Combien de temps durent les batteries des drones sous-marins ? Durée d'exécution du ROV expliquée par type de mission

Les drones sous-marins alimentés par batterie peuvent fonctionner plusieurs heures par charge, mais il n’existe pas d’autonomie unique qui s’applique à chaque ROV ou à chaque mission. Les spécifications actuelles du fabricant montrent à quel point la différence peut être grande : QYSEA évalue le FIFISH V-EVO jusqu'à quatre heures en vol stationnaire, mais environ une heure en pleine mobilité, tandis que Blue Robotics évalue le BlueROV2 à environ deux heures d'utilisation normale et quatre heures d'utilisation légère avec sa configuration de batterie spécifiée.

La raison est simple : les batteries de drones sous-marins fournissent une charge électrique variable et non fixe. Un véhicule filmant lentement en eau calme a un profil énergétique très différent du même type de ROV tenant une position à contre-courant, faisant fonctionner un sonar ou actionnant un manipulateur.

Pour les opérateurs et les développeurs de ROV, la question utile n’est donc pas seulement “ Combien d’heures dure la batterie ? Il s’agit de ” Quelle quantité d’énergie utilisable cette mission nécessite-t-elle et la batterie peut-elle fournir en toute sécurité à la fois la puissance moyenne et la puissance maximale dont le véhicule a besoin ? “

Combien de temps durent les batteries des drones sous-marins dans le monde réel ?

La plupart des ROV compacts alimentés par batterie sont conçus pour un fonctionnement de plusieurs heures, mais les chiffres d'autonomie publiés ne sont significatifs que lorsque les conditions de fonctionnement sont également connues. Un fabricant peut spécifier une utilisation normale, une utilisation légère, un vol stationnaire, un mouvement complet ou un autre profil de service, et ces chiffres ne doivent pas être traités comme interchangeables.

Par exemple, trois spécifications ROV actuelles illustrent la gamme :

ROV	Autonomie de la batterie publiée	Contexte opérationnel
QYSEA FIFISH V-EVO	Jusqu'à 4 heures	Environ 4 heures de vol stationnaire ; environ 1 heure de mobilité complète
Blue Robotics BlueROV2	Environ 2 heures d'utilisation normale	Environ 4 heures en utilisation légère
Blueye avec batterie haute capacité de 216 Wh	Jusqu'à 5 heures	Durée d'exécution normale ; varie selon l'utilisation et la configuration de l'équipement

Ces chiffres proviennent des fabricants respectifs et démontrent pourquoi une seule étiquette “ ROV de quatre heures ” peut cacher des différences importantes dans l'endurance réelle de la mission.

Durée d'exécution nominale par rapport à la durée de plongée réelle

La durée d'exécution nominale est généralement mesurée dans le cadre d'un profil de fonctionnement défini. Le temps de plongée réel comprend tout ce que le véhicule doit faire, du lancement à la récupération.

Une mission pratique peut comprendre :

• descente sur le chantier ;
• transit du point de lancement à la cible ;
• inspection, tournage, mesure ou intervention ;
• maintien de la position pendant la collecte des données ;
• repositionnement entre les points d'inspection ;
• ascension et récupération;
• une réserve d’énergie pour les retards ou les conditions changeantes.

Penser en phases de mission est particulièrement utile car la phase d’exécution de la tâche peut consommer de l’énergie très différemment de la descente ou du transit lent. Votre deuxième référence sépare de la même manière le déploiement, le transit, l'exécution des tâches et la récupération lorsqu'il s'agit de l'endurance pratique de la mission.

Un ROV qui a besoin de 90 minutes pour l’inspection proprement dite ne doit donc pas être spécifié autour d’exactement 90 minutes d’autonomie théorique de la batterie. La capacité de la batterie doit prendre en charge le profil de déploiement complet et la réserve requise du projet.

Pourquoi deux ROV similaires peuvent avoir une endurance très différente

Les wattheures de batterie sont importants, mais ils ne représentent qu’une partie de l’autonomie.

Deux ROV transportant des batteries avec une capacité énergétique similaire peuvent quand même consommer cette énergie à des rythmes différents pour les raisons suivantes :

• taille du véhicule et traînée hydrodynamique ;
• nombre, disposition et efficacité du propulseur ;
• vitesse de fonctionnement ;
• diamètre de l'attache et longueur déployée ;
• flottabilité et assiette ;
• masse et traînée de la charge utile ;
• puissance d'éclairage ;
• sonars et équipements de navigation ;
• processeurs embarqués ;
• manipulateurs ou autres outils électriques.

