Cómo elegir una batería para drones submarinos: voltaje, capacidad, corriente y factor de forma

Para elegir lo correcto batería de dron submarino, haga coincidir el rango completo de voltaje operativo de la batería, la energía utilizable, la corriente de descarga continua y máxima y las dimensiones físicas de su vehículo. La batería también debe funcionar con el sistema de carga, la protección eléctrica y el recinto submarino del ROV.

Una batería con suficientes vatios-hora aún puede tener dificultades con cargas simultáneas de propulsor. Del mismo modo, es posible que un paquete con especificaciones eléctricas adecuadas no quepa dentro de una carcasa de presión sellada.

Esta guía explica cómo evaluar cada requisito, comparar las plataformas LiFePO4 de 24 V de MANLY Battery y verificar la compatibilidad antes de pedir una batería para un vehículo submarino personalizado.

Comience con los requisitos eléctricos y de misión del ROV

Antes de seleccionar una batería, establezca qué necesita el dron submarino para funcionar. Los puntos de partida más útiles son su rango de voltaje permitido, cargas eléctricas, duración de la misión, espacio disponible para la batería y profundidad de operación.

Un pequeño ROV de observación y un vehículo de inspección equipado con sensores pueden utilizar sistemas de energía completamente diferentes, incluso cuando ambos operan bajo el agua.

Identifique el voltaje de la batería y el rango de entrada aceptado

Comience con las especificaciones eléctricas de los propulsores, los controladores electrónicos de velocidad (ESC), el tablero de distribución de energía y la electrónica de a bordo.

La especificación importante no es simplemente si un vehículo se anuncia como 12V o 24V. Necesita conocer los voltajes de entrada más bajos y más altos que cada componente puede aceptar de manera segura.

Por ejemplo, el propulsor Blue Robotics T200 tiene un rango operativo específico de 7 a 20 V. Su corriente máxima publicada aumenta de aproximadamente 17 A a 12 V a 32 A a 20 V. Estas cifras ilustran por qué la tensión de alimentación afecta tanto al rendimiento de la propulsión como a la demanda eléctrica.

Si la batería elegida funciona fuera de los límites de voltaje de un componente, el sistema eléctrico necesita una etapa de conversión diseñada adecuadamente o una configuración compatible diferente.

Registre la ventana completa de voltaje de la batería, incluido el voltaje de carga completa y el corte de descarga. La tensión nominal por sí sola no es suficiente.

Enumere los propulsores, las cargas útiles y la duración de la misión

Calcule los requisitos de energía para todo lo conectado a la batería, no solo el sistema de propulsión.

Un vehículo submarino puede operar varios tipos de equipos eléctricos:

• Propulsores: proporcionan movimiento, control de profundidad y mantenimiento de posición.
• Cámaras y luces: apoyan la inspección visual, especialmente en aguas oscuras o turbias.
• Sensores de sonar y navegación: Suministro de información ambiental y de posicionamiento.
• Controladores y comunicaciones: Operan durante la mayor parte de la misión.
• Manipuladores y herramientas: agregue cargas eléctricas intermitentes durante tareas especializadas.

Para cada componente, registre su voltaje de funcionamiento, consumo de energía típico y corriente más alta esperada.

A continuación, describe la misión. Un vehículo que pasa una hora inspeccionando lentamente una estructura estacionaria tiene un perfil de potencia diferente al de uno que acelera repetidamente, viaja contra corriente y opera un manipulador.

Estos detalles le permiten estimar el consumo medio de energía manteniendo separada la demanda eléctrica máxima.

Registre las dimensiones del compartimento de la batería y la profundidad de inmersión

Mida el espacio disponible para el conjunto completo de la batería, incluidas las salidas de cables, los conectores, los elementos de fijación y cualquier espacio libre necesario.

Un compartimento de batería cilíndrico puede tener suficiente volumen interno pero aún así ser demasiado estrecho para una batería rectangular.

La profundidad de inmersión crea otro requisito. La presión hidrostática aumenta a medida que el vehículo desciende, por lo que la carcasa de presión, los sellos y los penetradores de cables deben estar calificados para la profundidad de operación planificada.

