随着人形机器人、四足机器人和工业具身机器人进入实际应用,电池电压也逐渐从传统的低压供电向更高电压平台发展。
目前并不存在统一的“具身机器人标准电压”。实际项目中,电池电压主要取决于:
电机和驱动器工作电压
机器人峰值功率
电池容量
整机重量
续航时间
峰值电流
充电方式
执行器数量
从工程应用来看,24V、48V、51.2V、60V、72V是比较常见的机器人电源电压范围,部分高功率具身机器人还会采用更高电压平台。
可以简单参考下面的范围:
| 电压平台 | 常见应用 | 特点 |
|---|---|---|
| 24V | 小型机器人、服务机器人 | 低压、安全性较高 |
| 36V | 小型移动机器人 | 中低功率 |
| 48V | 工业机器人、移动机器人 | 应用较广 |
| 51.2V | 工业机器人、机器人底盘 | 常见磷酸铁锂方案 |
| 60V | 四足机器人、移动机器人 | 兼顾功率与重量 |
| 72V | 四足机器人、高功率机器人 | 适合较高功率输出 |
| 96V及以上 | 大型工业机器人/高功率平台 | 降低大功率运行电流 |
因此,如果客户问:
“具身机器人电池一般是多少伏?”
比较合理的回答是:
目前具身机器人电池没有统一电压,48V、51.2V、60V、72V属于值得重点评估的电压平台,高功率机器人则可能采用96V甚至更高电压。
48V是工业电源和机器人领域比较成熟的电压平台。
例如:
48V 100Ah
理论能量:
48 × 100 = 4.8kWh
如果机器人平均功率:
2kW
理论运行时间:
4.8 ÷ 2 = 2.4小时
实际还需要考虑电机效率、BMS保护、SOC使用窗口等因素。
48V的另一个优势是:
在相同功率下,相比24V可以降低一半左右的工作电流。
例如:
2kW设备:
24V:
2000 ÷ 24 ≈ 83A
48V:
2000 ÷ 48 ≈ 42A
所以48V对于中等功率机器人比较实用。
51.2V实际上是一个非常典型的:
16S磷酸铁锂电池系统。
因为:
3.2V × 16 = 51.2V
所以:
51.2V
可以理解为磷酸铁锂电池常见的标准化电压平台之一。
例如:
51.2V 100Ah
理论能量:
5.12kWh
如果机器人需要:
5kW峰值功率
理论峰值电流:
5000 ÷ 51.2 ≈ 98A
因此51.2V比较适合:
机器人底盘
AMR
工业移动机器人
服务机器人
部分具身机器人
四足机器人具有一个非常明显的特点:
瞬时功率较高。
机器人在:
起跳
奔跑
爬坡
快速转向
越障
过程中,电机可能产生较大的瞬时功率需求。
例如峰值功率:
10kW
如果采用48V:
10000 ÷ 48 ≈ 208A
如果采用72V:
10000 ÷ 72 ≈ 139A
提高电压以后,可以明显降低峰值电流。
因此对于高动态机器人:
60V~72V
可能比48V更容易满足峰值功率需求。
人形机器人目前仍处于快速发展阶段,不同厂商的电源架构可能存在明显差异。
从工程设计角度,人形机器人可以采用:
48V
51.2V
60V
72V
等平台,也可以根据执行器架构进一步设计内部不同电压等级。
人形机器人通常需要同时满足:
轻量化
高功率
高倍率
长续航
因此电池电压不能脱离整机功率单独确定。
核心公式非常简单:
I = P ÷ U
功率一定时:
电压越高,电流越小。
例如机器人需要:
20kW峰值功率
| 电压 | 理论电流 |
|---|---|
| 24V | 833A |
| 48V | 417A |
| 72V | 278A |
| 96V | 208A |
| 144V | 139A |
如果仍然使用24V系统,20kW峰值功率对应的电流非常大。
这会带来:
线束变粗
连接器电流增大
发热增加
功率损耗增加
电气设计难度增加
因此高功率机器人通常需要考虑提高系统电压。
不能单纯按照:
“机器人越先进,电压越高”
来判断。
更合理的方法是先计算:
例如:
8kW
假设系统希望控制在:
150A以内
那么:
8000 ÷ 150 ≈ 53.3V
此时可以考虑:
48V/51.2V平台。
如果最大功率达到:
15kW
同样控制在150A:
15000 ÷ 150 = 100V
那么就可以考虑:
96V或更高电压平台。
这是两个不同概念。
例如:
51.2V 100Ah
和:
51.2V 200Ah
电压一样,但能量不同。
51.2V 100Ah:
5.12kWh
51.2V 200Ah:
10.24kWh
所以:
电压主要影响系统功率和电流。
容量主要影响续航时间。
不能简单理解为:
电压越高,续航越长。
机器人在运动过程中可能产生:
峰值功率
例如:
机器人平均功率:
2kW
