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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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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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