El BlueROV2 proporciona un ejemplo útil. Su guía de batería alternativa especifica un ajuste cilíndrico dentro de un círculo de 74 mm de diámetro y una longitud de batería inferior a 200 mm, excluyendo el cable. La compatibilidad eléctrica por sí sola no establecería si cabe otro paquete.

Para el desarrollo personalizado de ROV, finalice las dimensiones del compartimiento de la batería y los requisitos de presión antes de confirmar el diseño del paquete.

Haga coincidir el voltaje y la capacidad de la batería del dron submarino

La batería de un dron submarino debe entregar el voltaje correcto y al mismo tiempo almacenar suficiente energía para toda la misión. El voltaje determina la compatibilidad eléctrica; la capacidad determina cuánta carga hay disponible; Los vatios-hora expresan la energía nominal almacenada de la batería.

La evaluación conjunta de estas especificaciones produce una decisión de compra más útil que elegir la clasificación de amperios-hora más alta.

Voltaje nominal, voltaje de carga completa y recuento de celdas

Las baterías de litio se construyen conectando celdas individuales en serie y en paralelo.

Las conexiones en serie aumentan el voltaje. Las conexiones en paralelo aumentan la capacidad y, dependiendo de las celdas y la construcción, la corriente disponible.

La química de la batería también afecta el voltaje de cada celda.

Configuración de la batería	Tensión nominal	Voltaje típico de carga completa
4S convencional de iones de litio/LiPo	14,8 V	16,8 V
6S convencional de iones de litio/LiPo	22,2 V	25,2 V
8S LiFePO4	25,6 V	29,2 V

Los valores son típicos para las configuraciones en serie indicadas. Los límites de carga finales deben seguir las instrucciones específicas del fabricante de la celda y la batería.

Considere dos paquetes de baterías comúnmente descritos como pertenecientes a la clase de 24 V. Un paquete de iones de litio convencional 6S puede alcanzar los 25,2 V cuando está completamente cargado, mientras que un paquete LiFePO4 8S normalmente alcanza los 29,2 V.

Esa diferencia de voltaje es importante si los controladores del motor o la electrónica auxiliar del vehículo tienen límites superiores estrictos.

Las plataformas LiFePO4 de 24 V de MANLY Battery utilizan un voltaje nominal de 25,6 V. Por lo tanto, deben compararse con el rango de entrada completo del ROV objetivo en lugar de seleccionarse únicamente por el término “24V”.”

Vatios-hora frente a amperios-hora para la planificación del tiempo de ejecución

Los amperios-hora (Ah) miden la capacidad de carga eléctrica. Los vatios-hora (Wh) miden la energía y son más útiles al comparar baterías con diferentes voltajes.

El cálculo básico es:

\[ \text{Energía (Wh)}=\text{Voltaje nominal (V)}\times\text{Capacidad (Ah)} \]

Una batería de 25,6 V y 20 Ah almacena 512 Wh nominales. Una batería de 25,6 V y 30 Ah almacena 768 Wh.

Para estimar los requisitos energéticos de un dron submarino:

\[ \text{Energía de misión (Wh)}\approx\text{Potencia promedio (W)}\times\text{Tiempo (h)} \]

Supongamos que se espera que un ROV personalizado tenga un promedio de 180 W durante una operación de dos horas. Su demanda energética estimada es de 360Wh.

Si el proyecto requiere mantener en reserva 20% de energía nominal de la batería, un objetivo de capacidad inicial simplificado es:

\[ 360\div0.8=450\text{ Wh} \]

Una batería nominal de 512 Wh supera ese objetivo energético preliminar. Sin embargo, la idoneidad real todavía depende de la capacidad disponible a la temperatura de funcionamiento, el envejecimiento de la batería, las pérdidas de conversión, la corriente de carga y los requisitos de reserva.

Para cálculos de misión más detallados, consulte nuestro Guía de dimensionamiento de baterías ROV.

Reserva de energía y química de la batería

La misión debería finalizar con suficiente energía de la batería para un ascenso, regreso o recuperación controlados. Una reserva proporciona un margen operativo adicional cuando las corrientes, el tiempo de viaje o la demanda de carga útil difieren de las condiciones planificadas.