L'architecture du ROV est importante car la configuration du propulseur détermine la façon dont le véhicule se déplace et maintient sa position, tandis que l'attache elle-même introduit une traînée dans le système. Votre référence Deep Trekker identifie également la configuration du propulseur comme étant essentielle à la propulsion et identifie l'attache à flottabilité neutre comme moyen de réduire la traînée du courant.

C'est pourquoi les batteries de drones sous-marins doivent être évaluées par rapport au budget de puissance réel du véhicule plutôt qu'en comparant uniquement les ampères-heures.

Durée d'exécution du ROV par type de mission

Le type de mission est l’un des indicateurs les plus puissants de la demande réelle de batteries. Le même ROV peut fonctionner efficacement lors d'une inspection visuelle lente et consommer beaucoup plus d'énergie lorsqu'il est invité à se déplacer rapidement, à lutter contre le courant ou à faire fonctionner plusieurs accessoires à la fois.

Type de mission	Demande de puissance typique	Charges principales de la batterie	Implications au niveau de l'exécution
Inspection visuelle lente	Faible à modéré	Propulseurs, caméra, lumières	Souvent plus proche d’une autonomie normale ou d’utilisation légère
Maintien en poste en eau calme	Faible à modéré	Propulseurs à contrôle de position, caméra	Efficace si la flottabilité et l'assiette sont bien réglées
Maintien en poste en courant	Modéré à élevé	Correction continue du propulseur	Le temps d'exécution peut diminuer considérablement
Recherche et transit étendu	Modéré à élevé	Propulsion soutenue, feux, navigation	Demande de puissance moyenne plus élevée
Inspection sonar	Modéré à élevé	Propulseurs, sonar, ordinateur, caméra	Les charges auxiliaires s'ajoutent à la demande de propulsion
Travail de manipulateur	Variable à élevée	Propulseurs, manipulateur, lumières, capteurs	Le profil de puissance dépend fortement du cycle de service de l'outil

Le tableau est volontairement qualitatif. Donner un nombre fixe d'heures pour chaque mission sans connaître le ROV, le courant, la charge utile, la vitesse et la batterie créerait une fausse précision.

Inspection visuelle, tournage et maintien en poste

Une inspection visuelle lente peut être relativement économe en énergie lorsque le ROV est correctement équilibré et fonctionne dans des conditions douces.

Une étude de coque, une inspection de réservoir, une vérification d'aquaculture ou une tâche vidéo à courte portée peuvent impliquer des mouvements lents suivis de périodes de vol stationnaire. Durant ces phases, la demande de propulsion peut rester inférieure à celle d’un transit continu à grande vitesse.

Le QYSEA FIFISH V-EVO fournit un exemple publié utile de cette différence : ses spécifications séparent environ quatre heures de vol stationnaire d'environ une heure en pleine mobilité. Le véhicule et la batterie n'ont pas changé ; le cycle de service de propulsion a.

Le maintien en station devient un problème énergétique différent lorsque le courant augmente. Au lieu d’effectuer des corrections occasionnelles, les propulseurs devront peut-être fournir une force continue simplement pour maintenir la caméra ou le sonar dirigé vers la cible.

Missions de recherche, de transit et à forte intensité de courant

Les schémas de recherche et les longues étapes de transit mettent davantage l’accent sur la propulsion.

L'effet devient plus fort lorsque le véhicule travaille dans des rivières, des zones de marée, des ports ou des environnements offshore. L'eau agit à la fois sur le ROV et sur son câble d'attache, de sorte qu'un courant plus élevé peut nécessiter une poussée soutenue même lorsque la vitesse du véhicule sur le fond est modeste.

La gestion du Tether est importante ici. Une attache plus longue ou de plus grand diamètre présente plus de surface à l'eau en mouvement, augmentant ainsi la charge que le véhicule doit surmonter. Les vrais utilisateurs de ROV évoquent à plusieurs reprises le courant et la traînée d'attache comme des problèmes pratiques, en particulier lorsqu'ils opèrent autour d'épaves ou à une plus grande distance horizontale.

