机器人锂电池双路供电方案：应用案例、设计标准参数要求与解决方案

随着AGV搬运机器人、AMR自主移动机器人、巡检机器人、特种机器人、军工机器人、消防机器人及服务机器人的快速发展，机器人系统对供电可靠性的要求越来越高。为了避免单路电池故障导致整机停机，许多高端机器人开始采用双路供电（Dual Power Supply）架构。

双路供电方案能够实现主备切换、冗余供电、在线热切换和不间断运行，大幅提升机器人系统的可靠性和安全性，尤其适用于无人值守、关键任务和特殊环境应用。

一、机器人双路供电方案应用场景

AGV搬运机器人

应用需求：

• 24小时连续运行

• 自动充电

• 不允许中途停机

典型方案：

• 双48V锂电池包

• 自动切换供电

AMR自主移动机器人

特点：

• 动态路径规划

• 高度自动化

供电方式：

• 主电池供电

• 备用电池待机

电力巡检机器人

特点：

• 长距离巡检

• 无人值守

供电方案：

• 双电池冗余供电

消防机器人

特点：

• 高温环境

• 高可靠性需求

采用：

• 双路独立供电系统

特种无人平台

特点：

• 长时间执行任务

• 环境复杂

采用：

• 双BMS

• 双电池组

二、双路供电系统架构

方案一：主备供电模式

结构：

电池A（主电源）
        │
        ├── 电源管理模块 ── 机器人负载
        │
电池B（备用电源）

工作方式：

正常状态：

• A供电

• B待机

故障状态：

• 自动切换至B供电

特点：

• 成本低

• 控制简单

方案二：双电池热备份模式

结构：

电池A ── OR-ing模块 ─┐
                      ├── 机器人系统
电池B ── OR-ing模块 ─┘

特点：

• 无缝切换

• 不停机

• 毫秒级切换

适用于：

• 巡检机器人

• 医疗机器人

方案三：双路并联供电模式

结构：

电池A ─┐
        ├── DC母线
电池B ─┘

特点：

• 共同承担负载

• 提高续航能力

• 降低单电池负载

适用于：

• 重载AGV

• 无人叉车

方案四：动力与控制分离供电

结构：

动力系统 ← 动力电池

控制系统 ← 独立控制电池

特点：

即使动力电池掉电：

• 控制器不断电

• 通讯不断电

• 数据不丢失

广泛应用于：

• AMR机器人

• 军工机器人

三、机器人双路供电电池参数设计

小型服务机器人

电压：

• 24V

容量：

• 20Ah～50Ah

配置：

• 2×24V 25Ah

巡检机器人

电压：

• 48V

容量：

• 50Ah～100Ah

配置：

• 2×48V 50Ah

重载AGV

电压：

• 48V

• 72V

容量：

• 100Ah～300Ah

配置：

• 2×72V 150Ah

特种机器人

电压：

• 96V

容量：

• 200Ah以上

配置：

• 双96V系统

四、BMS设计要求

双路供电系统需要配置：

双BMS独立管理

特点：

• 相互独立

• 单路故障不影响另一组

SOC同步管理

实时监测：

• 剩余电量

• 健康状态

自动选择优先供电电池。

自动均衡策略

实现：

• 两组电池均衡使用

• 延长寿命

五、供电切换系统设计

MOS无缝切换

切换时间：

• ＜5ms

特点：

• 无火花

• 无冲击

理想二极管方案

特点：

• 电压损耗低

• 效率高

适用于：

• 高端机器人

接触器切换方案

特点：

• 成本低

缺点：

• 切换时间较长

六、机器人双路供电设计标准

工业机器人

推荐：

• GB/T 12642

• ISO 10218

AGV/AMR

推荐：

• ISO 3691-4

• GB/T 30029

电池标准

推荐：

• GB/T 36276

• IEC 62619

• UL 2580

EMC标准

推荐：

• IEC 61000

• GB/T 17626

七、双路供电方案优势

提高可靠性

单路故障：

• 不停机

延长续航

两组电池轮流工作：

• 工作时间增加50%～100%

方便维护

支持：

• 在线更换电池

• 热插拔设计

提高安全性

关键系统不断电：

• 控制器

• 通讯模块

• 导航模块

持续工作。

八、机器人锂电池厂家推荐

1、EVE Energy

优势：

• AGV电池经验丰富

• 工业机器人应用广泛

2、Contemporary Amperex Technology Co., Limited

优势：

• 电芯一致性高

• 循环寿命长

3、浩博电池

东莞浩博光电科技有限公司长期专注于高压、特种、定制化机器人锂电池研发制造，可提供双路供电机器人电池解决方案。

产品覆盖：

• 24V机器人锂电池

• 48V机器人锂电池

• 72V机器人锂电池

• 96V机器人锂电池

• 144V机器人锂电池

支持：

• 双BMS冗余设计

• 双路供电管理

• 热插拔换电

• CAN通讯

• RS485通讯

• Modbus通讯

• IP67/IP68防护

• -40℃低温运行

• 高温环境应用

适用于：

• AGV搬运机器人

• AMR机器人

• 巡检机器人

• 消防机器人

• 履带机器人

• 特种无人平台

结语

机器人双路供电方案已经成为高可靠性无人装备的重要发展方向。通过主备供电、热备份供电、并联供电及动力控制分离供电等架构设计，可以有效提升机器人系统的连续运行能力和任务可靠性。

东莞浩博光电科技有限公司可根据不同机器人平台需求，提供24V～1000V定制化锂电池及双路供电系统解决方案，为AGV、AMR、巡检机器人及特种无人装备提供稳定可靠的能源保障。