La química de la batería también debe reflejar cómo se utilizará el vehículo.

LiFePO4, o fosfato de hierro y litio, es un tipo de química de batería de iones de litio valorada por su estabilidad térmica y características de ciclo de vida. Es particularmente relevante para las plataformas ROV diseñadas para despliegues repetidos y recargas de rutina.

Otras químicas de iones de litio, incluido el níquel, manganeso y cobalto (NMC), pueden ofrecer una mayor densidad de energía, lo que puede resultar útil cuando el vehículo tiene límites estrictos de peso y volumen.

Los paquetes de polímero de litio (LiPo) también se utilizan en robótica submarina, especialmente cuando son importantes un embalaje compacto y una alta capacidad de descarga. Sus requisitos de carga y manipulación deben seguir el diseño específico del paquete.

La decisión final debe considerar las especificaciones completas del paquete en lugar de solo las etiquetas químicas.

Para una batería de dron submarino utilizada en repetidas misiones de inspección, LiFePO4 ofrece una base atractiva cuando el voltaje, la corriente de descarga y la configuración mecánica coinciden con el vehículo.

¿Puede su batería suministrar suficiente corriente para los propulsores?

La capacidad de la batería le indica cuánta energía se almacena, pero la corriente de descarga determina la rapidez con la que se puede entregar esa energía.

La batería de un dron submarino debe soportar la carga eléctrica combinada del sistema de propulsión y el equipo a bordo. Las celdas de la batería, el sistema de gestión de la batería (BMS), el cableado y los conectores necesitan clasificaciones de corriente adecuadas.

Corriente continua y descarga máxima

La corriente de descarga continua es la cantidad de corriente que una batería puede suministrar durante un período prolongado en sus condiciones operativas nominales.

La corriente de descarga máxima describe una salida más alta permitida por un período limitado.

Los propulsores pueden crear una demanda de corriente sustancial cuando un ROV acelera, maniobra contra corrientes de agua o cambia de dirección. Varios propulsores funcionando simultáneamente pueden suponer una gran carga para el sistema de batería.

Por ejemplo, Blue Robotics especifica una corriente de descarga continua máxima de 60 A y una corriente de ráfaga de 132 A en 10 segundos para su batería de iones de litio de 14,8 V y 18 Ah. Estas son clasificaciones diferentes, cada una relevante para una condición operativa diferente.

Al estimar la corriente requerida de un ROV, considere cargas simultáneas:

\[ I_{\text{total}}=I_{\text{propulsores}}+I_{\text{electrónica}}+I_{\text{accesorios}} \]

Utilice un perfil operativo realista para una demanda continua, mientras compara la combinación máxima creíble de cargas con la clasificación de corriente máxima de la batería.

La duración de la corriente máxima importa. Un paquete clasificado para una breve sobretensión de tres segundos no puede sostener automáticamente esa corriente durante diez segundos.

Clasificación C, caída de voltaje y corte BMS

La clasificación C expresa la corriente de descarga de la batería en relación con su capacidad en amperios-hora.

\[ \text{Corriente continua (A)}=\text{Capacidad (Ah)}\times\text{Clasificación C} \]

Por ejemplo, una batería de 20 Ah con una clasificación de descarga continua genuina de 5 C puede, en teoría, suministrar 100 A de forma continua en las condiciones especificadas.

Ese cálculo describe una clasificación eléctrica, no una garantía de que cada batería de 20 Ah pueda entregar 100 A.

El paquete real está limitado por sus celdas, BMS, conexiones internas, temperatura y especificaciones del fabricante.

La caída de voltaje es otra consideración. Cuando una corriente alta pasa a través de la resistencia interna de una batería, el voltaje del terminal cae. Una caída suficientemente grande puede hacer que un controlador de velocidad electrónico alcance su umbral de bajo voltaje o active la protección de la batería.

Un BMS protege la batería monitoreando condiciones como sobrecorriente, sobretensión, subtensión y temperatura. Si el sistema excede el umbral de corriente programado, el BMS puede interrumpir la salida.

