以下是针对水下探测与海洋监测设备（如浮标、海床节点、水下传感网络、水下摄像头、CTD/ADCP声学仪器等）的电池系统完整方案。该方案适用于海洋科考、生态监测、深海资源探测、港口安全、水文调查等多场景。
| 模块 | 要求 |
|---|---|
| 超长续航 | 支持 1 个月～1 年甚至更长部署周期 |
| 智能管理 | 实时SOC估算，低功耗休眠、异常预警 |
| 极端环境适应 | 耐腐蚀、抗高压、防水、防低温、防漏电 |
| 模块化集成 | 可拓展通信、传感器、浮力舱或布放结构 |
| 可回收与维护 | 支持打捞后快速维护与检测 |
| 类型 | 优点 | 缺点 | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| 锂亚硫酰氯（Li-SOCl₂） | 超长续航、低自放电（10年） | 不能高倍率放电、不可充电 | 浮标、深海节点、低功耗传感 |
| LFP（磷酸铁锂） | 可充电、安全性高、寿命长 | 能量密度中等 | 中深海设备、反复部署设备 |
| NCM（三元锂） | 高能量密度 | 稳定性略低 | 空间受限、水下滑翔设备 |
| 固态电池（前沿） | 高安全、耐低温 | 成本高 | 极端深海环境探索 |
| 应用类型 | 电压 | 容量 | 设计续航 | 推荐方案 |
|---|---|---|---|---|
| 水下传感器节点 | 3.6V~12V | 20Ah~200Ah | 6个月~3年 | Li-SOCl₂ + 电压管理模块 |
| 海洋浮标平台 | 24V / 48V | 50~300Ah | 3~12个月 | LFP/NCM电池 + 光伏辅助 |
| 深海布放仪器（CTD/ADCP） | 24V~36V | 10~100Ah | 单次任务周期 | 定制锂电包（可回收） |
| 自主部署监测舱 | 48V | 100~400Ah | 30天+ | 模块化LFP + BMS系统 |
| 功能模块 | 描述 |
|---|---|
| 电压/电流/温度实时监控 | 保证单体电芯安全工作 |
| SOC/SOH估算 | 精确判断电量和健康状况 |
| 通信接口 | 支持RS485 / CAN / TTL / Modbus |
| 低功耗策略 | 深度休眠模式，静态功耗<20μA |
| 绝缘检测 | 防止水下漏电危害仪器 |
| 压力/湿度预警（选配） | 检测电池舱内是否进水 |
| 黑匣子记录功能 | 存储温度、电压异常与掉电记录 |
| 深度等级 | 防护需求 | 典型设计 |
|---|---|---|
| <100m（浅海） | 防水密封 | IP68壳体 + O型圈密封盖 |
| 100~1000m（中深海） | 抗压壳体 | 钛合金/PC加压舱 + 抗压支撑柱 |
| >1000m（深海） | 高压壳体 + 液体中性灌封 | 石英玻璃/钛合金壳 + 橡胶应力平衡系统 |
建议配合耐腐蚀材料（如POM、钛合金、PVDF）及应力释放结构设计壳体。
markdown复制编辑电池组（串并联） → 智能BMS模块 → 电源分配接口板（DCDC稳压） ↘ 传感器（温盐深、声呐、摄像头） ↘ 通信模块（声学/卫星/浮标中转） ↘ 控制器（数据采集板/控制舱）
支持多路输出（3.3V/5V/12V/24V）；
带看门狗/断电保护/温度联控；
电池包具备多PIN防水航空插头或灌封接口。
| 测试项 | 工具 | 周期 | 要求 |
|---|---|---|---|
| 电池一致性测试 | 内阻仪+放电仪 | 出厂 | 电压差<20mV，内阻一致 |
| 高压气密测试 | 水压舱/真空箱 | 出厂 + 每年 | 深度模拟不漏气（≥设计深度） |
| 盐雾腐蚀测试 | 盐雾箱 | 每年 | 防腐蚀等级通过72小时测试 |
| 低温/高温测试 | 高低温箱 | 出厂+选型阶段 | -20℃~60℃放电正常 |
| BMS功能测试 | 软件调试器 | 每季度 | 通讯、报警、均衡无误 |
| 封装形式 | 结构 | 说明 |
|---|---|---|
| 加压壳体式 | 铝合金/Ti合金外壳 | 可更换电池、重复利用 |
| 灌封式 | 聚氨酯/环氧灌封 | 一次性部署，密封性能好 |
| 舱内模块化插拔 | POM滑槽插拔 | 多模组供电，可冗余控制 |
| 可更换电池舱（ROV带出） | 快拆结构 | 水下可维护设备 |
| 操作项 | 周期 | 工具/建议 |
|---|---|---|
| 电池容量检测 | 每次布放后 | 放电仪/读数软件 |
| BMS参数校准 | 每半年 | 专用工具 + CAN接口 |
| 防水圈更换 | 每半年~一年 | 建议使用双O型圈结构 |
| 电池舱抽气或灌注油 | 每次部署前 | 中性硅油/氟油（深海） |
| 回收记录与履历 | 每次使用后 | 生成电池寿命与使用历史报告 |
| 模块 | 说明 |
|---|---|
| 声学通信模块 | 通过浮标/中继进行水下远程唤醒或上传数据 |
| 快速插拔接口 | 支持ROV/水面船只快速更换电池 |
| 太阳能补能模块 | 浮标设备长期使用延长寿命 |
| 液压隔舱模块 | 避免深海高压造成电池舱变形 |
| 电池故障隔离机制 | 电池组出现短路后自动切断保护其余模块 |
| 项目 | 推荐品牌 |
|---|---|
| 电芯 | HB、EVE、Tadiran（锂亚）、CATL、力神 |
| BMS | JBD、致远、Texas Instruments |
| 航插 | Subconn、Amphenol、防水接头 |
| 壳体材料 | POM、钛合金、ABS+玻纤复合 |
| 灌封胶 | 德邦、亨斯迈、中科院配方 |
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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。
