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无人水下潜航器(UUV)电池系统方案

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2025-04-19 09:04:41   点击量:271

无人水下潜航器(UUV)电池系统完整方案


一、项目背景与目标

应用场景:

  • 水下测绘、水文勘探、海底资源探测、军用侦察、环境监测等

需求概述:

  • 长时间续航

  • 安全可靠

  • 抗压防水

  • 智能管理


二、电池技术选型

电池类型优点缺点适用场景
磷酸铁锂(LiFePO₄)安全、循环寿命长、温控性能好能量密度略低大多数UUV推荐使用
三元锂(NCM/NCA)高能量密度、轻便温控要求高、安全性需加强长续航水下滑翔机
银锌电池(Ag-Zn)一次性高能密度、高功率输出成本高、循环寿命短军事或一次性深潜任务

三、电池系统核心参数设计

参数类别推荐值 / 范围说明
系统电压48V / 72V / 110V / 220V根据推进器或设备功率需求选择
额定容量50Ah ~ 200Ah依据航时和功耗设计
电池总能量2.4kWh ~ 20kWh+任务时间越长,需求越高
放电倍率1C 持续,3C 峰值推进系统大电流起动需高倍率放电
工作温度-10°C ~ +45°C(带加热更宽)深水需加热设计
防护等级IP68 或采用油压舱设计保证深水工作不进水
循环寿命>2000次(LiFePO₄)满足长期频繁使用场景

四、电池结构设计方案(示例)

电池包结构示意(基于 LiFePO₄)

模块说明
电芯模组比如32串(3.2V×32=102.4V),10Ah ~ 200Ah
箱体结构航空铝/不锈钢外壳,内置油压腔体,防水防腐蚀
加热系统自带电加热膜(恒温),或水下主动热管理
电池管理系统(BMS)监控电压、温度、电流、SOC,带均衡保护,支持CAN/RS485
水密连接器潜水级快插接口,支持带电插拔、水下通信
压力补偿系统硅油+软壳,或油压壳/外压舱,自动适应水深变化

五、通讯与监控功能

  • 支持协议:CAN2.0、RS485、MODBUS、定制协议

  • SOC估算:精准计算剩余电量与续航

  • SOH监控:健康状态监测,判断电池衰减趋势

  • 自诊断功能:支持故障代码上报、历史数据记录

  • 可扩展接口:预留水下感应充电/无线通信模块端口


六、安全保护设计

功能模块功能描述
硬件保护过压、欠压、过流、短路、反接保护
温控保护过热断电、低温自加热
冗余设计多电池包并联,单包故障不影响全系统运行
应急断电水下触发断电/浮出水面自动关机

七、可定制内容(适合你们厂进行方案输出)

类别定制选项
电芯品牌比亚迪、EVE、CATL、远东、欣旺达、ATL等
电压规格24V / 48V / 72V / 96V / 110V / 220V等
壳体类型航空铝 / 不锈钢 / 玻璃钢 / 复合材料油压舱
插头接口潜水快插接头 / 标准水密插座 / NATO军标接口
通信协议通用CAN/RS485协议或特定海军/科研协议
外观喷涂黑色阳极氧化 / 防腐涂层 / 军绿色 / OEM定制
快拆系统提供电池滑轨 / 快速拔插机构设计

八、示例配置表(实际可按需修改)

参数规格
电池型号UUV-PACK-110V-100Ah
电芯类型LiFePO₄(磷酸铁锂)
标称电压110V
标称容量100Ah
总能量11kWh
防护等级IP68 / 油压壳体
接口航空插头 / 水下快插
通讯方式CAN+RS485
尺寸重量700x400x200mm / <80kg
循环寿命>2000次

如果你方便告诉我你们这边具体的项目类型(比如ROV?AUV?滑翔机?)、目标续航时间、水下深度、电压需求或者体积限制,我可以给你一份更贴近实际应用的设计图纸或BOM选型建议

你是打算做某个项目用电池?打算定制UUV电池包?我可以进一步细化设计。

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  • 安全
  • 可靠
  • 环保
  • 高效
  • 高性能

    能量密度:125-160Wh/kg
    充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
    温度范围:-40℃—65℃
    自耗电:≤3%/月

  • 高安全

    过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
    撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。

  • 高可靠

    动力电池循环寿命不低于2000次,
    80%容量保持率;
    电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
    符合国军标要求。