Para aplicaciones submarinas, la estrategia de apagado importa tanto como el índice de protección. Los diseñadores de ROV deben tener en cuenta el manejo de fallas, la capacidad de recuperación restante y las consecuencias de la pérdida de potencia de propulsión.

Conectores, calibre de cables y compatibilidad con cargadores

La compatibilidad eléctrica se extiende más allá de los terminales de la batería.

Los cables y conectores transportan la misma corriente de carga que el resto del sistema eléctrico. Los conductores de tamaño insuficiente o las conexiones mal adaptadas pueden introducir resistencia, pérdida de voltaje y calor.

Verifique lo siguiente antes de comprar:

• Tipo de conector y polaridad: Confirme la conexión mecánica y el cableado positivo/negativo.
• Clasificación de corriente continua: Verifique el conector, el cable y cualquier adaptador en las condiciones de instalación esperadas.
• Longitud y calibre del cable: Calcule la caída de voltaje y el calentamiento del conductor a la corriente requerida.
• Perfil de carga: haga coincidir el cargador con la química de la batería, el número de celdas, el voltaje de carga y la corriente de carga permitida.
• Comunicación BMS: confirme si el vehículo necesita información sobre el estado de la batería, alarmas o estado de carga.

Por ejemplo, se utiliza un conector XT90 en el sistema de batería BlueROV2, pero hacer coincidir el conector por sí solo no establece la compatibilidad eléctrica.

Los paquetes LiFePO4 también requieren un perfil de carga adecuado. Un cargador diseñado para una configuración de batería de litio diferente puede tener límites de voltaje inadecuados incluso cuando su conector encaja.

Para un proyecto OEM, MANLY Battery puede analizar configuraciones, cables, conectores y funciones de comunicación opcionales de BMS personalizados como parte de la especificación de la batería.

Paquetes de baterías MANLY para proyectos personalizados de drones submarinos

MANLY Battery ofrece plataformas de energía LiFePO4 que pueden servir como punto de partida para proyectos personalizados de robótica submarina. Las siguientes baterías de clase 24 V proporcionan capacidades de energía definidas y clasificaciones de descarga para diferentes requisitos eléctricos.

Se trata de plataformas de baterías industriales y robóticas existentes, no de paquetes de repuesto submarinos universalmente compatibles. La integración final depende del rango de voltaje del vehículo objetivo, la demanda actual, las dimensiones del gabinete y la instalación con presión nominal.

Batería LiFePO4 de 24 V y 20 Ah — 512 Wh para sistemas de carga inferior

Especificaciones principales: 25,6 V nominal | 20Ah | 512Wh | Descarga continua máxima de 20A | 229 × 138 × 212 milímetros

La capacidad energética de 512Wh convierte esta batería de litio MANLY en una referencia práctica para sistemas robóticos personalizados de 24V con cargas eléctricas controladas. Su clasificación de descarga BMS de 20 A proporciona un límite de diseño claro para combinar sistemas de propulsión, procesadores integrados y sensores más pequeños.

La batería incluye protección contra sobrecarga, sobredescarga, sobrecorriente, cortocircuitos y fallas relacionadas con la temperatura. El equilibrio de celdas también forma parte de la configuración.

Una carcasa rectangular definida resulta útil a la hora de planificar un compartimento para equipos especialmente diseñado. Los proyectos con diferentes diseños internos pueden discutir requisitos de conexión y embalaje personalizados con MANLY Battery.

Para una plataforma de inspección compacta cuya corriente continua verificada permanece dentro del límite nominal, la batería de 24 V y 20 Ah ofrece un punto de partida sencillo para un sistema de energía integrado.

Batería LiFePO4 de 24 V y 30 Ah — 768 Wh para requisitos energéticos más elevados

Especificaciones principales: 25,6 V nominal | 30Ah | 768Wh | Descarga continua máxima de 30A | 260 × 168 × 210 milímetros

Con 768 Wh de energía nominal, la batería LiFePO4 de 24 V y 30 Ah de MANLY es adecuada para proyectos diseñados en torno a un mayor presupuesto de energía a bordo. Su clasificación máxima de descarga continua de 30 A también brinda a los ingenieros una especificación actual definida para la integración del sistema.

