При выборе литиевого аккумулятора для беспилотных исследовательских судов необходимо учитывать энергоёмкость, долговечность, безопасность и качество поставщика. Необходимо оценить литиевый аккумулятор для беспилотных исследовательских судов на соответствие морским стандартам, поскольку литиевые морские аккумуляторы подвержены особым рискам:
С 2012 по меньшей мере 12 зарегистрированных отказов литиевых аккумуляторов морского назначения часто возникали из-за попадания воды и утечек охлаждающей жидкости.
Неисправности могут привести к пожару или взрыву, поэтому меры безопасности имеют решающее значение.
Литиевый аккумулятор высокой плотности энергии для беспилотных гидрографических судов обеспечивает современную двигательную установку и надежную работу. Вы повышаете производительность и снижаете риски, выбирая правильный литиевый аккумулятор и сотрудничая с надежными поставщиками. Вам необходимо выбрать правильный литиевый аккумулятор, соответствующий требованиям к эксплуатации в сложных морских условиях.
Основные выводы
Выбирайте литиевые батареи, соответствующие напряжению и энергетическим потребностям вашего судна, учитывая продолжительность миссии, нагрузку на оборудование и факторы окружающей среды для надежной работы.
Отдайте приоритет безопасности, выбирая батареи с надежными системами управления и сертифицированными химическими составами, такими как LiFePO4и соблюдение стандартов безопасности на море для предотвращения аварий и опасностей.
Работайте с надежными поставщиками, которые предлагают сертификаты качества, хорошую поддержку клиентов и гарантии, обеспечивающие длительную, эффективную и безопасную работу аккумуляторов.
Часть 1: Потребности в энергии
1.1 Емкость и напряжение
Процесс выбора аккумулятора необходимо начать с расчета потребности в энергии для вашего беспилотного гидрографического судна. Необходимая общая емкость зависит от продолжительности миссии, нагрузки на оборудование и факторов окружающей среды. Чтобы оценить необходимую емкость аккумулятора, выполните следующие действия:
Спрогнозируйте общее потребление энергии для миссии, включая двигатели, датчики и любые фотоэлектрические панели.
Используйте интеллектуальную систему управления энергопотреблением (SEMS), которая применяет такие алгоритмы, как A*Pb, для оптимизации пути и скорости вашего судна с учетом изменяющихся морских течений и волн.
Добавьте запас прочности — обычно 20% — чтобы гарантировать, что у вас будет достаточно энергии в конце миссии.
Контролируйте напряжение/ток двигателя, состояние аккумулятора и данные об окружающей среде в режиме реального времени для регулировки скорости и оптимизации использования энергии.
Примите во внимание вклад фотоэлектрических панелей, которые могут увеличить доступную емкость аккумулятора на 21% в некоторых миссиях.
Разделите миссию на этапы: создайте сетку области, оптимизируйте путь на постоянной скорости, затем оптимизируйте скорость для выбранного пути.
Подтвердите свои расчеты экспериментальными данными; исследования показывают, что отклонение между прогнозируемым и фактическим потреблением энергии составляет менее 1.5%.
Отрегулируйте скорость во время миссии с учетом оставшегося заряда батареи и прогнозируемого вклада фотоэлектрических систем, чтобы поддерживать запас прочности.
Наконечник: Всегда рассчитывайте ёмкость аккумулятора не только с учётом продолжительности миссии и нагрузки оборудования, но и с учётом условий окружающей среды и возможностей сбора энергии. Это обеспечивает надёжную работу и максимальную эффективность.
При выборе литиевых аккумуляторных элементов необходимо учитывать напряжение, соответствующее системным требованиям вашего судна. В таблице ниже приведены типичные диапазоны напряжения и ёмкости для использования в морских исследованиях:
Кейсы | Типичное напряжение | диапазон объемов производства | Рекомендации по применению |
|---|---|---|---|
Маленькие рыбацкие лодки | 12V | ~60Ач LiFePO₄ | Обеспечивает работу сонара и небольших моторов в течение нескольких часов. |
Среднеразмерные круизеры | 24V | ~100Ач банка | Поддерживает множество нагрузок, таких как холодильник, навигация, освещение |
Живая лодка / длительное использование | 24В или выше | 2× 100–200 Ач | Гибридные зарядные установки с двигателем, солнечной батареей и береговым питанием |
Литиевые аккумуляторные элементы с собственным напряжением (например, отдельные блоки на 24 В или 36 В) упрощают подключение и повышают производительность системы управления аккумуляторными батареями. Линейка продукции охватывает диапазон напряжений от 12 до 72 В, обеспечивая широкий спектр морских исследований и промышленность Приложения. Если вам нужно индивидуальное решение для батареи, нажмите здесь для консультации.
