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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
  1. 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
  2. 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
  3. 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！（或著改掉判定BMS Sensor Reliable就好）
  4. 如上所述，電池修整影響也不大，就是有點討厭（畢竟和原始假設不一樣）。鋰鐵電池的性能遠超過鉛電池，我還是會繼續用下去

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留言

  1. 阿源2021年2月16日 凌晨12:48

    我最近幾天有發現到
    當我半夜會下去車子拿東西時候，有解鎖車子的動作
    當白天發動車輛，並不一定會發生電壓達到14.8~15.2的狀況
    但是只要我白天整天沒有開車，大約7-8個小時以後
    再發動車子時候就會發生電壓達到15V左右的情形
    剛好過年這幾天有加班
    開到公司丟著，下班回去的時候發現到此狀況

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    1. lihgong2021年2月16日 上午8:09

      感謝回報，和我認知的一致：車子熄火鎖定，會定期起來監控電池電壓。若干小時過去了，汽車覺得和他認知的AGM電壓不一樣(12.x vs. 13.2)，於是就判定BMS sensor不可靠, 最後就觸發recondition

      您的回報有趣的地方是，只要中間有喚醒過車子，也許IDLE-TIME就會歸零重新計算。也許我能每個鐘頭塞個小封包，搞不好IDLE-TIME就能定期歸零破解掉這題了

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    2. 阿源2021年2月16日 下午6:04

      期待您的測試心得了

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  2. Unknown2021年2月27日 清晨5:00

    "當白天發動車輛，並不一定會發生電壓達到14.8~15.2的狀況，但是只要我白天整天沒有開車，大約7-8個小時以後，再發動車子時候就會發生電壓達到15V左右的情形"

    這件事在我的V40 d4上面也是一樣的，而且一旦啟動時觸發了recondition，就算開了數百公里電瓶的電壓也不會降回13.x會維持在14.5 ~ 14.8V左右，不知道長時間對電瓶or發電機會不會有什麼影響...

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    1. lihgong2021年2月27日 清晨6:41

      1. 有個很笨，但是有效的辦法：出門前半個小時（或是一個鐘頭），提早去解鎖汽車。放一會兒，BMS Sensor就變可靠，電壓就是13.x

      2. 假設鋰鐵電池有適當的平衡（安裝平衡板），這樣每節的電壓會差不多。因為車子會控制電壓在14.8v以下，相當於每節電壓3.7v（偏高的電壓），離極限電壓4.2v還有一段距離，所以我不覺得電池會有問題；但是如果電池有保護板做斷路設計，會發生什麼事就不知道了

      3. VOLVO Car發電機能推出150A的電力，裝鉛電池時，電池電流大多<10A；反而裝上鋰鐵電池，電瓶有能力吃>100A，發電機瞬間負載提高；不過都還在發電機的負載範圍，我覺得不會有事

      4. 觸發Recondition比較可惜是Break Energy Regeneration會失效，能源效益差一點；全車操作在高一點的電壓，理論上也都在元件的容忍內；目前我沒看到異狀，未來的事我也不敢說，還在繼續實驗中

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    2. 阿源2021年2月27日 清晨7:53

      您也是使用鋰鐵電池嗎？
      如果是使用一般鉛酸或者EFB電池。
      很常態會出現14.8甚至15.2左右的電壓，可以請車行檢查看看發電機端的部分。我有一個V60 D3的朋友，就是發現有這個狀況，後來更換了全新的發電機，就再也沒有出現過了。

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    3. Unknown2021年2月27日 晚上8:37

      對的~ 我最近也換了鋰鐵電池，所以才會特別有注意到 BMS recondition 這現象...
      使用上是沒什麼大問題，但就是對於那偏高的電壓看了有點疙瘩... 哈哈~

      "觸發 Recondition 時 Break Energy Regeneration 會失效"
      >> 這我看OBD2 scaner時也有注意到...

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  3. ED22021年6月21日 凌晨3:44

    請問這是大電池的部分還是小電池呢？大小電池一起換鋰鐵會有什麼問題嗎？

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    1. lihgong2021年6月23日 晚上8:45

      1. 你好, 這個討論是for 大電池
      2. 我車上的小電池也換鋰鐵了, BUT, 完全沒差別, 建議不用花錢折騰這個事 (除非本來的小電池也壞了, 我們假設鋰鐵電池比鉛電池可靠)
      3. 這裡有講解小電池的具體機制, 可以看一下
      https://www.youtube.com/watch?v=9jRPpLLJ7Qg

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    2. ED22021年6月24日 清晨5:17

      來不及了 XD 我大小電池一起換下去了
      請問MS-CAN要另外開啟嗎?
      我的Car Scanner Pro裡面的選項沒有上面Youtube
      那麼多，好像一個都沒有
      我也是用OBDLink MX+
      還是有什麼需要另外設定呢?