但关节瞬间需要:
8kW
那么电池就必须能够承受短时间的大电流。
假设:
51.2V
需要:
8kW
理论电流:
8000 ÷ 51.2 ≈ 156A
因此机器人电池需要关注:
持续放电倍率
以及:
峰值放电倍率。
可以。
例如:
48V 100Ah
理论能量:
4.8kWh
如果机器人平均功耗:
1.5kW
理论续航:
4.8 ÷ 1.5 ≈ 3.2小时
如果平均功耗:
3kW
理论续航:
4.8 ÷ 3 ≈ 1.6小时
实际续航会受到:
电机效率
机器人运动模式
负载
路况
电池SOC
温度
等因素影响。
可以。
理论能量:
51.2 × 200 = 10.24kWh
如果机器人平均功耗:
2.5kW
理论运行时间:
10.24 ÷ 2.5 ≈ 4.1小时
但是:
10.24kWh
对于人形机器人来说可能意味着较大的电池重量。
因此实际设计不能只追求容量,还要考虑:
Wh/kg
也就是电池系统能量密度。
主要看应用需求。
更适合:
工业机器人
AGV
AMR
配送机器人
高频循环设备
优势主要是:
安全性、循环寿命和成本。
更适合:
人形机器人
四足机器人
对重量敏感的设备
主要考虑:
较高能量密度和轻量化。
不过最终需要结合具体电芯性能,而不能仅根据材料名称判断。
如果采用智能BMS,通常建议配置CAN。
CAN可以让机器人实时读取:
SOC
SOH
电压
电流
温度
故障状态
允许充电电流
允许放电电流
对于具身机器人来说:
BMS + CAN
可以让机器人主控系统实时了解电池状态。
可以。
例如:
51.2V 100Ah
理论能量:
5.12kWh
如果希望1小时左右完成理论充电:
平均充电功率至少需要接近:
5kW级。
如果进一步要求:
30分钟快充
理论平均充电功率需要达到:
10kW级。
对应100Ah电池约:
2C充电。
此时需要重点评估:
高倍率电芯
BMS
温升
充电器
热管理
循环寿命
浩博电池可以根据机器人整机参数进行电池PACK定制。
常见可以评估:
24V
36V
48V
51.2V
60V
72V
96V
等电压平台。
具体电压需要根据:
机器人最大功率
电机控制器电压范围
峰值电流
续航时间
电池重量
以及:
充电方式
确定。
东莞市浩博光电科技有限公司旗下浩博电池主要面向机器人、AGV、AMR、工业移动设备等应用提供锂电池PACK定制方案。对于具身机器人项目,除了电压和容量,还建议在项目初期同步确定BMS、CAN通信、峰值放电倍率、快充倍率、PACK尺寸和重量限制。
| 机器人类型 | 可重点评估电压 | 常见电池体系 |
|---|---|---|
| 小型服务机器人 | 24V | 磷酸铁锂/三元 |
| 配送机器人 | 24V/48V | 磷酸铁锂 |
| 工业移动机器人 | 48V/51.2V | 磷酸铁锂 |
| 具身机器人 | 48V/51.2V/72V | 三元/磷酸铁锂 |
| 四足机器人 | 48V/60V/72V | 三元 |
| 人形机器人 | 48V/51.2V/60V/72V | 三元为主,具体视架构 |
| 高功率机器人 | 72V/96V及以上 | 根据功率和驱动架构确定 |
没有统一标准。48V、51.2V、60V、72V是值得重点关注的电压平台,高功率机器人可以采用96V甚至更高电压。
目前没有统一标准,应根据具体整机架构确定,48V~72V是常见的工程设计范围之一。
因为磷酸铁锂单体标称3.2V,16串就是:
3.2 × 16 = 51.2V。
不一定。续航主要取决于电池总能量kWh和机器人实际功耗。提高电压的主要价值是降低相同功率下的工作电流。
如果机器人功率不高,48V完全可以使用;如果峰值功率较高,则需要进一步评估60V、72V甚至96V平台。
可以。电压、容量、电芯体系、倍率、BMS、CAN通信、结构尺寸、重量、快充和热管理均可以根据机器人实际需求进行定制。
具身机器人没有一个固定的标准电池电压。
从工程选型角度,可以先记住:
24V:小型机器人
48V/51.2V:中等功率机器人、工业机器人
60V/72V:高动态、高功率机器人
96V及以上:更高功率机器人平台
最终电压应该由:
最大功率 × 最大允许电流
共同确定。
对于具身机器人电源设计,真正需要确定的不是单独一个“多少伏”,而是一整套参数:
电压 + 容量 + 峰值功率 + 放电倍率 + 快充倍率 + BMS + CAN + 重量 + 尺寸。
这才是具身机器人锂电池PACK正确的选型方式。
声明: 本网站所发布文章,均来自于互联网,不代表本站观点,如有侵权,请联系删除。




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。