1.2 Скорость разряда
Скорость разряда определяет, насколько быстро литиевые аккумуляторные элементы могут отдавать энергию оборудованию вашего судна. Необходимо убедиться, что скорость непрерывного разряда превышает максимально допустимый ток, потребляемый двигателями и электроникой. В таблице ниже представлены отраслевые стандарты скорости разряда для морских литиевых аккумуляторных батарей:
Параметр | Рекомендуемая ставка | Максимальная скорость |
|---|---|---|
Скорость разряда (LiFePO4) | 0.5С (50% мощности) | 1С (100% мощности) |
Превышение тока разряда 1С может привести к перегреву, повреждению и сокращению срока службы аккумулятора. Соблюдение этих значений обеспечивает безопасность, производительность и долговечность. Токовый ток разряда выражает отношение тока разряда к ёмкости аккумулятора. Например, токовый ток 1С означает, что аккумулятор может разрядиться полностью за один час. Литиевые элементы с высокой плотностью энергии поддерживают более высокие токи разряда, но необходимо обеспечить баланс между плотностью энергии, безопасностью и ресурсом.
Скорость непрерывной разрядки должна превышать максимально допустимый ток потребления вашего оборудования.
Это обеспечивает надлежащую производительность и предотвращает перегрузку аккумулятора.
Скорость непрерывной разрядки является важнейшим параметром для безопасного и эффективного использования морских аккумуляторов.
Примечание: Всегда сверяйте скорость разряда элементов литиевой батареи с пиковыми энергетическими потребностями вашего судна. Это защитит вашу систему и обеспечит её надёжную работу.
1.3 Система управления батареями
Надежная система управления батареями (BMS) необходима для морских литиевых аккумуляторных батарей. BMS контролирует и управляет ячейками литиевых аккумуляторов, обеспечивая безопасную эксплуатацию и максимальную производительность. Ключевые функции включают:
Защита от пониженного и повышенного напряжения для предотвращения повреждения ячеек.
Мониторинг и контроль температуры для предотвращения теплового пробоя и пожаров.
Защита от внутренних и внешних коротких замыканий.
Балансировка ячеек для поддержания равномерного заряда и разряда между ячейками.
Автоматическое отключение в небезопасных условиях для защиты как аккумулятора, так и пользователя.
Система BMS непрерывно измеряет напряжение, ток и температуру, оценивая остаточный заряд, ёмкость и состояние аккумулятора. Она регулирует мощность зарядки и контролирует выходную мощность, предотвращая перезаряд и глубокий разряд. Функции диагностики неисправностей и защиты выявляют такие проблемы, как повышенное и пониженное напряжение, перегрузка по току, перегрев, короткие замыкания и повреждения изоляции, своевременно предупреждая об этом и выполняя необходимые действия.
Передовая технология BMS использует алгоритмы на базе искусственного интеллекта для мониторинга в режиме реального времени и предиктивного обслуживания, повышая безопасность и долговечность в экстремальных условиях. Эти системы включают шифрование военного уровня для защиты данных и интегрируются с системами управления судном. Некоторые конструкции BMS используют отдельные микрочипы на каждом элементе литиевой батареи для детального мониторинга и беспроводной связи, повышая отказоустойчивость и упрощая проводку. Предиктивная аналитика оптимизирует работу аккумуляторов в суровых условиях, обеспечивая надежную работу беспилотных исследовательских судов.
Для получения более подробной информации о технологии BMS и ее применении в основным медицинским, робототехника, безопасность, инфраструктура, бытовая электроника и промышленность сектора, посетите наш Блог БМС.
Литиевый аккумулятор высокой плотности энергии с усовершенствованной системой управления аккумуляторными батареями (BMS) обеспечивает безопасную и эффективную работу вашего судна даже в сложных морских условиях. Возможности быстрой зарядки и интеллектуальное управление энергопотреблением дополнительно повышают эксплуатационную гибкость.
Часть 2: Химия и безопасность
2.1 Морская литиевая батарея LiFePO4
При выборе морского литиевого аккумулятора для беспилотных исследовательских судов необходимо понимать различия в химическом составе литиевых аккумуляторов. Наиболее распространённые типы включают: LiFePO4, NMC, LCO, LMO и LTO. Каждый химический состав обладает уникальными преимуществами и недостатками для применения в морской среде.