C'est pourquoi un fabricant de batteries ou l’intégrateur de ROV a besoin de plus qu’une “ autonomie de quatre heures ” souhaitée. La vitesse actuelle, la configuration de l'attache, la distance de transit et le fonctionnement attendu du propulseur sont des données techniques.

Opérations sonar, manipulateur et multi-capteurs

Un ROV ne dépense pas toute son énergie en mouvement.

Les caméras, les lumières LED, le sonar, l'électronique de navigation, les ordinateurs de bord, le matériel de communication et les manipulateurs créent des charges électriques auxiliaires. Sur une plate-forme d'inspection dotée de nombreux capteurs, ces charges peuvent rester actives pendant une grande partie de la mission.

Le sonar devient particulièrement utile dans les eaux troubles ou à faible visibilité, où l'imagerie optique seule peut ne pas fournir de données de navigation ou d'inspection utilisables. Les plates-formes ROV modernes peuvent également combiner un sonar avec des DVL, un positionnement USBL, des capteurs inertiels et un traitement embarqué. Votre première référence décrit le sonar, le positionnement, les caméras, l'éclairage et la navigation comme des éléments intégrés des opérations professionnelles du ROV.

Le calcul correct utilise donc la puissance moyenne totale de la mission, et non la seule puissance du propulseur.

Plateformes de batterie MANLY pour batteries de drones sous-marins personnalisées

MANLY Battery propose des plates-formes LiFePO4 qui peuvent servir de points de départ électriques lors du développement de batteries de drones sous-marins personnalisées. Les spécifications finales du pack doivent encore être adaptées à la tension du ROV, à la charge moyenne et maximale, au compartiment de la batterie, aux exigences du BMS, à la conception environnementale et à l'architecture de charge.

Une distinction importante est la qualification de l'enceinte. Les batteries du catalogue MANLY peuvent comporter des spécifications de boîtier IP65 ou IP67, mais une classification IP selon la norme CEI 60529 est une classification de protection contre la pénétration ; il ne s’agit pas en soi d’une évaluation sous-marine de la pression et de la profondeur. Une batterie destinée à un ROV doit être installée ou conçue dans le cadre d’un système validé pour les exigences réelles de pression et de profondeur du véhicule.

Batterie MANLY 24V 20Ah LiFePO4 — Plateforme de référence 512Wh

La batterie MANLY 24 V 20 Ah LiFePO4 utilise une configuration nominale de 25,6 V avec une capacité nominale de 20 Ah, offrant 512 Wh d'énergie nominale stockée.

Ses spécifications électriques publiées comprennent :

• Tension nominale de 25,6 V ;
• Capacité nominale de 20 Ah ;
• 512 Wh d'énergie ;
• Décharge continue maximale de 20 A ;
• Protection BMS contre les surcharges, les décharges excessives, les surintensités, les surtensions, les courts-circuits et les surchauffes ;
• Classement du boîtier IP67.

Pour un projet ROV compact 24 V, 512 Wh constituent une référence technique utile lorsque les besoins en courant continu du véhicule restent dans les limites configurées de la batterie.

La valeur du chiffre de 512 Wh n’est pas qu’il garantit un nombre particulier d’heures de plongée. Il donne à l’équipe d’ingénierie un budget énergétique défini qui peut être comparé à la puissance moyenne mesurée ou estimée du ROV.

Par exemple, un hypothétique Un ROV d'une puissance moyenne de 200 W aurait un simple calcul d'énergie théorique de :

512Wh ÷ 200W = 2,56 heures

Ce n’est pas une exécution sur le terrain promise. La durée d'utilisation réelle dépendra également des limites du BMS, de la température de fonctionnement, de l'état de la batterie, du cycle de service réel, des besoins en réserve et de l'efficacité électrique du véhicule.

Batterie de robot MANLY 24 V 50 Ah — Plateforme de capacité supérieure de 1 280 Wh

La batterie robot MANLY 24 V 50 Ah est une plate-forme LiFePO4 conçue pour les applications robotiques où plus d'énergie embarquée et une capacité de courant plus élevée sont nécessaires.

Sa spécification publiée comprend :

• Tension nominale réelle de la batterie de 25,6 V ;
• Capacité de 50 Ah ;
• 1 280 Wh d’énergie ;
• Décharge continue maximale de 50 A ;
• Décharge de pointe de 100 A pendant 1 à 3 secondes ;
• Spécification du boîtier IP65 ;
• communication RS485, RS232 ou CANBus en option ;
• dimensions personnalisables ;
• logement personnalisable;
• câbles et connecteurs personnalisables.