Esta configuración es relevante para los robots de inspección equipados con sistemas electrónicos, iluminación y sensores que funcionan continuamente, siempre que las cargas combinadas de propulsión y accesorios permanezcan dentro de los límites eléctricos de la batería.

La batería utiliza una química LiFePO4 e incorpora funciones BMS protectoras y de equilibrio celular. El monitoreo Bluetooth opcional está disponible para proyectos que necesitan acceso a la información de la batería.

Para los fabricantes de equipos que especifican una nueva plataforma de clase 24V, la capacidad de 768Wh ofrece una base útil para equilibrar la energía planificada de la misión con el espacio de instalación disponible.

Batería robótica LiFePO4 de 24 V y 50 Ah — 1280 Wh para plataformas más grandes

Especificaciones principales: 25,6 V nominal | 50Ah | 1.280Wh | Descarga continua 50A | Pico de 100 A durante 1 a 3 segundos | Dimensiones personalizables

La capacidad de energía de 1280 Wh es una característica definitoria de la batería robótica de 24 V y 50 Ah de MANLY. Crea un presupuesto sustancial de energía a bordo para plataformas personalizadas más grandes que necesitan alimentar equipos de propulsión junto con dispositivos electrónicos de navegación, hardware de detección u otras cargas útiles de la misión.

La descarga continua especificada de 50 A y la clasificación máxima de corta duración de 100 A ayudan a los ingenieros a evaluar tanto las cargas operativas como la demanda de corriente temporal.

La personalización es otra característica útil. La plataforma de la batería admite dimensiones de carcasa y disposiciones de conexión configurables, con comunicación opcional RS485, RS232 o bus CAN.

Para el desarrollo de ROV personalizado con suficiente volumen de instalación, este modelo proporciona una base para discutir la capacidad de energía, la integración eléctrica, el monitoreo de la batería y el empaque de aplicaciones específicas con MANLY Battery.

Selección de una plataforma de batería MANLY

Las tres baterías satisfacen diferentes requisitos de proyecto en lugar de formar una línea de reemplazo universal. Primero haga coincidir la ventana de voltaje del vehículo y las cargas máximas y continuas reales, luego considere la energía requerida y el diseño del gabinete.

A modo de contexto, el BlueROV2 especifica una batería 4S nominal de 14,8 V con al menos 60 A continuos y una capacidad de descarga en ráfaga de 120 A. Una batería personalizada de 24 V no puede tratarse como un sustituto directo de ese sistema sin una arquitectura eléctrica verificada y diseñada por separado.

Cuando una plataforma estándar no coincide con el vehículo objetivo, MANLY Battery puede trabajar con clientes OEM para definir un paquete de baterías personalizado utilizando los requisitos eléctricos y mecánicos del proyecto.

Haga que la batería se ajuste al vehículo y su carcasa de presión

Una batería de dron submarino adecuada debe adaptarse tanto al vehículo físico como a su sistema eléctrico.

Las dimensiones de la batería, la distribución masiva, las disposiciones de sellado y la profundidad operativa influyen en cómo se ensambla y opera un ROV. Estos requisitos deben evaluarse antes de aprobar la configuración final del paquete.

Forma del paquete, dimensiones y espacio libre para cables

El factor de forma de la batería describe la forma física y la disposición del paquete.

Las baterías rectangulares son comunes en equipos industriales, mientras que los paquetes cilíndricos pueden ser convenientes para carcasas tubulares bajo el agua. Los ensamblajes personalizados pueden utilizar una forma diseñada alrededor de la estructura interna del vehículo.

Comience con las dimensiones internas utilizables en lugar de las dimensiones exteriores del gabinete.

Para un compartimento rectangular, registre el largo, ancho y alto disponibles. Para un compartimento cilíndrico, compruebe su diámetro interno y longitud utilizables.

