| 项目 | 要求说明 |
|---|---|
| 电压平台 | 一般为 24V、48V、60V、72V 等,部分大型人形机器人采用 100V 以上系统以提高电驱效率 |
| 能量密度 | 200–280 Wh/kg(典型三元体系),以减轻整机重量 |
| 倍率性能 | 支持 3–5C 放电,1–2C 充电,满足动作瞬态功率需求(行走、起步、抓取等) |
| 续航时间 | 1–3 小时连续工作或 6–8 小时轻载待机 |
| 循环寿命 | ≥1000 次(商用服务机器人),≥2000 次(人形机器人) |
过压、过流、短路、温度保护 必须完备。
BMS需具备热管理与实时数据通讯功能,支持 CAN / UART / RS485 / 蓝牙 / Wi-Fi。
电芯一致性要求极高,防止机器人动作中电压不平衡导致保护误触发。
通过 IEC 62133 / UN38.3 / GB/T 18287 / GB 31241 等安全标准。
| 条件 | 要求 |
|---|---|
| 工作温度 | -20℃~+60℃(服务机器人) |
| 极端温区 | -40℃~+70℃(户外或军用人形机器人) |
| 抗震等级 | 可耐受 ≥5g 冲击,≥3g 振动 |
| 防护等级 | IP54~IP67(依据应用场景) |
支持智能自学习SOC/SOH算法,实时估算剩余能量。
可与主控系统通过CAN或EtherCAT总线通讯,实现能量调度与状态监控。
支持模块热均衡、主动均衡技术,提升电芯利用率。
模块化设计(如 48V 模组可串并组合),便于维护和扩展。
| 电芯类型 | 优点 | 适用对象 |
|---|---|---|
| 三元锂(NCM/NCA) | 高能量密度(>250Wh/kg),低温性能好 | 中高端人形机器人、轻型服务机器人 |
| 磷酸铁锂(LFP) | 高安全性、长寿命、性价比高 | 商用服务机器人、清洁机器人 |
| 固态/半固态锂电池 | 安全性极高、能量密度可达 350–400 Wh/kg | 未来高端人形机器人技术方向 |
| 钛酸锂(LTO) | 快充、低温性能强、循环寿命超长 | 特殊用途(极寒环境或高频任务) |
发展阶段:
早期(单体+简单BMS)
分布式单体供电,安全与寿命受限。
现阶段(模块化+智能BMS)
采用模组+主控BMS结构,支持数据通讯、温度管理。
未来趋势(集成式PACK+多模能源系统)
将电池、BMS、驱动DC/DC一体化,支持多源能量管理(电池+超级电容+氢电池混合)。
小型机器人多采用自然散热+铝合金壳体导热设计;
大功率人形机器人采用液冷/相变材料热控;
外壳轻量化方向:镁铝合金+碳纤维复合结构。
BMS算法升级方向:
AI自学习SOC/SOH估算;
云端健康预测与远程OTA;
实时功率分配(如驱动、AI模块、电控模块分区管理)。
接口标准化趋势:
CAN2.0、CAN FD、EtherCAT;
支持ROS/ROS2机器人操作系统接口。
| 技术 | 说明 |
|---|---|
| 固态电池 | 提升能量密度与安全性;适用于高端仿人机器人 |
| 混合储能系统 | 锂电+超级电容组合,提升瞬态响应与寿命 |
| 无线充电 | 适用于巡逻、家用服务机器人 |
| 可更换电池模组 | 支持快速换电、模块标准化 |
| 高集成智能电源模块(iPower Unit) | 电池+BMS+电机驱动控制一体化,是未来主流趋势 |
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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。