Pour un développeur de ROV, l'importance des valeurs nominales de 50 A en continu et de 100 A de courte durée est différente de l'importance de la capacité de 1 280 Wh.

La capacité énergétique détermine la quantité d’énergie stockée. La capacité actuelle détermine si la batterie peut fournir la charge demandée à un moment donné.

Un ROV doté d'une grosse batterie peut toujours avoir un système d'alimentation inadapté si le BMS, les cellules, le câblage, le connecteur ou l'architecture de fusibles ne peuvent pas supporter le courant requis.

Packs de batteries personnalisés pour les exigences de tension, de courant et d'autonomie du ROV

Une coutume Batterie pour ROV devrait commencer par les spécifications du véhicule plutôt que par une taille de batterie catalogue.

Avant de développer des batteries de drones sous-marins, les apports techniques utiles incluent :

• tension de fonctionnement nominale et admissible ;
• durée cible de la mission ;
• puissance moyenne mesurée ou estimée ;
• courant continu maximum ;
• courant de crête de courte durée ;
• configuration du propulseur ;
• charge de l'équipement auxiliaire ;
• dimensions et poids maximum de la batterie ;
• exigences en matière de connecteurs et de câbles ;
• Seuils de protection BMS ;
• communication de batterie requise ;
• stratégie de recharge ;
• plage de température ;
• exigences mécaniques et environnementales.

MANLY peut personnaliser la tension, la capacité, les dimensions de la batterie du robot, le courant de charge et de décharge du BMS, les connecteurs, les boîtiers et le câblage. Les configurations de robot sélectionnées prennent également en charge les communications CAN Bus, RS485 et RS232.

La communication peut être importante lorsque le contrôleur du véhicule a besoin d'informations sur l'état de charge, la tension, le courant, la température, les alarmes ou la charge. Le protocole exact doit encore correspondre au contrôleur ROV ; avoir une interface physique CAN ou RS485 ne rend pas automatiquement deux appareils interopérables.

Pour un projet OEM, un fabricant de batteries doit donc traiter les cellules, le BMS, l'interface du contrôleur, le câblage, le système de charge et le boîtier mécanique comme une seule architecture d'alimentation intégrée.

Qu'est-ce qui réduit l'autonomie de la batterie des drones sous-marins ?

La demande en propulseurs est souvent la variable la plus importante dans la durée de fonctionnement des drones sous-marins, mais ce n’est pas la seule. Le courant, la traînée d'attache, les charges utiles, l'éclairage, le sonar, l'équilibre du véhicule, la température et la technique de fonctionnement peuvent tous modifier la consommation électrique moyenne.

Charge, vitesse, courant et traînée du propulseur

La puissance de propulsion change continuellement.

Des manœuvres lentes peuvent nécessiter seulement une fraction de la poussée disponible. Un mouvement soutenu à grande vitesse ou un maintien de la position à contre-courant nécessite que les propulseurs travaillent beaucoup plus dur.

Blue Robotics illustre cette différence directement dans sa spécification d'exécution BlueROV2 : environ deux heures en utilisation normale contre environ quatre heures en utilisation légère. Dans les discussions techniques autour des calculs de puissance du ROV, Blue Robotics note également que supposer que chaque propulseur fonctionne en continu à la puissance maximale ne représente pas un fonctionnement typique.

La traînée d’attache ajoute une autre charge externe. Une attache plus déployée signifie plus de câble exposé à l'eau en mouvement, de sorte que le diamètre de l'attache, la flottabilité, l'itinéraire et la direction du courant peuvent tous affecter la propulsion nécessaire pour maintenir la position.

Lumières, sonar, caméras et manipulateurs

Les équipements auxiliaires consomment une partie du même budget énergétique.

Un ROV d'observation de base peut exécuter une caméra, un contrôleur, du matériel de communication et un éclairage modéré. Une plate-forme d'inspection professionnelle peut ajouter un sonar d'imagerie, des capteurs de positionnement, des lumières supplémentaires, un ordinateur embarqué et un manipulateur.

