双电方案移动机器人底盘锂电池是什么？双电池供电设计、优势及应用解析

随着移动机器人、AGV、AMR、智能巡检机器人和无人运输平台快速发展，机器人底盘对动力系统提出了更高要求。

在连续运行、高负载、多任务环境下，单电池方案可能存在：

• 续航不足；

• 充电等待时间长；

• 设备停机影响生产；

• 电池更换不方便；

等问题。

因此，双电方案移动机器人底盘锂电池逐渐成为工业移动机器人领域的重要设计方向。

双电方案通过两组锂电池协同供电，实现更长续航、更高可靠性以及不停机换电能力。

什么是双电方案移动机器人底盘锂电池？

双电方案，是指移动机器人底盘采用两组独立或协同工作的锂电池系统，为机器人驱动系统和控制系统提供能源。

常见形式包括：

双电池并联供电方案

两组相同电压等级电池同时输出。

例如：

两组：

51.2V 100Ah锂电池

组成：

51.2V 200Ah动力系统。

特点：

• 增加容量；

• 提高续航；

• 提升持续放电能力。

双电池切换方案

两组电池独立工作，通过电源管理系统自动切换。

工作模式：

电池A供电 → 电量降低 → 自动切换电池B。

优势：

• 减少停机时间；

• 支持在线维护；

• 提高设备连续运行能力。

主辅电源方案

一组动力电池负责：

• 电机驱动；

• 行走系统。

另一组辅助电池负责：

• 控制系统；

• 传感器；

• 通讯模块。

提高机器人系统可靠性。

为什么移动机器人采用双电方案？

提高机器人续航时间

移动机器人通常需要长时间运行。

例如：

仓储AMR：

• 全天候运行；

• 多班次工作；

• 高频搬运。

双电方案可以增加储能容量。

例如：

单组：

48V 100Ah

能量：

48×100=4.8kWh

双电方案：

48V 200Ah

能量：

9.6kWh。

理论续航能力提升约一倍。

支持不停机换电

对于：

• 智能仓库；

• 生产线物流；

• 无人运输系统；

停机意味着生产效率下降。

双电方案可以实现：

• 一组电池运行；

• 一组电池备用；

• 快速更换；

• 减少停机时间。

提升动力输出能力

移动机器人启动、加速、爬坡时，需要较大电流。

双电池系统可以降低单组电池负载。

优势：

• 降低电池发热；

• 提高峰值输出能力；

• 延长电池寿命。

双电方案移动机器人常用锂电池类型

磷酸铁锂电池（LFP）

目前工业机器人应用较多。

优势：

• 安全性高；

• 循环寿命长；

• 稳定性好。

适用于：

• AGV；

• AMR；

• 无人叉车；

• 工业机器人底盘。

三元锂电池（NCM）

优势：

• 能量密度较高；

• 重量较轻。

适用于：

• 对重量敏感的移动机器人；

• 长续航机器人平台。

双电方案移动机器人常见电压配置

根据机器人功率不同，常见方案包括：

例如：

双51.2V 100Ah方案：

单组：

51.2V×100Ah=5.12kWh

双电系统：

约10.24kWh。

双电方案移动机器人锂电池系统组成

电池PACK

包括：

• 电芯模块；

• 电池箱体；

• 高低压连接系统。

需要满足：

• 防震；

• 散热；

• 安装可靠。

双电BMS管理系统

双电系统对BMS要求更高。

需要管理：

• 电池1状态；

• 电池2状态；

• 电压一致性；

• 电流分配；

• SOC同步。

高级方案支持：

• CAN通讯；

• RS485通讯；

• 电池数据上传。

电源管理模块

双电系统通常需要增加：

• 电源切换模块；

• 继电器；

• DC/DC模块；

• 电池均流控制。

实现：

• 自动切换；

• 负载分配；

• 故障隔离。

双电方案设计关键要求

1. 电池一致性

双电池系统需要保证：

• 电压一致；

• 容量匹配；

• 内阻接近。

否则可能导致：

• 电流分配不均；

• 电池寿命下降。

2. BMS协同管理

双电池不能简单并联，需要考虑：

• SOC同步；

• 充放电策略；

• 故障处理。

3. 机械结构设计

机器人底盘空间有限，需要优化：

• 电池尺寸；

• 安装方式；

• 重量分布。

避免影响：

• 转向性能；

• 稳定性；

• 负载能力。

4. 安全保护设计

双电系统需要具备：

• 过充保护；

• 过放保护；

• 过流保护；

• 短路保护；

• 温度保护。

高压系统还需要：

• 绝缘检测；

• 高压互锁HVIL。

双电方案适用于哪些机器人？

AGV自动搬运机器人

应用于：

• 工厂物流；

• 仓储运输；

• 自动配送。

AMR自主移动机器人

需要：

• 长时间运行；

• 灵活调度；

• 自动充电。

无人叉车

特点：

• 高负载；

• 高功率需求。

双电方案可以提升连续工作能力。

巡检机器人

例如：

• 电力巡检机器人；

• 园区巡检机器人；

• 工业检测机器人。

双电方案移动机器人电池可以定制吗？

可以。

由于不同机器人底盘结构差异较大，动力电池通常采用定制设计。

可定制：

• 电压；

• 容量；

• 双电结构；

• 电池尺寸；

• BMS通讯；

• 换电方式；

• 防护等级。

例如：

常见定制方案：

• 48V 100Ah双电池；

• 51.2V 100Ah双电池；

• 51.2V 200Ah双电系统；

• 96V双电动力系统。

浩博电池移动机器人双电方案

东莞市浩博光电科技有限公司（浩博电池）专注于工业动力锂电池PACK研发与制造，面向移动机器人、AGV、AMR、无人叉车、机器人底盘等应用提供定制化锂电池解决方案。

针对双电方案移动机器人底盘，需要综合设计：

• 电池容量匹配；

• 双BMS管理；

• 电源切换策略；

• PACK结构；

• 通讯协议；

• 安全保护。

通过系统化设计，提高机器人连续运行能力和动力系统可靠性。

总结

双电方案移动机器人底盘锂电池，是解决工业机器人长续航、高可靠运行的重要技术方案。

相比单电池系统，双电方案具有：

• 更长续航；

• 更高可靠性；

• 支持不停机换电；

• 更强动力输出能力；

等优势。

随着AGV、AMR和智能机器人向无人化、连续化方向发展，双电池动力系统将成为工业移动机器人能源方案的重要发展方向。