Luego tenga en cuenta el espacio adicional que necesita la instalación eléctrica:

• Cables de alimentación y su radio de curvatura mínimo permitido.
• Conectores y cualquier acceso necesario para la desconexión.
• Soportes de batería, soportes y protección contra vibraciones.
• Espacio libre respecto de sellos, tapas de extremo y herrajes del gabinete.
• Inspección, mantenimiento y retirada de baterías.

Una batería puede ajustarse a las dimensiones nominales del compartimento y aún así interferir con una tapa de extremo o una conexión de cable.

Para los equipos OEM, un dibujo mecánico es más útil que una descripción general como “batería compacta”. Permite al fabricante de la batería evaluar la envoltura completa instalada del paquete.

Peso, flotabilidad y trimado

La masa de la batería afecta el centro de gravedad del vehículo y la distribución general del peso.

Si un ROV existente recibe una batería diferente, su flotabilidad y ajuste pueden cambiar incluso cuando el nuevo paquete se ajusta a la misma carcasa.

La flotabilidad depende del agua desplazada por el vehículo completo, mientras que el peso del vehículo determina la fuerza hacia abajo. Un ROV con flotabilidad neutra tiene fuerzas hacia arriba y hacia abajo aproximadamente equilibradas.

La ubicación de la batería también importa. Mover una mochila relativamente pesada hacia adelante, hacia atrás o verticalmente puede cambiar el equilibrio de cabeceo y balanceo.

Un ROV que necesita un empuje vertical continuo para compensar una flotabilidad o un equilibrio deficientes puede consumir energía que de otro modo podría sustentar la misión.

Para una plataforma personalizada, considere en conjunto la masa instalada de la batería, la ubicación, el desplazamiento del gabinete y el lastre requerido. Verifique el saldo final con la carga útil prevista instalada.

Clasificaciones IP, profundidad operativa y gabinetes estancos

La resistencia al agua y la resistencia a la presión no son especificaciones intercambiables.

Un gabinete con clasificación IP67 o IP68 brinda protección bajo condiciones definidas de prueba de ingreso. Esa designación no establece de forma independiente la profundidad operativa permitida, la duración o la resistencia de un dron submarino a ciclos de presión repetidos.

Se debe diseñar una carcasa de presión para la profundidad planificada y el conjunto completo, incluidos sellos, tapas de extremo y penetradores.

Blue Robotics, por ejemplo, publica clasificaciones de profundidad explícitas para sus recintos submarinos. Sus cajas herméticas con clasificación de presión están especificadas para profundidades de hasta 300 metros y el fabricante proporciona información por separado sobre la construcción y el sellado del recinto.

Una instalación de batería submarina debe abordar tres condiciones distintas:

Entrada de agua: ¿Puede el gabinete ensamblado evitar que el agua llegue al sistema eléctrico en las condiciones previstas?

Presión externa: ¿Pueden la carcasa y sus componentes soportar la presión a la profundidad planificada?

Comportamiento térmico y eléctrico: ¿Puede la batería funcionar dentro de sus límites de temperatura y corriente cuando se instala en el gabinete?

Una batería de litio normal y resistente al agua no debe exponerse directamente a aguas profundas a menos que el paquete completo haya sido diseñado y calificado específicamente para esas condiciones.

Para proyectos OEM de baterías MANLY, el diseño de la carcasa de presión, los requisitos de sellado y la integración de la batería deben evaluarse en comparación con el entorno operativo submarino real.

Verifique la compatibilidad de la batería del dron submarino antes de realizar el pedido

Antes de pedir una batería para dron submarino, verifique que la configuración seleccionada funcione con el vehículo completo. Una combinación exitosa requiere compatibilidad eléctrica, integración mecánica adecuada y validación en las condiciones de funcionamiento previstas.

Para diseños de equipos nuevos, estas verificaciones deben completarse antes de comprometerse con las cantidades de producción.

Verificación de voltaje, corriente y protección en banco

Comience con una evaluación eléctrica controlada fuera del agua.

Confirme que el voltaje de salida de la batería permanezca dentro del rango operativo permitido del vehículo durante su ventana de estado de carga prevista. Preste especial atención al voltaje completamente cargado, ya que puede exceder el valor nominal en una cantidad significativa.