Le modèle de puissance correct est donc :

Puissance moyenne de mission = charge de propulsion + électronique + capteurs + éclairage + outils + pertes de conversion

Tous les appareils ne fonctionnent pas tout le temps à la puissance maximale, donc l'utilisation du cycle de service est plus réaliste que l'addition de chaque maximum indiqué sur la plaque signalétique.

Par exemple, un manipulateur peut consommer une énergie importante lorsqu’il se déplace, mais presque aucune lorsqu’il est inactif. Les lumières peuvent fonctionner en continu pendant une inspection en eau sombre. Le sonar et l'électronique de navigation peuvent rester alimentés tout au long de la plongée.

Ce modèle de fonctionnement est ce qui convertit une liste de composants en une exigence réaliste en matière de batterie.

Température de l'eau, flottabilité et assiette du véhicule

L’efficacité de la batterie et du véhicule dépend également des conditions physiques de fonctionnement.

La température peut affecter les performances de la batterie au lithium, en particulier lorsque les conditions s'éloignent de la plage de fonctionnement préférée des cellules. La sélection des batteries doit donc être basée sur l’environnement thermique réel plutôt que sur la seule capacité à température ambiante.

L’équilibre du véhicule est tout aussi important. Un ROV bien réglé et proche de la flottabilité neutre n'a pas besoin de dépenser autant d'énergie de propulsion pour corriger continuellement la profondeur ou l'attitude.

Blue Robotics recommande spécifiquement de régler le BlueROV2 à une flottabilité proche du neutre pour la durée de vie et la manipulation de la batterie ; un véhicule excessivement positif ou négatif doit utiliser plus de poussée pour maintenir la profondeur.

La profondeur elle-même ne doit pas être traitée comme une simple relation “ plus profond équivaut à une décharge plus rapide de la batterie ”. Les facteurs les plus pertinents sont l'énergie requise pour la descente et la montée, le comportement de l'attache, les exigences du système de pression, le courant à la profondeur de travail et la durée pendant laquelle le ROV doit parcourir avant d'atteindre la zone de travail.

Comment calculer l'autonomie du ROV à partir de la capacité de la batterie et de la consommation électrique

Le calcul théorique de base est simple :

Autonomie (heures) = énergie utilisable de la batterie (Wh) ÷ puissance moyenne du ROV (W)

La partie difficile consiste à déterminer une énergie utilisable réaliste et une puissance de mission moyenne.

Convertir la tension et les ampères-heures en watts-heures

Les ampères-heures à eux seuls ne vous indiquent pas la quantité d’énergie stockée par une batterie.

Utilisation :

Watt-heures (Wh) = tension nominale (V) × ampères-heures (Ah)

Par exemple:

• 25,6 V × 20 Ah = 512 Wh
• 25,6 V × 50 Ah = 1 280 Wh

C'est pourquoi les wattheures sont plus utiles que les ampères-heures pour comparer des batteries à différentes tensions.

Une batterie de 20 Ah à une tension ne contient pas la même énergie qu’une batterie de 20 Ah à une autre tension.

Estimer la puissance moyenne de la mission, pas seulement la puissance de pointe

La puissance de pointe répond à une question d’ingénierie : La batterie peut-elle supporter en toute sécurité la charge attendue la plus élevée ?

La puissance moyenne en répond à une autre : À quelle vitesse l’énergie stockée sera-t-elle consommée ?

Les deux comptent.

Supposons qu’un ROV dispose de six ou huit propulseurs. En ajoutant la puissance électrique maximale de chaque propulseur et en supposant que la charge totale persiste tout au long de la plongée, on surestime normalement la consommation d'énergie de la mission. À l’inverse, le dimensionnement de la batterie uniquement pour une croisière en eaux calmes peut sous-estimer ce que le pack doit fournir lors de manœuvres à forte intensité de courant.

Les conseils techniques de Blue Robotics font la même distinction : la durée de vie réelle de la batterie dépend fortement du degré d'agressivité du fonctionnement du véhicule, et tous les propulseurs fonctionnant simultanément à la puissance maximale ne constituent pas une condition continue typique.

Une feuille de travail d'ingénierie plus utile ressemble à ceci :

Charger	Puissance moyenne	Temps ou cycle de service	Mission Énergie
Propulseurs	Mesuré/estimé	Dépend de la mission	W × heures
Caméra et contrôle	Mesuré/estimé	Généralement continu	W × heures
Lumières	Mesuré/estimé	Au besoin	W × heures
Sonar	Mesuré/estimé	Au besoin	W × heures
Manipulateur	Mesuré/estimé	Intermittent	W × heures
Autres charges utiles	Mesuré/estimé	Dépend de la mission	W × heures

Ajoutez les wattheures attendus pour chaque charge pour établir un budget énergétique de mission.

