下面是一套针对**自主水下航行器（AUV）**的电池系统完整方案，涵盖从系统设计、选型、管理、结构防护、故障处理到维护检测的全流程内容，适用于中小型到大型AUV系统使用需求。
AUV作为无人自主作业平台，对电池系统提出如下要求：
高能量密度（长航时）
高可靠性（关键任务不中断）
安全防护（防水、防爆、低温适应）
智能管理（状态监控、通信接口）
易维护性（快速更换、充电方便）
| 类型 | 特性 | 推荐应用 |
|---|---|---|
| NCM（三元锂） | 高能量密度，良好温度性能 | 中大型AUV，长航时作业 |
| LFP（磷酸铁锂） | 安全性高，循环寿命长 | 小型AUV或频繁充放电任务 |
| 项目 | 建议范围 |
|---|---|
| 电压 | 48V / 72V / 96V（视AUV驱动系统设计） |
| 容量 | 50Ah ~ 300Ah |
| 能量密度 | ≥180Wh/kg（NCM）或 ≥120Wh/kg（LFP） |
| 放电倍率 | 持续1C，峰值3C |
| 工作温度 | -10℃ ~ +50℃（带加热功能可扩展至-20℃） |
| 防护等级 | IP68 |
| 工作深度 | ≥100m（按AUV使用场景定制压力壳） |
圆筒形/扁平模组：可装入流线型AUV外壳；
钛合金或铝合金压力壳：承压200m~3000m深度；
水密接头：采用SubConn、Teledyne等水下专用连接器；
干式与湿式舱体选择：
干式（Dry)：内部电池为常规大气环境，压力壳密封；
湿式（Wet)：内部灌充油/绝缘液体以平衡外压。
单体电压、总电压采集
电流检测（充放电）
SOC估算
温度监控（壳体温度、芯温）
均衡功能（主动/被动）
保护功能：过压、欠压、过流、过温、短路保护
通讯接口：CAN / RS485 / UART
压力传感器接口（用于水密性检测）
水侵传感器（液体检测）
远程数据上传（通过AUV主控传输到母船）
电池冗余切换（双包系统热备）
| 项目 | 检测方法 |
|---|---|
| 容量测试 | 充放电台测试 ≥ 1个循环 |
| 防水测试 | 加压舱5bar静压保压测试 |
| 绝缘电阻测试 | ≥100MΩ（常温常湿） |
| BMS功能测试 | CAN通讯+报警触发模拟 |
AUV主控实时获取BMS数据；
关键参数异常时自动返航或断电保护。
| 项目 | 周期 | 建议操作 |
|---|---|---|
| 防水密封检查 | 每次下水前 | 更换O型圈，注油脂 |
| 容量测试 | 每季度 | 0.5C放电检测剩余容量 |
| 内阻测试 | 每半年 | 监控老化趋势 |
| BMS固件升级 | 有更新时 | 保证功能完整 |
| 故障类型 | 可能原因 | 应急措施 |
|---|---|---|
| 电池故障脱离系统 | BMS通信中断、电池过温 | 自动切换至备用电池，自动返航 |
| 温度突升 | 电芯热失控、水进短路 | 强制断电，触发告警 |
| 水侵报警 | 壳体密封失效 | 停止作业，返航自检 |
| 航时过短 | 容量衰减、电池失衡 | 更换模组，校准BMS |
远程监控平台（PC端可视化软件）
舱内加热模块（低温启动）
水下快插电池接口（带导向锁定）
便携式诊断工具（调试、日志导出）
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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
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。
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。
