Das BMS - das Gehirn im Inneren der every TITAN-Batterie
Warum das BMS wichtiger ist als die Zellen
Beim Marketing von Lithiumbatterien steht meist die Zellkapazität im Vordergrund - „240Ah!", „500Wh!" - weil das die einfachste Zahl für das Etikett ist. Aber die Zellen sind nur die halbe Wahrheit. Das Battery Management System (BMS) entscheidet, wie sich diese Zellen unter Last, bei Kälte, bei einem Fehler und über die nächsten zehn Jahre an Zyklen verhalten.
Ein billiges BMS begrenzt die Leistung im Alltag selbst der besten Zellen: Es drosselt den Strom zum Schutz unterdimensionierter FETs, löst bei Störungen aus, gerät über Monate aus dem Gleichgewicht, fällt so aus, dass die Batterie unbrauchbar wird, oder - im schlimmsten Fall - fällt geschlossen aus und lässt einen Fehler durch. Ein gutes BMS erledigt leise seine Arbeit 20 Jahre lang, und man vergisst, dass es da ist.
Eine Batterie so zu konstruieren, dass sie so lange hält, wie unsere Garantie verspricht, bedeutet, das BMS nach dem gleichen Standard zu entwickeln. Standard-BMS-Einheiten aus dem Katalog reichen dafür nicht - unseres stammt deshalb nicht aus einem Katalog.
Was in jedem TITAN BMS steckt
Das TITAN BMS wird nach unserer Spezifikation von einem Partner gefertigt, der vor unserer Anfrage keine Sonderanfertigungen annahm. Sechs Dinge unterscheiden es von einem generischen Lithium-BMS - und von den meisten „Premium"-Varianten.
Die Entladungs-MOSFETs eines BMS werden unter Last heiß - dort verlieren die meisten BMS-Einheiten im Alltag ihre angegebene Strombelastbarkeit. Unsere laufen auf Kühlkörpern, die für die Nennstromstärke bewusst überdimensioniert sind, wobei der Aluminiumblock in direktem mechanischen Kontakt mit der Innenseite des Batteriegehäuses sitzt. Die gesamte Batterie wird zum Kühlkörper - deshalb kann eine TITAN-Batterie ihren Nenn-Dauerstrom den ganzen Tag liefern, ohne zu drosseln.
Interne Stromwege sind einen Querschnitt schwerer dimensioniert als die BMS-Nennstromstärke, sodass das Kabel selbst kein Engpass ist und nicht an seiner thermischen Grenze arbeitet. Die Leiter sind verzinntes Kupfer für Korrosionsschutz über Jahre Fahrzeugvibration und Feuchtigkeit, und die Isolierung ist deutlich über der Betriebstemperatur der Zelle im ungünstigsten Fall ausgelegt.
Vibrationsdämpfendes Silikon an jeder Verbindung
Stecker · Buchsen · Lötpads · Anschlüsse
Die meisten BMS-Ausfälle im Feld sind nicht elektrischer Natur - es sind Steckverbindungen, die unter Fahrzeugvibration locker werden. Jeder Stecker, jede Buchse, jedes Lötpad und jede Schraubklemme in unserem BMS ist mit einer automobilen Silikonverbindung versiegelt. Sie fixiert jeden Kontakt, dämpft Vibration und bildet eine Feuchtigkeitsbarriere. Konzipiert für den Heckbereich eines Campervans, der 50.000 Meilen pro Jahr auf britischen Landstraßen absolviert.
Jeder Signalstecker ist zudem ein mechanisch verriegelnder Stecker (damit er sich nicht lösen kann) und wird anschließend mit der Silikonüberzugs-Schicht abgedichtet (sodass die Verbindung intakt bleibt, selbst wenn die Verriegelung einmal versagen sollte). Doppelte Absicherung an jedem Kontakt.
