UUV(Unmanned Underwater Vehicle,无人水下航行器)电池属于当前特种锂电池领域技术门槛最高的方向之一。
其应用包括:
AUV自主水下机器人
ROV水下机器人
XLUUV超大型无人潜航器
水下滑翔机
水下探测平台
水下侦察系统
军用无人潜航器
深海探测装备
相比普通锂电池,UUV电池需要同时解决:
深海高压
海水腐蚀
长续航
高可靠性
低EMI噪声
防爆安全
高能量密度
等极端问题。
AUV重点强调:
长航时
高能量密度
自主运行
典型应用:
海洋测绘
海底勘探
军事侦察
水雷探测
科研调查
当前主流采用:
锂离子 Li-ion
锂聚合物 LiPo
LiFePO4磷酸铁锂
Li-SOCl2一次锂电池
其中:
Li-ion 目前仍是主流方案。
ROV通常强调:
大功率输出
高频充放电
高机动性
应用包括:
水下施工
海底维修
石油平台
海洋工程
水下焊接
ROV电池重点:
高倍率放电
抗振动
压力舱设计
海水防腐
军用UUV要求最高。
包括:
XLUUV超大型无人潜航器
水下侦察平台
反潜系统
水雷战系统
水下攻击平台
重点要求:
| 项目 | 要求 |
|---|---|
| 低噪声 | 极低声学特征 |
| EMI | 极低电磁干扰 |
| 深海压力 | 6000米级 |
| 安全性 | 防热失控 |
| 续航 | 超长航时 |
| 可靠性 | 长期无人值守 |
SeaPower 等深海电池已经用于:
6000米级UUV
XLUUV
深海AUV。
深海压力极大:
| 深度 | 压力 |
|---|---|
| 1000米 | 100Bar |
| 3000米 | 300Bar |
| 6000米 | 600Bar |
因此UUV电池通常采用:
压力补偿结构
充油设计
压力耐受PACK
钛合金壳体
部分系统采用:
Pressure-Tolerant Battery(耐压电池)。
海洋环境极端腐蚀。
通常要求:
钛合金
316L不锈钢
阳极氧化铝
特种密封胶
双层密封
防护等级:
IP68
水下长期浸泡
UUV最核心指标之一就是续航。
目前主流:
| 电池类型 | 特点 |
|---|---|
| Li-ion | 主流方案 |
| LiPo | 高能量密度 |
| Ag-Zn银锌 | 高功率 |
| Li-SOCl2 | 超长寿命 |
| LiFePO4 | 高安全 |
很多现代UUV已开始采用:
高密度锂聚合物
深海耐压锂电池。
军用UUV非常敏感:
声学噪声
EMI
电流纹波
否则容易:
被声呐发现
干扰通信
干扰传感器
因此要求:
超低EMI BMS
无风扇
低纹波供电
低磁设计
深海热失控极危险。
因此越来越多系统开始采用:
LiFePO4磷酸铁锂
原因:
热稳定性高
安全性更强
循环寿命长
部分研究已经采用:
2kWh LiFePO4深海UUV系统。
目前常见:
| 平台 | 电压 |
|---|---|
| 小型AUV | 24V/48V |
| 中型UUV | 72V/96V |
| 大型UUV | 220V/320V |
| XLUUV | 540V–1000V |
Epsilor 已提供:
24V–1000V 海洋与UUV电池系统。
目前行业趋势:
高压化
模块化
压力耐受化
固态电池
燃料电池混合系统
长续航
快速更换模块
部分大型AUV/UUV已经开始研究:
氢燃料电池+锂电混合动力。
东莞浩博光电科技有限公司可定制:
UUV锂电池
AUV水下机器人电池
ROV深海电池
深海耐压锂电池
水下无人潜航器电池
舰载无人系统电池
水下机器人动力电池
支持:
24V–1000V定制
LiFePO4磷酸铁锂
深海6000米耐压
IP68/IP69
钛合金结构
压力补偿设计
低EMI军工BMS
CAN/RS485/以太网通讯
-40℃低温启动
GJB150
MIL-STD-810
MIL-STD-461
适用于:
深海探测
海洋科考
军用UUV
水雷探测
海底测绘
水下侦察
无人潜航平台