В таблице ниже сравниваются основные свойства этих химических веществ:
Химия | Напряжение платформы | Плотность энергии (Втч/кг) | Типичный срок службы | Пригодность для использования в море |
|---|---|---|---|---|
LiFePO4 | 3.2V | 90-140 | 2,000-5,000 | Отлично (высокая безопасность, длительный срок службы) |
NMC | 3.6V | 150-220 | 1,000-2,000 | Хорошо (более высокая плотность, умеренный срок службы) |
LCO | 3.7V | 150-200 | 500-1,000 | Ограниченный (более короткий цикл жизни) |
LMO | 3.7V | 100-150 | 700-1,500 | Умеренный (хорошая мощность, меньше жизни) |
LTO | 2.4V | 70-80 | 5,000-10,000 | Ниша (сверхдолгий срок службы, низкая плотность) |
Вы обнаружите, что морские литиевые батареи LiFePO4 выделяются по нескольким причинам:
Они обеспечивают более длительный срок службы, часто достигающий 2,000–5,000 циклов, что значительно превышает срок службы большинства других литиевых аккумуляторов.
Они обеспечивают превосходную термостойкость и безопасность, снижая риск возгорания или теплового пробоя.
В аккумуляторах LiFePO4 используются нетоксичные материалы, что делает их более экологичными, чем химические вещества на основе кобальта.
Они поддерживают стабильное напряжение и высокую эффективность заряда/разряда, что имеет решающее значение для бесперебойной подачи электроэнергии на судах.
Их прочная конструкция выдерживает высокие токи разряда, что идеально подходит для питания требовательной морской электроники.
Хотя аккумуляторы LiFePO4 имеют несколько меньшую плотность энергии, чем NMC или LCO, их надёжность и безопасность делают их предпочтительным выбором для использования в морских условиях. Вы получаете литиевый аккумулятор морского класса, устойчивый к деградации под воздействием тепла, вибрации и влаги, что гарантирует надёжную работу в суровых условиях.
Наконечник: Для большинства беспилотных исследовательских судов морские литиевые батареи LiFePO4 обеспечивают наилучшее сочетание безопасности, производительности и длительного срока службы.
2.2 Срок службы и диапазон температур
При выборе литиевых морских аккумуляторов необходимо учитывать как срок службы, так и диапазон рабочих температур. Срок службы определяет количество циклов полной зарядки и разрядки, которое аккумулятор может выполнить, прежде чем его ёмкость упадёт ниже 80% от первоначальной. В таблице ниже показаны различия между LiFePO4 и другими литий-ионными аккумуляторами:
Аккумулятор химии | Типичный срок службы | Пригодность морской среды |
|---|---|---|
LiFePO4 | От 2,000 до 5,000 циклов | Предпочтительно для морских и автономных систем из-за стабильности и надежности при глубоком цикле. |
Другие литий-ионные | От 500 до 1,500 циклов | Менее предпочтительный; меньший срок службы и долговечность |
Благодаря более длительному сроку службы морские литиевые аккумуляторы LiFePO4 сокращают частоту замены и снижают общую стоимость владения. Это преимущество критически важно для беспилотных исследовательских судов, работающих в удаленных или труднодоступных местах.
Диапазон температур также влияет на производительность и безопасность литиевых аккумуляторов морского применения. Рекомендуемая рабочая температура для литиевых аккумуляторов морского применения составляет от 15 до 35 °C (от 59 до 95 °F). Эксплуатация за пределами этого диапазона может снизить ёмкость, увеличить внутреннее сопротивление и ускорить старение. Зарядка или разрядка при температуре ниже 0 °C (32 °F) грозит повреждением литиевого покрытия и потерей ёмкости, а температура выше 45 °C (113 °F) может привести к быстрой деградации и создать угрозу безопасности. Для поддержания оптимальной производительности и безопасности следует обеспечить надлежащую вентиляцию и выбирать аккумуляторы, устойчивые к высоким температурам.
Примечание: Всегда контролируйте температуру аккумулятора и избегайте экстремальных условий, чтобы максимально продлить срок службы и надежность литиевых морских аккумуляторов.
