深海探测器使用的锂电池系统是一种高度专业化的设计,需满足高压水下环境、电磁兼容、超长续航、稳定供电与高安全性等多重要求。以下是完整的设计思路和关键参数:
| 设计维度 | 说明 |
|---|---|
| 工作环境 | 水深可达6000米(或更深),需耐受高达60MPa以上的静水压力 |
| 电池类型 | 高比能锂电池(通常为三元锂或高比能NCM)或高安全磷酸铁锂 |
| 电池封装 | 使用钛合金、不锈钢耐压壳体,或安装于耐压舱中(如玻璃球/钛球) |
| 温度适应 | 常温组装,低温深海运行(0°C至-2°C或更低),BMS需低功耗耐低温设计 |
| 能量密度 | ≥200Wh/kg(系统级),以减轻探测器总负载 |
| 运行时间 | 12小时~72小时以上,能量需求通常在5kWh~50kWh以上 |
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 电芯类型 | 高比能三元锂(如NCM811)或磷酸铁锂(安全优先) |
| 标称电压 | 48V(或51.2V) |
| 容量 | 200Ah |
| 能量 | 9.6kWh |
| 外壳 | 钛合金/316L不锈钢耐压壳体 |
| 结构形式 | 模块化叠层,耐压腔体封装或灌封 |
| 放电倍率 | 0.5C~1C(支持瞬间高倍率) |
| 充电倍率 | 0.3C~0.5C |
| 温度范围 | 工作:-2°C~30°C,存储:-20°C~55°C |
| 尺寸重量 | 定制设计,通常 20~40kg(9.6kWh系统) |
| 安全设计 | 多级短路、过压、泄压阀、防爆膜设计 |
| 通讯接口 | RS485/CAN,兼容水下母舰或浮标控制系统 |
深海用电池一般不会直接暴露在水压中,而是放在耐压舱中,如:
钛合金球体
玻璃球(常用于AUV)
压力平衡油填式舱体(灌封 + 油液平衡外压)
低功耗设计:待机功耗<1W,确保长期待机不亏电
电压/温度实时监测
故障冗余:支持冗余通道、硬件熔断等
防静电与EMC设计:适应深海仪器电磁干扰
电池通常灌封处理(防液体渗漏)
安装防爆膜或压力释放阀,防止极端情况内部气体聚集
内部使用惰性气体封装或油浸(适应压力变化)
| 应用 | 特点 |
|---|---|
| AUV(自主水下航行器) | 通常使用模块化锂电池,续航要求高,电池系统需轻量化 |
| ROV(遥控水下机器人) | 需提供稳定连续电力,部分带水面电缆供电 |
| 深海采样器、监测浮标 | 低功耗、长时间定点部署,电池需超长待机 |
| 水下滑翔机(Glider) | 能耗极低,采用慢放电锂电池,如Li-S系统或定制长续航方案 |
高压平台(如96V/120V/150V系统)适配高功率设备
采用石墨烯、硅基、固态等高能电芯
超长续航 (>100kWh) 集成方案,适配中大型无人水下平台
舱体一体化设计服务(电池+耐压容器)
如果您有具体的深海项目应用需求(如水深、能量量级、平台种类),我可以为您快速定制:
电芯选型与配置方案(包括尺寸布置)
BMS功能需求列表
机械结构与舱体封装建议图纸
总装集成结构图 + 电气接线图
需要我为具体应用出设计方案吗?可以告诉我以下几点:
工作水深范围;
使用时长(或能量要求);
可接受的尺寸/重量;
是否需要油浸或灌封;
是否有通讯或快换要求。
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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。