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AUV水下航行器电池

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2025-08-12 10:08:56   点击量:178

AUV(水下自主航行器)用的电池是一个比较特殊的领域,因为它需要兼顾 高能量密度、深海耐压、防水密封、安全可靠性 等多个要求。
我帮你按应用特点、技术方案、设计要点分开整理,方便参考。


 应用特点

  • 长续航:AUV常用于海洋测绘、油气管道巡检、军事侦察等任务,单次任务可能持续数小时到数十小时,需要高能量密度。

  • 高压力环境:深海作业可达几百米甚至上千米水深,外部压力可达数十兆帕,需要耐压结构。

  • 温度范围宽:深海水温接近 0 ℃,需要电芯具备低温性能。

  • 高安全性:水下爆炸或泄漏会直接导致任务失败甚至丢失设备,因此安全设计至关重要。

  • 空间受限:AUV内部空间紧凑,电池组需要高能量密度和优化布局。


 常用电池类型

类型优点缺点适用场景
锂离子电池(Li-ion)高能量密度(150~250 Wh/kg),循环寿命长,可定制形状对水侵入敏感,需严格防水主流AUV动力源
锂聚合物电池(LiPo)形状灵活、轻量化稳定性略差,需要严密BMS小型、短航时AUV
锂硫电池(Li-S)极高能量密度(>400 Wh/kg)循环寿命短,技术成熟度低长续航科研型AUV(实验阶段)
锂一次电池(Li-SOCl₂)超长储存期、极高能量密度不可充电一次性长航任务、军事侦察
镍氢电池(Ni-MH)安全性好,耐低温能量密度低(<100 Wh/kg)早期AUV、低成本方案


 设计与封装方案

(1)耐压结构

  • 耐压壳体式:电池置于钛合金或铝合金耐压舱内(常见在深海AUV),内部维持常压环境,电池用普通工业型锂电芯。

  • 耐压油浸式:电芯直接放入耐水油中,油液传压,外部壳体可用塑料或复合材料,重量更轻,但密封要求高。

  • 固态耐压封装:采用环氧树脂或聚氨酯完全封装电芯,适用于小型化、一次性AUV。

(2)防水防腐

  • 多层密封圈(O型圈+迷宫密封)

  • 连接器使用水密插头(Subconn、Seacon)

  • 内部材料防盐雾、防腐蚀

(3)BMS(电池管理系统)

  • 实时监控:电压、电流、温度

  • 低温保护:深海低温下控制放电倍率

  • 防水处理:BMS PCB 三防漆+密封灌封


 关键性能指标参考

参数推荐范围
标称电压24V / 48V / 72V 常见
容量20Ah~200Ah(视AUV任务需求)
能量密度≥180 Wh/kg(可充电型)
工作温度-20℃ ~ +60℃(深海实际0~5℃)
循环寿命≥500次(一次性任务除外)
深海耐压≥10 MPa(约1000米水深)


 军用与科研差异

  • 军用:更偏向一次性高能量锂一次电池(Li-SOCl₂),避免回收风险;BMS可能简化,追求任务完成率。

  • 科研/民用:更多采用可充电锂离子电池,强调循环寿命与成本控制。

  • 混合供能:部分长航AUV使用燃料电池 + 锂电池混合系统。


如果你需要的话,我可以帮你画一份 AUV电池系统结构示意图,包括耐压舱、油浸电芯布局、防水接头、BMS位置等,这样会更直观。
你是想要我画 科研型可充电AUV电池方案 还是 军用一次性AUV电池方案

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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。