SBS智能电池系统介绍

智能电池系统，SBS是电池管理领域内使用的规范。SBS用于确定准确的电池容量读数，并广泛用于便携式计算机。SBS使操作系统能够根据剩余的估计运行时间执行电源管理操作。使用智能电池系统SBS，耗电系统还可以控制电池的充电量。通过SMBus双线通信总线进行通信。该规范始于1994年的金霸王公司和英特尔公司，但后来被几家电池和半导体制造商采用。

智能电池系统由智能电池系统实施者论坛SBS-IF开发。此智能电池系统规范现在由系统管理界面论坛（SMIF），Inc管理，该论坛是一家在美国德克萨斯州注册成立的非营利性行业组织。SBS本身由包括金霸王，劲量，东芝和瓦尔塔在内的多家电池公司以及包括英特尔，Benchmarq，线性技术，格言，三菱和国家半导体在内的半导体制造商发起。智能电池系统规格是通用的，与电池化学成分，电压和封装无关。通常，SBS将提供从电池到物品的通信链路，包括被供电的设备以及充电器。

该规范包含四个部分：

1.系统管理总线，SMBus

SMBus是一种已建立的总线，用于整个智能电池系统规范。使用两根线并基于I2C协议，它可以实现整个电池系统的不同元件之间的通信。这两行是数据和时钟。在数据和时钟线路出现故障的情况下，通常会添加另一条通常称为T引脚的线路，用于安全指示。在整个系统中，通信元件中的一个元件被指定为主设备，所有其他元件被指定为从设备状态。以这种方式，整个电子系统的不同元件可以在执行各种动作之前相互询问以获得关于电池状态等的信息。当电池标记某种状态时，也可以启动其他动作。在系统内使用的信令机制基本上有两种形式：第一个使用SMBus CLOCK和数据线。它是智能电池和其他SMBus设备之间的主要通信通道。智能电池在请求时提供数据，向智能电池充电器发送充电信息，并在参数超出特定智能电池的预定限制时广播关键警报信息。另一个所需的通信接口是辅助信号机制或“安全信号”，它位于智能电池组连接器上的一个单独的“T-pin”上。这是智能电池的可变电阻输出，指示何时允许充电。如果SMBus变得不可操作，它意味着作为备用信令方法。它主要由智能电池充电器用于确认正确充电。通常使用热敏电阻来确保电池在安全极限内运行。如果温度升高，热敏电阻将提供故障的简单指示。一些所谓的智能电池使用单线系统 – SBS智能电池系统不支持这些系统。然而，可以通过单线实现通信，这对于许多应用来说是足够的。因此，电池使用三根电线：一个普通的正极和负极电池端子和一个单一的数据端子。该数据链路还提供时钟信息的路径。出于安全原因，大多数电池制造商都使用单独的电线进行温度传感。

2.智能电池数据，SBD规范 

整个智能电池系统的这一要素定义了流经SMBus的数据。智能电池数据规范不仅提供软件的定义，还提供错误检测协议，信令和数据协议的定义。它还包括有关电池信号的特定项目，包括电压，电流，温度，设备类型和各种存储值。存储的值非常重要，因为它们可以用于存储电荷水平的最新数字以及电池容量，因为这些电池在电池的寿命和整个电池中充电。

3.智能电池充电器，SBC规格 

充电器的功能差异很大。因此，智能电池系统规格详细说明了充电器的各个级别：等级1  ：这是充电器的基本等级，可以在智能电池系统中使用。它只能解释严重警告并关闭，例如，当检测到重大故障时。虽然1级SBS充电器可以解释智能电池充电结束消息，从而最大限度地减少过充电，但它们不能提供完全独立于化学的操作。结果，从规范中删除了1级充电器。2  级：此级别的电池充电器具有更高的功能。它可以根据充电算法调整其输出。该算法存储在智能电池组中。更具体地说，2级智能电池充电器作为从设备运行，并通过调整其充电特性来响应智能电池发送给它的充电电压和充电电流消息。对于2级充电器，智能电池负责启动通信。它还为充电器提供充电算法，因为电池最佳放置以了解它应如何充电。智能电池能够存储可与充电器通信的算法。因此，2级智能电池充电器独立于电池化学成分，因为它能够改变其充电曲线以满足电池提供的算法需求。3级  ：这种类型的电池充电器是智能电池系统规范中概述的最复杂类型。3级充电器不仅可以解释智能电池的严重警告信息，还可以充当SMBus主设备。对于这个级别，智能电池不一定负责启动统计通信，包括充电电流和充电电压，或者用于向充电器提供充电算法。3级智能电池充电器可以充当从属设备，也可以轮询智能电池以确定所需的充电电压和电流，然后动态调整其输出。鉴于其操作模式，3级充电器是化学独立的，因为智能电池通知充电器充电的细节。但是，3级智能电池充电器能够实现替代的专用充电算法。为此，它可以从智能电池获得相关数据。这可能包括诸如完全充电剩余时间，电池温度或用于控制正确充电或放电调节的其他数据等数据。

智能电池和智能电池充电器之间的通信可分为两个主要区域：智能电池和智能电池充电器之间的基本通信：   智能电池和充电器之间可以传递许多数据元素：使智能电池充电器设置适当的充电电流和电压的说明。将数据传递给充电器，了解智能电池的充电算法。数据使电池能够尽可能快速安全地充电。数据传输使新电池技术能够安装在设备中，而无需全新的充电器等。智能电池和智能电池充电器之间的关键通信：   显然，任何智能电池充电器都能够准确，迅速地响应任何严重警告信息：过充电；正常充电结束；过温；报警条件恢复正常后充电重启；放电结束周期

4.SMBus / BIOS接口规范

这定义了运行受电设备的操作系统和应用程序如何通过BIOS操作层与SMBus组件进行通信。智能电池系统，SBS规范最初针对便携式计算机中的应用，其中电池寿命和指示非常重要。但是它也可以应用于许多其他领域。