Firma Nordic Semiconductor wprowadza adaptacyjne monitorowanie stanu baterii dla urządzeń IoT

System Nordic Fuel Gauge v2.0 to modernizacja rozwiązania opartego na oprogramowaniu do pomiaru poziomu naładowania dla układów scalonych zarządzania zasilaniem nPM1300 oraz nPM1304. Nowa wersja wprowadza:

• zaawansowane funkcje szacowania stanu technicznego baterii (SoH),
• adaptacyjne modelowanie baterii
• możliwości długoterminowej analizy floty,

rozszerzając zaawansowane zarządzanie bateriami na szeroką gamę produktów Internetu rzeczy (IoT) o ograniczonej mocy. Ponadto nowe wydanie bezproblemowo integruje się z platformą nRF Cloud z technologią Memfault — usługą chmurową cyklu życia firmy Nordic — umożliwiając skuteczne śledzenie bez potrzeby wykorzystywania niestandardowej infrastruktury chmurowej.

Możliwość wymiany baterii

Nowa wersja umożliwi producentom tworzenie produktów zgodnie z wymogami dotyczącymi wymiany baterii. Dotyczy to między innymi rozporządzenia Unii Europejskiej w sprawie baterii 2023/1542, które stanowi, że baterie przenośne powinny być „łatwo wyjmowane i wymieniane przez użytkownika końcowego w dowolnym momencie cyklu życia produktu”.

– Działanie baterii w terenie rzadko zgadza się z parametrami laboratoryjnymi. Wraz z systemem Fuel Gauge 2.0 do Internetu rzeczy (IoT) wprowadzamy adaptacyjną, rzeczywistą inteligencję, która kiedyś była dostępna wyłącznie w elektronice użytkowej klasy premium. To zmienia reguły gry dla miliardów urządzeń z zasilaniem bateryjnym – powiedział Geir Kjosavik, dyrektor produktu (układy scalone zarządzania zasilaniem) w Nordic Semiconductor.

Wgląd w cały okres użytkowania

Bazując na sprawdzonej dokładności pomiaru stanu naładowania (SoC) wprowadzonej w systemie Fuel Gauge v1.0, w wersji 2.0 wprowadzono model adaptacyjny, który w sposób ciągły porównuje pierwotny profil baterii z jej rzeczywistym zachowaniem w czasie. Umożliwia to dokładne oszacowanie stanu technicznego, śledzenie cyklu ładowania i długoterminowych trendów degradacji oraz zapewnia stabilną dokładność w całym okresie użytkowania produktu, nawet w miarę starzenia się baterii. W przypadku urządzeń, w których użytkownicy trzymają kilka baterii, które są regularnie wymieniane, algorytm firmy Nordic może obsługiwać wiele baterii, zapewniając w ten sposób śledzenie aktualnego stanu technicznego każdego pakietu.

Tradycyjne układy scalone do pomiaru poziomu naładowania opierają się na ustalonych modelach lub zliczaniu kulombów, co może z czasem ulec zmianie. Podejście firmy Nordic nie wymaga specjalnego układu scalonego miernika naładowania, a zamiast tego wykorzystuje wbudowany układ nPM1300 do pomiaru napięcia, temperatury i prądu, wraz z inteligentnym algorytmem opartym na hoście. Zapewni to dokładność na poziomie układu scalonego przy niższych kosztach systemu, ze zmniejszoną złożonością wykazu materiałów i dzięki temu nie będzie zużywać się energii w trybie uśpienia, co znacznie oszczędzi pobór mocy w porównaniu z rozwiązaniami konkurencyjnymi.

Zgodność z przepisami, proaktywna konserwacja i długi okres eksploatacji urządzeń

Ponieważ przepisy wprowadzają wymagania dotyczące gotowości do wymiany baterii, funkcje monitorowania stanu technicznego stały się niezbędne. Miernik naładowania w wersji 2.0 pomaga producentom określić, kiedy baterie wymagają wymiany, wspiera inicjatywy umożliwiające naprawę, poprawia niezawodność produktów i obniża koszty gwarancji. Dla producentów wykorzystujących tysiące lub miliony zasilanych bateryjnie urządzeń widoczność ta staje się kluczowym narzędziem w utrzymaniu niezawodności i optymalizacji kosztów w całym cyklu życia.

Analiza baterii dla całej floty dzięki platformie nRF Cloud z technologią Memfault

System Fuel Gauge v2.0 bezproblemowo integruje się z usługami chmurowymi cyklu życia firmy Nordic — platformą nRF Cloud od Memfault. Urządzenia mogą automatycznie raportować wskaźniki stanu technicznego, stanu naładowania i parametrów działania baterii bez konieczności stosowania niestandardowej infrastruktury chmurowej. Dzięki temu zespoły inżynieryjne i operacyjne mogą monitorować stan techniczny baterii w całej flocie, identyfikować anomalie, optymalizować parametry ładowania i ulepszać przyszłe projekty sprzętu z wykorzystaniem rzeczywistych danych.

– System Memfault został zbudowany, aby zapewnić każdemu zespołowi sprzętowemu dostęp do wyrafinowanego wglądu w urządzenia. Bezproblemowe połączenie systemu Fuel Gauge 2.0 z platformą nRF Cloud daje firmom potężny, skalowalny sposób na zrozumienie i poprawę zachowania urządzeń w całych flotach. To przyszłość inteligencji baterii – oznajmił François Baldassari, założyciel Memfault i wiceprezes ds. usług programowych w Nordic Semiconductor.

System Fuel Gauge 2.0 działa na dowolnym hoście w formie mikrokontrolera MCU lub bezprzewodowym układzie scalonym typu SoC, w tym na urządzeniach serii nRF54, nRF91 i hostach firm innych niż Nordic, co pozwala producentom oryginalnego sprzętu (OEM) na dostarczanie zaawansowanej inteligencji baterii do praktycznie każdego podłączonego urządzenia.