Useimmat litiumakun markkinoinnit korostavat solukapasiteettia - "240Ah!", "500Wh!" - koska se on helpoin numero painaa etikettiin. Mutta solut ovat vain puolet tarinaa. Akun hallintajärjestelmä (BMS) päättää, miten solut käyttäytyvät kuormituksessa, kylmässä säässä, vian aikana ja seuraavan vuosikymmenen syklien aikana.
Halpa BMS rajoittaa parhaidenkin solujen todellista suorituskykyä: se kuristaa virtaa suojellakseen alimitoitettuja FETejä, laukeaa kohinan takia, ajautuu epätasapainoon kuukausien kuluessa, vikaantuu avoimessa tilassa tavalla joka tekee akusta käyttökelvottoman, tai - pahimmilla tapauksissa - vikaantuu suljetussa tilassa ja päästää vian läpi. Hyvä BMS hoitaa työnsä hiljaa 20 vuoden ajan, etkä muista sen olemassaoloa.
Akun suunnittelu kestämään yhtä kauan kuin takuumme lupaa edellyttää BMS:n suunnittelua samalla tasolla. Hyllytuotteet eivät yllä siihen, joten meidän BMS ei tule luettelosta.
TITAN BMS rakennetaan spesifikaatiomme mukaan kumppanin toimesta, joka ennen pyyntöämme ei ottanut vastaan räätälöityjä tilauksia. Kuusi asiaa erottaa sen geneerisestä litium-BMS:stä - ja useimmista "premium"-yksiköistäkin.
BMS:n purku-MOSFETit kuumenevat kuormituksessa - siinä useimmat BMS-yksiköt menettävät ilmoitetun virtaluokituksensa todellisessa käytössä. Meidän MOSFETit toimivat jäähdyttimillä, jotka on tarkoituksella ylimitoitettu nimellisvirtaan nähden, alumiinilohko suorassa mekaanisessa kosketuksessa akun kotelon sisäpinnan kanssa. Koko akusta tulee jäähdytin, minkä vuoksi TITAN-akku pystyy antamaan nimellisen jatkuvan virran koko päivän ilman kuristusta.
Sisäiset virtapolut on mitoitettu yhden askelen paksummiksi kuin BMS-luokitus, joten kaapeli itsessään ei ole pullonkaula eikä istu lähellä lämpörajaa. Johtimet ovat tinattua kuparia korrosionkestävyyden vuoksi vuosien ajoneuvovärinöinnin ja kosteuden alla, ja eriste on luokiteltu selvästi solun pahimman käyttölämpötilan yläpuolelle.
Useimmat BMS-kenttäviat eivät ole sähköisiä - ne johtuvat liittimistä, jotka irtoavat ajoneuvon värinöinnissä. Jokainen pistoke, pistorasia, juotospaikka ja ruuviliitin BMS:ssämme on tiivistetty autoluokan silikoniyhdisteellä. Se lukitsee jokaisen kosketuksen paikoilleen, vaimentaa värinää ja lisää kosteuspadon. Suunniteltu matkailuauton takaosaan, joka ajaa 50 000 mailia vuodessa UK:n B-teillä.
Jokainen signaaliliitin on myös mekaanisesti lukittuva pistoke (joten se ei irtoa tärinässä) ja sen päälle on vielä tiivistetty silikonipäällyste (joten vaikka lukitus joskus pettäisi, liitos pysyy ehjänä). Kaksinkertainen varmuus jokaisessa kosketuksessa.
BMS on jaettu itsenäisiin vaihdettaviin moduuleihin: päälevy, viestintälevy, Bluetooth-radio, lämpötila-anturit, lämmitinohjain. Jos jokin vikaantuu, moduuli vaihdetaan Cheltenhamin korjaamollamme ja akku palaa takaisin käyttöön - solut, kotelo ja sarjanumero pysyvät samoina. Ei kertakäyttöpaketteja, ei sähköromua, ja takuu jatkuu edelleen.
Perus-BMS saavuttaa virtaluokituksensa minimimäärällä komponentteja. Meidän BMS:ssä on merkittävästi enemmän rinnakkaisia MOSFETejä ja tasapainotusvastuksia kuin nimellisvirta vaatisi. Jokainen komponentti toimii viileämmin, kauempana rajastaan, eikä yksittäinen vika vie BMS:ää pois käytöstä. Siksi BMS-yksikömme vanhenevat hitaasti sen sijaan, että ne heikkenisivät jyrkästi viidentenä vuotena.
Tästä olemme eniten ylpeitä. Useimmat litium-BMS:t käyttävät valmista Bluetooth-protokollaa, johon mikä tahansa kolmannen osapuolen sovellus App Storesta voi yhdistää ja kirjoittaa asetuksia - mukaan lukien ylijännitteen katkaisu, lämpötilarajat, purkukatkaisu, tasapainotuksen aloitusjännite ja solun alijännitekatkaisu. Olemme nähneet näitä sovelluksia käytössä. Olemme myös nähneet, mitä tapahtuu, kun joku käyttää sellaista akussa, joka ei ole heidän omansa.
Viestintäpakettimme on lukittu tehtaalla. Kolmannen osapuolen sovellukset voivat edelleen yhdistää ja lukea reaaliaikaista dataa (jännite, virta, SOC, solujen lämpötilat) - data on sinun, emmekä aio sulkea sitä pois - mutta turvallisuuskriittisten parametrien kirjoitusreitit on poistettu käytöstä. Ainoat asetukset voi muuttaa virallisen TITAN Lithium -sovelluksen kautta, ja vain TITAN-insinööri voi valtuuttaa muutoksen.
Se on pieni laiteohjelmistotyö, ja se poistaa kokonaisen vikaantumisluokan, johon kilpailijat hiljaa toivovat, ettei koskaan törmää.
Kolme käytännön asiaa, jotka huomaat TITAN-akun elinkaaren aikana:
Jokainen TITAN-akku, 80Ah vapaa-ajan akusta aina 460Ah:n ja 24V 230Ah -järjestelmiin asti, toimitetaan samalla räätälöidyllä BMS:llä - vain solujen kokoon mitoitettuna.
