ্গিক তথ্য জানাতে পারে, যার ফলে যথাযথ ও তথ্যভিত্তিক সিদ্ধান্ত নেওয়া সম্ভব হয়। অন্যদিকে, একটি সাধারণ ব্যাটারির তার অবস্থা সম্পর্কে ডিভাইস বা ব্যবহারকারীকে জানানোর কোনো উপায় থাকে না, যার ফলে এর কার্যকারিতা অপ্রত্যাশিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ব্যাটারিটি ব্যবহারকারীকে সতর্ক করতে পারে যখন এটিকে চার্জ করার প্রয়োজন হয়, বা যখন এর আয়ুষ্কাল শেষ হতে চলেছে অথবা এটি কোনোভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে, যাতে একটি নতুন ব্যাটারি কেনা যায়। এটি ব্যবহারকারীকে তখনো সতর্ক করতে পারে যখন এটিকে প্রতিস্থাপন করার প্রয়োজন হয়। এর মাধ্যমে, পুরোনো ডিভাইসগুলোর কারণে সৃষ্ট অনেক অপ্রত্যাশিত পরিস্থিতি এড়ানো সম্ভব হয়—যেগুলো গুরুত্বপূর্ণ মুহূর্তে বিকল হয়ে যেতে পারে।

স্মার্ট ব্যাটারির স্পেসিফিকেশন

পণ্যের কর্মক্ষমতা, নিরাপত্তা এবং কার্যকারিতা উন্নত করার জন্য, ব্যাটারি, স্মার্ট চার্জার এবং হোস্ট ডিভাইস সকলেই একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে। উদাহরণস্বরূপ, স্মার্ট ব্যাটারিকে অবিরাম এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ শক্তি ব্যবহারের জন্য হোস্ট সিস্টেমে ইনস্টল না করে, শুধুমাত্র প্রয়োজনের সময় চার্জ করা প্রয়োজন। স্মার্ট ব্যাটারি চার্জিং, ডিসচার্জিং বা স্টোরেজের সময় ক্রমাগত তাদের ধারণক্ষমতা পর্যবেক্ষণ করে। ব্যাটারির তাপমাত্রা, চার্জের হার, ডিসচার্জের হার ইত্যাদির পরিবর্তন শনাক্ত করার জন্য, ব্যাটারি গেজ নির্দিষ্ট কিছু বিষয় ব্যবহার করে। স্মার্ট ব্যাটারিতে সাধারণত স্ব-ভারসাম্য এবং অভিযোজনযোগ্য বৈশিষ্ট্য থাকে। সম্পূর্ণ চার্জে স্টোরেজের কারণে ব্যাটারির কর্মক্ষমতা ক্ষতিগ্রস্ত হবে। ব্যাটারিকে সুরক্ষিত রাখতে, স্মার্ট ব্যাটারি প্রয়োজন অনুযায়ী স্টোরেজ ভোল্টেজ পর্যন্ত ডিসচার্জ হতে পারে এবং প্রয়োজনমতো স্মার্ট স্টোরেজ ফাংশনটি সক্রিয় করতে পারে।

স্মার্ট ব্যাটারির প্রচলনের ফলে ব্যবহারকারী, সরঞ্জাম এবং ব্যাটারি সকলেই একে অপরের সাথে যোগাযোগ করতে পারে। একটি ব্যাটারি কতটা “স্মার্ট” হতে পারে, সে বিষয়ে নির্মাতা এবং নিয়ন্ত্রক সংস্থাগুলোর মধ্যে মতপার্থক্য রয়েছে। সবচেয়ে সাধারণ স্মার্ট ব্যাটারিতে হয়তো কেবল একটি চিপ থাকে, যা ব্যাটারি চার্জারকে সঠিক চার্জ অ্যালগরিদম ব্যবহার করার নির্দেশ দেয়। কিন্তু, স্মার্ট ব্যাটারি সিস্টেম (এসবিএস) ফোরাম এটিকে স্মার্ট ব্যাটারি হিসেবে বিবেচনা করবে না, কারণ এর জন্য অত্যাধুনিক নির্দেশনার প্রয়োজন হয়, যা চিকিৎসা, সামরিক এবং কম্পিউটার সরঞ্জামের জন্য অপরিহার্য, যেখানে ভুলের কোনো অবকাশ নেই।

নিরাপত্তা অন্যতম প্রধান উদ্বেগের বিষয় হওয়ায় সিস্টেমের বুদ্ধিমত্তা অবশ্যই ব্যাটারি প্যাকের ভেতরেই থাকতে হবে। যে চিপটি ব্যাটারির চার্জ নিয়ন্ত্রণ করে, তা এসবিএস (SBS) ব্যাটারির মধ্যেই বাস্তবায়িত হয় এবং এটি একটি ক্লোজড লুপের মাধ্যমে এর সাথে কাজ করে। রাসায়নিক ব্যাটারিটি চার্জারকে অ্যানালগ সংকেত পাঠায়, যা ব্যাটারি পূর্ণ হয়ে গেলে চার্জিং বন্ধ করার নির্দেশ দেয়। এর সাথে তাপমাত্রা সংবেদনের ব্যবস্থাও যুক্ত করা হয়েছে। বর্তমানে অনেক স্মার্ট ব্যাটারি প্রস্তুতকারক সিস্টেম ম্যানেজমেন্ট বাস (SMBus) নামে পরিচিত একটি ফুয়েল গেজ প্রযুক্তি সরবরাহ করে, যা সিঙ্গেল-ওয়্যার বা টু-ওয়্যার সিস্টেমে ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (IC) চিপ প্রযুক্তিকে একীভূত করে।

ডালাস সেমিকন্ডাক্টর ইনকর্পোরেটেড ১-ওয়্যার উন্মোচন করেছে, যা একটি পরিমাপ ব্যবস্থা এবং এটি কম গতির যোগাযোগের জন্য একটিমাত্র তার ব্যবহার করে। ডেটা এবং একটি ক্লক একত্রিত করে একই লাইনের মাধ্যমে পাঠানো হয়। গ্রহণকারী প্রান্তে, ম্যানচেস্টার কোড, যা ফেজ কোড নামেও পরিচিত, ডেটাটিকে বিভক্ত করে। ব্যাটারির কোড এবং ডেটা, যেমন এর ভোল্টেজ, কারেন্ট, তাপমাত্রা এবং এসওসি (SoC) বিবরণ, ১-ওয়্যার দ্বারা সংরক্ষণ ও ট্র্যাক করা হয়। বেশিরভাগ ব্যাটারিতে নিরাপত্তার জন্য একটি পৃথক তাপমাত্রা-সংবেদী তার সংযুক্ত থাকে। এই সিস্টেমে একটি চার্জার এবং এর নিজস্ব প্রোটোকল অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। বেঞ্চমার্ক সিঙ্গেল-ওয়্যার সিস্টেমে, স্টেট অফ হেলথ (SoH) মূল্যায়নের জন্য হোস্ট ডিভাইসটিকে তার জন্য বরাদ্দকৃত ব্যাটারির সাথে "সংযুক্ত" করা আবশ্যক।

এর কম হার্ডওয়্যার খরচের কারণে, বারকোড স্ক্যানার ব্যাটারি, টু-ওয়ে রেডিও ব্যাটারি এবং সামরিক ব্যাটারির মতো ব্যয়-সীমাবদ্ধ শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার জন্য ১-ওয়্যার আকর্ষণীয়।