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VOLVO XC60鋰鐵評估:保護電路

保護是個很難的題目,這篇就是我的讀書心得筆記,請假設我可能寫錯,來吧 >_<

下圖最右邊的V+/V-是電瓶的正負極接點。這兩個點就是接上發電機(Charge)或是負載(Load)。最左邊是電池,中間虛線的框框就是保護電路。保護電路的下方有兩個電晶體(MOSFET),他們就像家裡的電燈開關,控制電流是否通過



電晶體控制電流是否穿過,他必須承受導通電流。電晶體有導通電阻,一般約0.2歐姆左右,不過大電流噴進去也會發燒,也有電流承受上限。假設一顆能吃20A,啟動引擎需要300A,就要並聯15顆MOSFET才扛得住。所以大電流保護板很大片(上面很多電晶體),也越貴

大部分保護版規格都寫得不清不楚。一片有5顆MOS的保護版假設能承受100A,店家可能寫瞬間承受200A,這板子能拿來啟動引擎嗎?這點我持保留態度,非常保留,啟動時間長短隨車而定,而保護板也沒標示瞬間到底多久:0.01秒和1秒都可以叫瞬間,差了100倍

保護板最重要的功能是切換圖上兩顆MOS,讓電池離線,避免被打壞。一般會在過流(電流過大)或是過壓(電壓太大)提供保護。我覺得讓電池斷線的設計,在XC60非常非常不理想

  1. 有些保護板會在電池充飽讓電池離線,以免過充,這個設計我非常有意見。電瓶本身有穩壓功能,離線會讓電壓不穩,車用裝置很可能當機,當然我們可以怪車廠設計不良… 只是人家設計就沒考慮行駛中電瓶拔掉
  2. XC60可能因為電瓶充飽讓發電機離線,如果保護板也離線,那糗了,車子會立刻沒電熄火!我記得XC60的方向盤和煞車都要吃電,這可能出車禍!

我寧可電瓶被高壓灌到膨脹懷孕,電瓶壞了發不動不會死,但是保護板切斷電池可能出車禍。真的要切,也要在合理的策略下進行。也許我懂得不多,但我覺得有斷線設計的電池可能風險十足…

這種保護板一般是用在電動機車上

  1. 電池在家充電,接上未知的充電器。可以在充電器爛掉時保護電池
  2. 放電電流過大,可能搞壞電池,需要保護
  3. 電池負載可能會短路,需要保護。啟動電瓶大電流放電,不容易其做到所謂“短路保護”

我最後的心得

  1. 電池每個人都買得到,保護板也買得到,看起來可以DIY,但是風險很高
  2. 電池組必須被當成[系統]待,而不是離散的元件
  3. BMS要考慮的點非常多,沒那麼單純...
  4. 啟動電池的保護策略要深思… 斷線的條件需要深思熟慮

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