A continuación, evalúe la demanda actual en condiciones de carga representativas.

El plan de prueba debe abordar:

• Demanda en estado estacionario: mida la corriente requerida durante la operación representativa del equipo y la propulsión.
• Demanda de corta duración: verifique la aceleración esperada, las maniobras y las cargas simultáneas del propulsor.
• Estabilidad de voltaje: Monitoree el voltaje del terminal bajo carga e identifique cualquier caída inaceptable.
• Comportamiento de protección: verifique la protección de corriente, voltaje y temperatura de la batería con respecto a los requisitos del sistema.
• Conexiones eléctricas: Verifique la polaridad, la caída de voltaje y las temperaturas de conexión bajo las cargas previstas.

El comportamiento de protección debe verificarse utilizando procedimientos aprobados y equipo apropiado. Cortocircuitar o sobrecargar deliberadamente una batería de litio no es una prueba de campo aceptable.

Los ingenieros también deben confirmar que una parada de protección no crea un riesgo de pérdida de propulsión no controlada.

Confirmar el tiempo de ejecución y recortar en una prueba en el agua

Una vez establecida la compatibilidad eléctrica, evalúe el vehículo integrado en un entorno controlado.

Una piscina o un tanque de prueba adecuado permite a los operadores verificar la flotabilidad, la dirección, la propulsión y el consumo de energía antes de realizar misiones más exigentes.

De manera similar, Blue Robotics recomienda comenzar la operación del BlueROV2 en aguas poco profundas, tranquilas y claras y realizar las verificaciones prescritas del recinto antes del despliegue.

Comience con el movimiento básico y el mantenimiento de la posición. Confirme que el ROV pueda mantener su orientación prevista sin un empuje correctivo excesivo.

A continuación, registre el voltaje, la corriente y el consumo de energía de la batería durante condiciones de funcionamiento representativas. Incluya componentes electrónicos y accesorios a bordo en lugar de medir únicamente la propulsión.

Comparar los resultados con el perfil de misión esperado. Si la prueba demuestra una carga promedio diferente a la anticipada, actualice el presupuesto de energía antes de aprobar la especificación final de la batería.

La calificación de sellado y presión requiere atención especial. Siga los procedimientos de prueba de presión y de fugas aprobados por el fabricante del gabinete; una prueba exitosa en aguas poco profundas no establece una clasificación en aguas profundas.

Envíe una especificación completa de la batería al fabricante

Una especificación técnica clara ayuda a fabricante de baterías evaluar una aplicación sin depender de suposiciones sobre el vehículo.

Para los compradores de OEM, la siguiente información proporciona un punto de partida útil:

Requisito	Información a proporcionar
Solicitud	ROV, AUV, robot de inspección u otro equipo submarino
Voltaje de la batería	Tensión nominal y rango de funcionamiento permitido
Capacidad de la batería	Ah o Wh requeridos y duración de la misión
Corriente continua	Corriente de funcionamiento esperada y carga máxima sostenida
Corriente máxima	Demanda máxima y su duración.
Espacio de instalación	Dimensiones disponibles, forma del paquete y disposición de montaje
Peso	Requisitos máximos aceptables de masa y equilibrio de la batería
Conexiones	Tipo de conector, polaridad, longitud del cable y requisitos del cable
Gestión de batería	Requisitos de protección, monitoreo y comunicación de BMS
Cargando	Especificaciones del cargador, corriente de carga y condiciones de funcionamiento.
Ambiente	Temperatura, profundidad de operación, disposición de la carcasa de presión y exposición a la humedad.
Requisitos de compra	Requisitos de muestra, cantidad de producción y documentación requerida.

Para el transporte en EE. UU., las baterías de litio deben cumplir con los requisitos aplicables para materiales peligrosos. La Administración de Seguridad de Materiales Peligrosos y Oleoductos (PHMSA) establece que las celdas y baterías de litio ofrecidas para el transporte deben haber pasado las pruebas de diseño requeridas en la Sección 38.3 del Manual de Pruebas y Criterios de las Naciones Unidas. Los fabricantes y distribuidores posteriores también deben poner a disposición el resumen de prueba aplicable.