2.3 Функции безопасности
Безопасность — главный приоритет при использовании литиевых аккумуляторов в морских условиях. Современные морские литиевые аккумуляторы включают в себя: расширенные функции безопасности для защиты вашего судна, экипажа и оборудования.
Ключевые функции безопасности включают в себя:
Защита от перезарядки с помощью интеллектуальных зарядных устройств и интегрированных систем управления аккумуляторами (BMS), которые автоматически прекращают зарядку при полном заряде.
Защита от короткого замыкания достигается за счет помещения каждой батареи во внутреннюю упаковку и использования прочной внешней упаковки, предотвращающей перемещение и удары.
Встроенная система BMS контролирует напряжение, ток и температуру, обеспечивая диагностику в режиме реального времени и автоматическое отключение в небезопасных условиях.
Соответствие международным стандартам безопасности, таким как Руководство ООН по испытаниям и критериям, раздел 38.3, которое гарантирует, что аккумуляторы отвечают строгим требованиям к конструкции и транспортировке.
Вы также должны соблюдать правила морских перевозок, включая Международный кодекс морской перевозки опасных грузов (IMDG). Эти правила требуют надлежащей упаковки, маркировки и документирования литиевых аккумуляторов для использования на море. Например, уровень заряда не должен превышать 30% при отдельных поставках, а на упаковках должны быть маркировки, указывающие на класс опасности 9. Производители обязаны предоставлять документы с результатами испытаний, подтверждающие соответствие стандартам безопасности.
Хотя современные технологии защиты от перезаряда и предотвращения теплового разгона значительно повысили безопасность, для обеспечения полной эффективности этих систем необходимо поддерживать их в рабочем состоянии и контролировать. Ни одна технология не может полностью исключить все риски, поэтому следует внедрять многоуровневые стратегии безопасности и регулярно проводить техническое обслуживание.
⚠️ Alert: При выборе литиевых морских аккумуляторов никогда не забывайте о безопасности и соблюдении нормативных требований. Правильный выбор защитит ваши инвестиции и обеспечит безопасную эксплуатацию в любых морских условиях.
Часть 3: Качество и соответствие
3.1 Размер и вес
Необходимо выбирать литиевые аккумуляторные батареи, соответствующие физическим ограничениям вашего беспилотного гидрографического судна. Стандартные морские литиевые аккумуляторы, такие как используемые в BlueBoat USV и BlueROV2, отличаются компактными размерами и приемлемым весом. В таблице ниже приведены типичные характеристики:
Параметр | Характеристики |
|---|---|
номинальное напряжение | 14.8 V |
Номинальная мощность | 18.0 Ах |
Конфигурация ячейки | 4S6P |
Диаметр | Приблизительно 74.2 мм |
Длина | Приблизительно 146 мм |
Вес | Около 1152 граммов (2.54 фунта) |
Вес и объем аккумулятора Непосредственно влияют на устойчивость судна и эксплуатационную эффективность. Необходимо сбалансировать энергоёмкость с ограничениями полезной нагрузки. Эффективность управление энергией и вспомогательные источникиТакие как фотоэлектрические панели, могут расширить дальность полета и снизить энергопотребление. Оптимизированные системы управления энергопотреблением помогают преодолеть ограничения, накладываемые размером и весом аккумулятора, повышая общую производительность.
Совет: Всегда проверяйте, что литиевый аккумулятор надёжно крепится в водонепроницаемом корпусе и не превышает грузоподъёмность судна. Правильная установка гарантирует безопасность и надёжность работы.
3.2 Качество и сертификация поставщиков
При выборе литиевых аккумуляторов для беспилотных исследовательских судов следует уделять первостепенное внимание качеству поставщика. Поставщики с хорошей репутацией бренда, проверенной производственной инфраструктурой и надежной службой поддержки клиентов гарантируют более высокую надежность и удовлетворение. Ищите поставщиков, предоставляющих комплексную сертификацию, такую как UN38.3, UL 1973, маркировку CE, IEC 62133, ISO 9001, RoHS и DOT. В таблице ниже представлены основные сертификаты:
Сертификаты | Цель | Важность для поставщиков морских литиевых аккумуляторов | Регион/Рынок |
|---|---|---|---|
UN38.3 | Безопасная транспортировка | Критически важно для соблюдения правил судоходства | Глобальный |
UL 1973 | Стандарт безопасности | Обеспечение безопасности в морской среде | Северная Америка |
Маркировка CE | Здоровье, безопасность, окружающая среда | Соответствие нормативным требованиям | Европа |
IEC 62133 | Аккумуляторная батарея безопасности | Экологическое соответствие | Глобальный |
стандартами качества ISO 9001 | Качество | Стабильное качество продукции | Глобальный |
RoHS | Опасные вещества | Экологическая устойчивость | Европа |
Правила DOT | Транспортная безопасность | Соответствие требованиям США | США |
Высокие рейтинги качества поставщиков напрямую связаны с надёжностью аккумуляторов и удовлетворенностью клиентов. Поставщики с опытом работы в отрасли, передовыми технологиями производства и строгим контролем качества предлагают надёжные литиевые аккумуляторы с длительным сроком службы и превосходной производительностью. Вы получаете надежные гарантии, техническую поддержку и глобальную сервисную сеть, которые обеспечивают постоянную поддержку клиентов и быстрое решение проблем.
