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VOLVO+開發故事 (3)，製作開發版

要做出遙控關門器，第一步就是拿現成的零件兜出我要的功能。自己做不比外面上班，有專門的HW team搞定板子的事；遇到問題也可以找IC廠的FAE幫忙。自己做才知道團隊的偉大，校長兼撞鐘，每樣東西都得錯個幾次才挑出合用的

第一樣是MCU主板，Blue Pill，藍色小藥丸，電子材料行都買得到STM32最小核心版。這板子多年前我就備了很多片在家裡，處理器可以跑72Mhz，64K Flash，20K SRAM記憶體，其實拿來製作關門器有點大材小用！

每次我都要挑掉上頭的power LED（因為它會吃電），把燒錄的pin腳解下重焊；拔掉板子背後5v to 3.3v轉換器避免影響電流數據。它的製作品質也是參差不齊，我手邊有一批上面的銅箔特別薄，刮到就會斷線！





再來是CAN收發晶片，這東西讓我吃足苦頭：TI的晶片我買過一批爛貨，最後總算是取得可以用的貨。後來火大又額外備了好幾種。下面那顆IC上面印著淡淡的230，正是折磨我的那顆
  • NXP TJA1050, 5v
  • Microchip MCP2551, 5v
  • TI SN65HVD230, 3.3v
  • TI SN65HVD231, 3.3v
  • Maxim MAX3051, 3.3v



最後是電源轉換IC，將12v降壓到3.3v。以我的耗電量（<20mA），用LDO降壓就好。最早我用AMS1117/3.3製作原型，不過他的靜態耗電是5mA！前一篇文章我把耗電壓到0.385mA都還想繼續省電，這顆IC顯然不合我用

另外朋友幫我申請了台灣IC設計公司的樣片，他的待機耗電只有15uA，不愧是台灣精品！如果你仔細看照片，會發現我故意把商標和型號遮住（他們沒公開放在網路上）另外我還用過DC-to-DC的模組，這東西的基礎耗電量更大，40mA，可調電壓很好用，但是小電流不好用

已經把IC解焊準備換TI LM2936

這顆是DC to DC module



零件東拼西湊，有些零件不適合，也有零件是壞的，還有不小心燒掛，所以我陸續做了4片原型。第一片我用洞洞板做，想說體積小，可以上車直接用。事實是這片很快就燒了。

第二片我決定用麵包板做，上面備了5v和3.3v的電源，也有3.3v/ 5v兩種CAN收發器的插座。用麵包版最省事是不用焊接，測試那堆CAN module也很快，可以快速插拔。開發過程最常見的是短路，電源IC發熱會散出臭臭噁心的味道



第三片我想做來上車用，結果遇到TI CAN Transceiver是爛的（我對這事真的耿耿於懷），這片板子被我搞得面目全非，也動不起來了。最後我也懶得查問題，直接做下一片





第四片我終於取得高效能LDO樣片，可以製作第一個長期使用樣品。BUT，製作時又發生主板不明原因短路，我只好再換一片（然後又遇到爛品質的板子）。不管怎樣，幾經波折，樣品的硬體設計總算是穩定下來了！



再來就要設計產品外型和PCB了

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VOLVO CARS小電池

VOLVO car配備兩顆電池，主電池負責發動，穩壓；小電池 原則上 和自動起停有關。具體可以參考以下兩個youtube影片 https://www.youtube.com/watch?v=9jRPpLLJ7Qg https://www.youtube.com/watch?v=MtVthWPLa60 影片裡的文字應該是從原廠診斷工具複製貼上出來的，我摘錄一下重點 引擎發動只和主電池有關係 A standstill after start-stop the car is powered only from main 12V battery 小電池（自動啟停電池）只會在自動起停期間，連上0.5秒，避免主電池電壓掉太低，造成大燈變暗，或是音響導航重新開機 Start-stop battery (secondary battery) powers the car only for half second while the main battery starts the engine. It prevents voltage drop during engine start - otherwise lights would dim, audio/navi would restart 小電池在引擎發動後，充電240秒 Start/Stop battery is charged for x seconds after each engine start 汽車有顆繼電器（relay）控制小電池是否連上，車子只監控小電池電池，沒有監控電流 常見的問題是，不使用自動啟停，還需要照顧小電池嗎？ 我覺得要 下圖是上路收集的大電池電壓（紅）和小電池電壓（藍）。綠色數線往上爬到240秒，代表小電池充電中，這段時間兩顆電池電壓一致；小電池斷開，藍色電壓逐漸下降；橘框代表行使中小電池會也會連上系統充電（有機會加減充電） 因為橘框裡，小電池會不時連上系統。如果小電池極板根本短路了，一上去就狂抽電拉低全車電壓，什麼怪症狀都來了！我做過這些實驗 我用原廠AGM電池，保養順便換了。用原廠認證的保證沒問題 手癢試了鋰鐵電池，只有自動啟停撐0.5秒，真的沒差。我的電池尺寸還不一樣（矮了點），用起來正常但尺寸不符感覺不舒服。最後我換回原裝貨 聽過車友裝機車9號電瓶也可，尺寸一樣應該沒問題，就是充電比較慢，2
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VOLVO XC60鋰鐵評估：電池的修整(Recondition)分析