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    3. 阿源2021年6月24日 清晨5:58

      ED2大大換哪一顆鋰鐵電池啊

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    4. lihgong2021年6月24日 清晨6:14

      設定車子的profile, 順序是這樣
      Settings/ Vehicle options/ Choose connection profile

      選擇
      Volvo 2014+ VEA engine (not SPA)

      這樣應該就會跑出VOLVO 專屬的code

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    5. ED22021年6月24日 清晨6:22

      @ 阿源 RCE的
      @lihgong 我的是SPA的選了應該OK吧 XD

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  4. YESLONG2022年1月7日 清晨5:54

    XC60 2012 D5可否換裝鋰鐵電池，謝謝!

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    1. 阿源2022年1月7日 清晨6:39

      我的是2015的XC60 D5
      我使用起來ok喔

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    2. lihgong2022年1月10日 清晨5:43

      我的是XC60 D4 2017，您的車正是Drive-E之前的五缸；我有認識車友XC70 2012可以使用（當然這不表示XC60必定可用）

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  5. Unknown2022年1月10日 清晨5:34

    您好，有個問題想問大大有沒有什麼想法，家裡有一台15年式的V60安裝了鋰鐵電瓶一年的時間，最近都會在跑高速公路時跳出故障碼(閃abs燈、引擎效能已下降、中控台螢幕重開)，有觀察到亂跳故障碼的時候電壓好像15以上，也特地在上高速公路前先把bms rest讓電壓維持13.x，確實就沒有故障碼產生，可能是因為鋰鐵電瓶的平衡板有斷路保護設計導致？也不知道為什麼在使用了一年之後最近才發生這些問題，感謝

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    1. 阿源2022年1月10日 清晨5:47

      有可能像是前輩說的
      我們的BMS會有一個像是「回春機制」的邏輯，當電池用了一段時間之後，會用較高的電壓來活化極板，達到電池壽命延長的效果。
      所以當電壓過高的時候，保護版會進入保護機制，將電池離線來保護電池。
      可是在這個狀態下，等於全車直接吃發電機的輸出電壓。
      發電機的電壓是會隨著轉速而有所變化的
      車上的電腦畢竟也是靠電力在運作，不穩定的電壓，讓電腦無法判斷各零件回傳的訊號是否正常。
      就會產生一堆故障碼了
      之前有C30的車友，安裝鋰鐵電池一個星期之後，在快速道路上面發生儀表板的故障燈號全部都亮，然後整個儀表板螢幕熄滅
      真的會嚇爆。

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    2. lihgong2022年1月10日 清晨6:09

      1. 我現在發動前很順手Reset BMS，他會讓電壓set point訂在13.0~13.6，讓鋰鐵電池有一定的餘裕，吃下額外電量；並且自動起停都有效

      2. BMS sensor不可靠時，發電機set point會訂在14.x，這會讓鋰鐵電池充飽。鬆開油門發電機setpoint跑到14.8，因為電瓶本來就飽了，很容易就真的電壓噴上去（接近15v）；這時候保護板高壓斷電，拉高電壓竟然電流是0，於是車子就維持高電壓避免熄火。如果車上一些元件在15v運作不正常，就塞錯誤碼了...

      4. 之前聽車友說，他裝完鋰鐵電池，三天後就有些怪怪的現象（因為電池充飽）； 年後才怪怪的比較難comment。若Reset BMS有效，先試試看每次發動就操作一下

      ５. 也許這可以是VOLVO+新功能：發動車子自動RESET BMS Sensor，老實說有點懶得做（哈）
      https://qqmlab.blogspot.com/2021/11/volvopids-6.html

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    3. Unknown2022年1月10日 清晨6:39

      第一次遇到真的會嚇到，目前就是每次發動前先bms reset，不過家人可能會嫌麻煩，本來都沒事突然這樣也挺尷尬的，有空把鋰鐵換到別台volvo試看看

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  6. CHUN2022年11月23日 下午4:39

    我已經很久沒有Reset BMS, 鋰鐵電池目前還是不能當天第一次發車後就自動熄火, 但下午再開車自動熄火就都會可以作用了
    不過我回原廠保養 他說我的電池健康度是100%.....哈哈
    我印象中第一次換完電池後回廠保養沒有Reset BMS, 他資料抓出來好像不到80%還跟我說電池該換了

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