Примечание: Выбирайте поставщиков с прозрачными отчетами об испытаниях, сертификатами и историей положительных отзывов. Надежная поддержка клиентов и послепродажное обслуживание имеют решающее значение для B2B-клиентов, управляющих парком беспилотных исследовательских судов.
Совокупная стоимость владения
При выборе литиевых аккумуляторов необходимо учитывать совокупную стоимость владения. Хотя первоначальная стоимость морских литиевых аккумуляторов выше, чем свинцово-кислотных аналогов, со временем вы экономите деньги благодаря более длительному сроку службы, минимальному обслуживанию и меньшему количеству замен. Например, стоимость 12-вольтовой LiFePO100-аккумуляторной батареи ёмкостью 4 А·ч составляет от 1,131 до 1,925 долларов США за десять лет, включая установку, обслуживание и зарядку. Свинцово-кислотные аккумуляторы требуют многократной замены, что увеличивает стоимость до 3,120–4,445 долларов США. Более длительный срок службы аккумулятора сокращает перерывы в работе и затраты на техническое обслуживание, повышая общую эффективность вашего парка.
Чтобы продлить срок службы аккумулятора, следуйте рекомендуемым правилам обслуживания:
Используйте совместимые морские зарядные устройства с технологией интеллектуальной зарядки.
Для большинства случаев использования заряжайте до 80–90%.
Избегайте зарядки при экстремальных температурах.
Регулярно проверяйте аккумуляторы на предмет изменения характеристик.
Ежемесячно очищайте и защищайте соединения.
Обеспечьте хорошую циркуляцию воздуха и контролируйте влажность.
Изолируйте отсеки и следите за температурой.
⚡️ Надежная поддержка клиентов и понятные условия гарантии (например, 10-летнее покрытие) еще больше снижают риски и обеспечивают надежную работу B2B-операций.
Чтобы выбрать лучшую батарею для морского использования, вам следует:
Подберите литиевую батарею для беспилотных исследовательских судов в соответствии с потребностями вашего судна по напряжению и емкости.
Отдайте приоритет безопасности, используя сертифицированные морские аккумуляторные батареи и надежную защиту.
Выбирайте надежных поставщиков с сильной поддержкой.
Общая ошибка | Влияние |
|---|---|
Игнорирование химических компромиссов | Снижение безопасности, сокращение срока службы |
Игнорирование совместимости | Системные сбои |
FAQ
1. Что делает Large Power Подходят ли литиевые аккумуляторные батареи для беспилотных исследовательских судов?
Large Power Разрабатывает литиевые аккумуляторные батареи для морского применения с передовой системой управления аккумуляторными батареями (BMS), надежными функциями безопасности и отраслевыми сертификатами. Вы можете нажмите здесь для индивидуальной консультации.
2. Как LiFePO4 соотносится с другими литиевыми химическими веществами, применяемыми в морской среде?
Химия | Напряжение | Плотность энергии (Втч/кг) | Жизненный цикл |
|---|---|---|---|
LiFePO4 | 3.2V | 90-140 | 2,000-5,000 |
NMC | 3.6V | 150-220 | 1,000-2,000 |
LCO | 3.7V | 150-200 | 500-1,000 |
LiFePO4 обеспечивает более длительный срок службы и более высокий уровень безопасности для морской среды.
3. Можете ли вы получить индивидуальные решения по литиевым аккумуляторам для промышленных автопарков?
Да. Вы можете заказать индивидуальные литиевые аккумуляторные батареи для промышленного парка. Нажмите здесь для индивидуальной консультации обсудить ваш проект с Large Powerинженерная команда.
