首页>新闻动态>行业资讯
防爆机器人电池方案
防爆机器人电池方案
【浩博电池资讯】 2026-03-27  6

典型高端防爆机器人电池系统(石化场景),我给你按工程方案级别直接拆清楚(含本安/隔爆组合思路)


一、应用场景拆解(罐区 / 加油站 / 装置区)

这些场景核心特点:

  • 气体环境:IIA / IIB / IIC(含氢气最严)

  • 区域等级

    • Zone 0(极少见)

    • Zone 1(主战场)

    • Zone 2(边缘区域)

  • 温度组别:T4 / T6(常见)

 典型防爆机器人已经做到:

  • Ex d IIC T6 Gb(隔爆整机)

  • 或复合型 Ex d ib(隔爆 + 本安)


二、防爆锂电池系统选型逻辑

1 本安型(Ex ib)——低功耗部分

适用:

  • BMS采集

  • 传感器供电(气体/温度/视觉)

  • 通讯模块

设计原则:

  • 限压 + 限流(本质安全)

  • 双重冗余保护

  • 故障仍不点燃

 本安核心:

  • 电压限制:≤ 30V(典型)

  • 电流限制:≤ 几百 mA

  • 电容、电感严格受控

 结论:
本安只能做“控制系统电源”,不能做动力


2 隔爆型(Ex d)——动力电池主体

适用:

  • 驱动电机

  • 行走系统

  • 大功率计算平台

设计方式:

  • 锂电池 + BMS 全部放入隔爆壳体

  • 壳体满足:

    • 抗爆压力

    • 火焰不外泄

 防爆机器人主流就是:

  • 锂电池供电 + Ex d外壳


3 复合防爆(推荐方案 )

实际工程中最常见:

Ex d [ib] 或 Ex d + Ex ib

结构如下:

动力系统(隔爆)
  └── 电池PACK(Ex d)
  └── 高压BMS(隔爆)

控制系统(本安)
  └── 采集板(Ex ib)
  └── 传感器(Ex ib)
  └── 通讯(Ex ib)

 优点:

  • 满足高功率

  • 同时满足安全信号级别


三、锂电池PACK设计要点

1 电芯选型(非常关键)

推荐优先级:

类型推荐程度原因
磷酸铁锂(LFP)热稳定性最好
三元锂(NCM)风险高
钛酸锂(LTO)安全但成本高

 防爆行业基本:
✔ LFP为主


2 电压平台建议

机器人:

类型电压
小型巡检24V / 48V
主流巡检机器人48V / 72V
大型巡检机器人96V

3 关键结构设计

(1)隔爆电池

  • 材质:铝合金/不锈钢

  • 防爆等级:Ex d IIC

  • IP等级:≥ IP65

(2)防爆连接

  • 防爆接头(电缆引入装置)

  • 防爆航空插头

(3)热管理

  • 被动散热(导热+壳体)

  • 禁止风冷(危险)

  • 可选:

    • 相变材料(PCM)

    • 防爆液冷(高端)


4 BMS设计(核心卖点)

必须做到:

  • 本安接口(Ex ib)

  • 多级保护:

    • 过充

    • 过放

    • 短路

    • 过温

  • 故障安全(Fail Safe)

 通讯:

  • CAN / RS485(你已经提到 ✔)


5 安全设计(必须)

  • 单体热失控隔离

  • PACK防爆泄压结构

  • 火焰阻隔路径设计

  • 电池间阻燃隔热


四、防爆认证体系(必须过)

国际:

  • ATEX(欧盟)

  • IECEx(全球)

中国:

  • GB 3836 系列

  • 防爆合格证(CNEx)


防爆标识示例

Ex d ib IIC T6 Gb

含义:

  • d:隔爆

  • ib:本安

  • IIC:氢气环境(最高)

  • T6:≤85℃

  • Gb:Zone 1


五、典型整机参数参考

  • 电池:锂电池供电

  • 续航:6h左右

  • 工作温度:-20~60℃

  • 防爆等级:Ex d / Ex d ib 


六、工程级方案建议

推荐你做:

 标准产品线(可以卖的)

1、48V / 72V 防爆机器人电池

  • 48V 100Ah(巡检机器人)

  • 72V 100Ah(重载巡检)

2、防爆等级

  • Ex d IIC T6(动力)

  • Ex ib(BMS/接口)

3、卖点设计

  • -20℃低温启动

  • 60℃高温运行

  • CAN远程诊断

  • 模块化更换


 高端版本(差异化)

  • Ex d[mb] 复合结构(灌封+隔爆)

  • 军工级BMS(冗余)

  • 防爆无线充电