這一篇要回答 前一篇 的問題，歡迎交流（畢竟我也只能觀測自己的車） 結論放前面 XC60 2017裝上鋰鐵電池，每次放隔夜會認定BMS Sensor不可靠，試圖修整（recondition）電池，試圖充飽電，此時自動起停無法運作；等電池充飽，熄火放一下等車子認定BMS sensor可靠就一切正常，電壓在13.x自動起停能運作；但是放隔夜又會再度循環 一般車子每年對電池修整數次，確保BMS Sensor追蹤的SOC有效；修整期間會充電到14.8v附近，大概是一節鋰鐵3.7v，每次放隔夜都修整電池不至於弄壞電池，但讓人不大舒服就是 再來解釋原因 裝鋰鐵電池，可能電壓比預期高，導致放一晚車子判定BMS Sensor Reliable = 0。既然BMS sensor不可靠，發動汽車會對電池做recondition（原裝診斷工具術語，修整）。以下有三個場景，我們看一下VOLVO car的行為 BMS不可靠，SOC=90啟動 BMS不可靠，SOC=100啟動 BMS可靠，啟動 BMS不可靠，SOC=90啟動 發動後，CEM向發電機要了15.4v；鋰鐵吃下大電流同時電壓緩緩上升。電池摸到14.8v附近，發電機目標電壓也逐漸下降，完成recondition 下圖當電池電壓（綠線）上升到14.8v附近，發電機電壓（紅線）就快速的下降 BMS不可靠，SOC=100%啟動 一樣是BMS sensor不可靠，一發動就要了15.2v。因為電池本來就滿電，電壓很快就升高到14.8v附近，連帶使發電機降壓，收斂在14.6v，完成recondition 一樣把發電機電壓（紅線）和電池電壓（綠線）畫一起，彼此的關聯更清楚 BMS可靠，啟動 最後一張圖，BMS可靠，在正常運作下，電壓操作點約13.6v；裡面還附帶Break Energy Regeneration（電池電壓13.8v）以及Auto Start/Stop作動 結論 發動時BMS Sensor Reliable = 0就會做修整，把電池充飽電。充飽後鎖定放一下，汽車重新判定BMS Sensor Reliable = 1再發動，電壓會在13.x浮動 修整期間，極限14.8v大概是每節電池3.7v，離極限電壓4.2v還有點距離 VOLVO的電池控制花了不少功夫，用鋰鐵需要調一些參數，真希望原廠能支援啊！
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VOLVO XC60鋰鐵評估：一年半使用心得，BMS reset

大概半年前，我發現車子自動啟停都不會動，選單點進去說電池充電中。試了很多招，最後照著以下影片歸零BMS，一切就正常了 重置VOLVO BMS VOLVO car很依賴健康的電池，在電池負極放了Battery Management Sensor監控電池狀態。大宗的指標像是電池，電壓，還有使用時間，會影響充電策略；比如換了新電池沒有重置，據說容易因為電壓過高弄壞電池（大概認為老電池需要更高的電壓充電） 不過我換的是鋰鐵電池，鉛電池一切充電策略根本沒意義。所以BMS reset完的操作點如果是我們要的，那就重置吧 本來 車子放隔夜 ，一上路會因為BMS sensor不可靠做電池recondition，把電瓶充得飽飽飽14.8v；等之後BMS可靠了，鬆開油門滑行（車子覺得可以藉機充電），就很容易噴出高壓15v（電瓶吃飽了） 現在發動前我會順手BMS reset，熟練10秒就弄完；重置完瞬間BMS sensor就是可靠的，正好閃過上次遇到的問題；另外電池沒吃飽，鬆開油門滑行，電瓶也有餘裕吃下額外電力 寫到這裡也很有趣，本來我設計 VOLVO+ 是要讓自動啟停預設關閉，換上鋰鐵電池倒是花了不少功夫讓自動啟停恢復正常😂 也許VOLVO+下個功能功能是汽車發動後，自動做BMS reset，作為改裝鋰鐵電池的配菜
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