Das BMS ist in unabhängig austauschbare Module aufgeteilt: Hauptplatine, Kommunikationsplatine, Bluetooth-Funkmodul, Temperatursensoren, Heizungsansteuerung. Wenn etwas ausfällt, wird das Modul in unserer Werkstatt in Cheltenham getauscht und die Batterie geht wieder in Betrieb - Zellen, Gehäuse und Seriennummer bleiben gleich. Keine Wegwerf-Pakete, kein Elektronikschrott, und die Garantie läuft einfach weiter.
Komponenten-Redundanz
Mehr MOSFETs · Mehr Balancing-Widerstände · Mehr Reserve
Ein Standard-BMS erreicht seine Nennstromstärke mit der minimal möglichen Bauteilanzahl. Unseres setzt deutlich mehr parallele MOSFETs und Balancing-Widerstände ein, als der Nennstrom streng genommen erfordert. Jedes Bauteil arbeitet kühler, weiter unter seiner Grenze, und ein einzelner Ausfall legt das BMS nicht lahm. Deshalb altern unsere BMS-Einheiten langsam, statt im fünften Jahr stark abzufallen.
Abgesichertes Kommunikationspaket
Nur-Lese-Zugriff für Drittanbieter · Schreibgeschützte Sicherheitsparameter
Darauf sind wir am stolzesten. Die meisten Lithium-BMS-Einheiten nutzen ein Standard-Bluetooth-Protokoll, mit dem jede App von Drittanbietern im App Store verbinden und Einstellungen überschreiben kann - einschließlich der Überspannungsabschaltung, der Temperaturgrenzen, der Entladeabschaltung, der Balancing-Startspannung und der Unterspannungsabschaltung der Zelle. Solche Apps haben wir in freier Wildbahn gesehen. Wir haben auch gesehen, was passiert, wenn jemand eine davon an einer Batterie nutzt, die ihm nicht gehört.
Unser Kommunikationspaket ist ab Werk gesperrt. Apps von Drittanbietern können weiterhin verbinden und Live-Daten lesen (Spannung, Strom, SOC, Zelltemperaturen) - diese Daten gehören Ihnen, und wir werden sie nicht abschotten - aber die Schreibpfade für sicherheitskritische Parameter sind deaktiviert. Die einzige Möglichkeit, diese Einstellungen zu ändern, ist über die offizielle TITAN Lithium App, und nur ein TITAN-Ingenieur kann die Änderung autorisieren.
Es ist ein kleiner Firmware-Aufwand und beseitigt eine ganze Klasse von Fehlermodi, auf die Wettbewerber leise hoffen, dass Sie nie stoßen.
Was das für Sie bedeutet
Drei praktische Dinge, die Sie über die Lebensdauer einer TITAN-Batterie bemerken werden:
Strombelastbarkeit im Alltag, die zum Etikett passt. Eine TITAN 150Ah mit 200A Dauerstrom liefert an einem 30°C-Sommertag tatsächlich 200A Dauerstrom und drosselt nicht auf 120A zurück wie die meisten BMS-begrenzten Pakete.
Keine mysteriösen Abschaltungen bei Kälte oder hoher Wechselrichterlast. Der größere thermische Spielraum und der redundante MOSFET-Stack bedeuten, dass das BMS nicht aus Vorsicht abschaltet - sondern weil tatsächlich etwas nicht stimmt.
Ein Paket, repariert und wieder in Betrieb statt ausgetauscht. Ein ausgefallenes Bluetooth-Modul oder ein durchgebrannter MOSFET-Stack bedeutet nicht das Ende der Zellen. Alles ist ein austauschbares Teil, auf Lager in Cheltenham.
Sortiment ansehen
Jede TITAN-Batterie, von der 80Ah-Versorgungsbatterie bis zu den 460Ah- und 24V-230Ah-Systemen, wird mit dem gleichen maßgeschneiderten BMS ausgeliefert - passend dimensioniert für die Zellen, die es steuert.