ONU 38.3 aborda las pruebas de transporte; no establece que una batería esté calificada para exposición a presión bajo el agua.

Para un nuevo proyecto de robótica submarina, se debe verificar la documentación para conocer la configuración exacta de la batería que se suministra.

MANLY Battery puede ayudar a los clientes OEM a especificar una batería de litio personalizada según el voltaje, la capacidad, la corriente de descarga, el BMS, la interfaz de comunicación y la disposición física requeridos.

Proporcionar todos los requisitos operativos facilita la definición de un paquete que pueda integrarse en el vehículo y evaluarse según los criterios de aceptación del proyecto.

Preguntas frecuentes sobre baterías de drones submarinos

¿Puedo utilizar una batería marina LiFePO4 en un ROV?

Sí, una batería marina LiFePO4 puede alimentar un ROV si su rango completo de voltaje, índices de descarga, dimensiones y conexiones coinciden con los requisitos del vehículo. La batería también debe instalarse en un sistema de energía submarino adecuado.

La clasificación de resistencia al agua de una batería marina no la califica automáticamente para funcionar bajo una presión de agua sustancial. Para un ROV personalizado de clase de 24 V, la plataforma LiFePO4 de 24 V y 20 Ah de MANLY Battery ofrece una referencia eléctrica de 512 Wh, sujeta a la compatibilidad actual y del gabinete.

¿Puede una batería de mayor Ah prolongar el tiempo de inmersión?

Sí. Al mismo voltaje nominal, una mayor capacidad de amperios-hora proporciona más energía nominal almacenada y puede extender el tiempo de operación cuando la demanda de energía del vehículo sigue siendo comparable.

Por ejemplo, la batería LiFePO4 de 24 V y 30 Ah de MANLY almacena 768 Wh, mientras que su batería robótica de 24 V y 50 Ah almacena 1280 Wh. Cada uno soporta un requerimiento energético diferente. El tiempo de inmersión real aún depende de la carga de propulsión, las cargas útiles, la temperatura, la capacidad utilizable y el peso y la flotabilidad del vehículo completo.

¿Cuándo es mejor la potencia de superficie que una batería integrada?

La energía de superficie es útil cuando un ROV atado necesita un funcionamiento prolongado sin detenerse para reemplazar o recargar su batería a bordo. Puede ser adecuado para inspección, monitoreo u otros trabajos continuos respaldados por una fuente de alimentación de superficie.

Una batería de litio a bordo admite el funcionamiento eléctrico autónomo y puede simplificar las implementaciones cuando no se dispone de un sistema de energía de superficie adecuado. La arquitectura correcta depende del tiempo de funcionamiento, las características de la conexión, la demanda de energía y la logística de implementación. BlueROV2, por ejemplo, admite tanto la energía de la batería integrada como una configuración de energía de superficie dedicada.

Conclusión

Elegir una batería para drones submarinos es una decisión de ingeniería a nivel de sistema. La batería debe funcionar dentro de los límites de voltaje del ROV, suministrar la corriente continua y máxima requerida, almacenar suficiente energía utilizable y adaptarse a la disposición de carcasa de presión prevista.

Para sistemas personalizados más pequeños, un presupuesto de energía definido y una carga eléctrica controlada pueden guiar la selección hacia una configuración de batería compacta de 24 V. Las plataformas de inspección más grandes o los vehículos equipados con sensores pueden requerir más energía almacenada, capacidad de corriente adicional o integración mecánica personalizada.

MANLY Battery ofrece plataformas LiFePO4 de 24 V, 20 Ah, 30 Ah y 50 Ah que brindan especificaciones de arranque establecidas para diferentes requisitos de energía robótica.

Para los fabricantes de equipos que desarrollan un dron submarino especialmente diseñado, MANLY Battery también admite ingeniería de baterías personalizada en cuanto a voltaje, capacidad, configuraciones de BMS, conectores, comunicación y dimensiones del paquete.

Explora nuestro soluciones de baterías de litio o comuníquese con MANLY Battery en [email protected] para analizar los requisitos de energía de su proyecto de robótica submarina.

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