Většina marketingu lithiových baterií začíná kapacitou článků - „240Ah!“, „500Wh!“ - protože je to nejjednodušší číslo na štítek. Články jsou ale jen polovina příběhu. Systém správy baterie (BMS) rozhoduje o tom, jak se články chovají pod zátěží, v mrazu, při poruše a během dalšího desetiletí cyklů.
Levný BMS omezí reálný výkon i těch nejlepších článků: omezí proud kvůli ochraně nedostatečně dimenzovaných FET, vypne se kvůli rušení, během měsíců se vyrovnání rozhodí, selže tak, že baterii znefunkční, nebo - v nejhorším případě - selže tak, že poruchu propustí. Dobrý BMS tiše dělá svou práci 20 let a vy na něj zapomenete.
Navrhnout baterii tak, aby vydržela tak dlouho, jak slibuje naše doživotní záruka, znamená navrhnout BMS ve stejném standardu. BMS z regálu to nedosáhne, proto ten náš nepochází z katalogu.
BMS TITAN je postaven podle naší specifikace partnerem, který do té doby nepřijímal zakázky na míru. Šest věcí ho odlišuje od běžného lithiového BMS - a od většiny „prémiových“ také.
Vybíjecí MOSFETy v BMS se pod zátěží zahřívají - právě tam většina BMS v reálném provozu ztrácí deklarovaný jmenovitý proud. Naše běží na chladičích záměrně zvětšených pro jmenovitý proud, s hliníkovým blokem v přímém mechanickém kontaktu s vnitřní stranou pouzdra baterie. Celá baterie se stává chladičem, proto baterie TITAN dokáže dodávat jmenovitý trvalý proud celý den bez omezování.
Vnitřní proudové cesty jsou dimenzované o stupeň silněji než jmenovitý proud BMS, takže samotný kabel není úzkým hrdlem a nepracuje na hranici své tepelné tolerance. Vodiče jsou z cínované mědi kvůli odolnosti proti korozi po léta vibrací ve vozidle a vlhkosti, izolace je dimenzovaná výrazně nad nejhorší provozní teplotou článků.
Většina poruch BMS v terénu není elektrická - jde o uvolněné konektory kvůli vibracím ve vozidle. Každá zástrčka, zdířka, pájecí ploška a šroubovací svorka v našem BMS je utěsněna automobilovým silikonem. Upevní každý kontakt, tlumí vibrace a tvoří bariéru proti vlhkosti. Navrženo pro zadní část obytné dodávky, která ročně ujede 50 000 mil po britských silnicích druhé třídy B.
Každý signální konektor je zároveň mechanicky aretovaná zástrčka (aby se nemohla uvolnit vibracemi) a je navíc přetěsněna silikonovou vrstvou (takže i kdyby aretace selhala, spoj zůstane v pořádku). Dvojitá pojistka u každého kontaktu.
BMS je rozdělen na samostatné vyměnitelné moduly: hlavní deska, komunikační deska, Bluetooth modul, teplotní senzory, ovladač topení. Když něco selže, modul se vymění v naší dílně v Cheltenhamu a baterie se vrátí do provozu - články, pouzdro a sériové číslo zůstávají stejné. Žádné jednorázové balíky, žádný elektronický odpad a doživotní záruka dál platí.
Standardní BMS dosáhne jmenovitého proudu s minimem komponent, které stačí. Náš má výrazně více paralelních MOSFETů a vyrovnávacích rezistorů, než jmenovitý proud striktně vyžaduje. Každá komponenta běží chladněji, dál pod svým limitem a jedna porucha BMS nevyřadí z provozu. Proto naše BMS stárnou pomalu místo prudkého poklesu v pátém roce.
Na tohle jsme nejhrdější. Většina lithiových BMS používá standardní Bluetooth protokol, ke kterému se z App Store připojí libovolná aplikace třetí strany a přepíše nastavení - včetně odpojení při přepětí, teplotních limitů, odpojení při vybíjení, napětí startu vyrovnávání a odpojení při nízkém napětí článku. Takové aplikace jsme viděli v praxi. Viděli jsme také, co se stane, když je někdo použije na baterii, která nebyla jeho.
Náš komunikační balíček je uzamčen ve výrobě. Aplikace třetích stran se stále mohou připojit a číst živá data (napětí, proud, SOC, teploty článků) - ta data jsou vaše a nehodláme je uzavřít - ale zápis u jakéhokoli bezpečnostně kritického parametru je vypnutý. Tyto parametry lze změnit jen přes oficiální aplikaci TITAN Lithium a změnu může schválit pouze inženýr TITAN.
Je to malá úprava firmwaru, která odstraňuje celou třídu poruchových režimů, na které konkurence tiše spoléhá, že na ně nikdy nenarazíte.
Tři praktické věci, které během životnosti baterie TITAN poznáte:
Každá baterie TITAN, od 80Ah trakčního článku až po systémy 460Ah a 24V 230Ah, je dodávána se stejným vlastním BMS - dimenzovaným podle řízených článků.