Ajouter une réserve opérationnelle et valider avec les données de terrain

L’autonomie calculée ne doit pas être considérée comme le point auquel la batterie devrait être vide.

La réserve requise dépend du véhicule, du risque de la mission, de la méthode de récupération, des limites du BMS, de l'incertitude environnementale et des procédures de l'opérateur. Un véhicule inspectant un réservoir à côté d'une plate-forme d'accès a un profil de récupération différent de celui d'un ROV offshore opérant à une distance substantielle de son point de lancement.

Après le déploiement du prototype, les données mesurées doivent remplacer les hypothèses dans la mesure du possible.

Les enregistrements utiles comprennent :

• courant moyen ;
• courant de pointe ;
• tension de la batterie ;
• durée de la mission ;
• état de charge de début et de fin ;
• température de l'eau;
• conditions actuelles ;
• longueur d'attache déployée ;
• configuration de la charge utile ;
• phase de mission.

Plusieurs plongées dans des conditions représentatives peuvent produire un profil de puissance bien plus utile qu'une autonomie estimée basée uniquement sur les spécifications du catalogue.

Ce profil mesuré donne également au fabricant de batteries une base plus solide pour décider si une capacité supplémentaire, une capacité de courant différente, des paramètres BMS révisés ou une autre architecture de pack sont appropriés.

Choisir des batteries de drones sous-marins pour votre mission ROV

La bonne batterie pour drone sous-marin n’est pas simplement celle ayant la plus grande capacité Ah. La compatibilité de tension, les wattheures, le courant continu, le courant de crête, le comportement du BMS, la taille, le poids, la charge, la communication et l'intégration du système de pression doivent tous fonctionner ensemble.

Li-ion, LiPo ou LiFePO4 ?

Il n’existe pas de chimie du lithium unique adaptée à chaque ROV.

Les systèmes ROV commerciaux démontrent déjà cette diversité. Blue Robotics propose des approches de batteries lithium-ion et lithium-polymère pour le BlueROV2, tandis que les plates-formes robotiques de MANLY utilisent LiFePO4.

La sélection doit être basée sur la candidature :

Lithium-ion :
Souvent envisagé lorsqu'un stockage d'énergie élevé par rapport à la masse et au volume du pack est important. Les caractéristiques exactes d’énergie et de décharge dépendent de la chimie et de la construction de la cellule.

Lithium-polymer:
Courant dans les systèmes nécessitant un emballage compact et une capacité de décharge élevée. La conception du pack, les contrôles de charge, la protection mécanique et la gestion thermique doivent toujours correspondre à l'application.

LiFePO4 :
Bien adapté à de nombreux systèmes industriels où la durée de vie, la capacité de puissance et le comportement thermique sont des priorités de conception importantes. Les recherches comparatives publiées sur les batteries montrent des différences significatives de réponse thermique en fonction de la chimie, renforçant la nécessité de choisir la chimie dans le cadre de la conception du système plutôt que par la seule capacité.

MANLY Battery utilise LiFePO4 dans ses plates-formes de batteries de robots actuelles, y compris les configurations 24 V 20 Ah et 24 V 50 Ah décrites ci-dessus.

Tension, courant continu, courant de crête et BMS

Une batterie lithium pour ROV doit satisfaire plusieurs contraintes électriques simultanément.

Tension doit correspondre à l’autonomie électrique autorisée du véhicule.

Courant continu doit couvrir la propulsion soutenue et les charges auxiliaires sans dépasser les limites de la batterie, du BMS, du câblage ou des connecteurs.

Courant de pointe doit s'adapter à de courtes augmentations de charge telles que des manœuvres rapides ou une demande simultanée de propulseurs lorsque l'architecture du ROV le permet.

Le GTB doit protéger les cellules tout en restant compatible avec le fonctionnement normal du véhicule. Une protection contre les surintensités qui se déclenche en dessous d'un pic de propulsion légitime, par exemple, interromprait la mission même si la batterie stocke beaucoup d'énergie.

Pour les systèmes connectés, les exigences de communication peuvent inclure l'état de charge, la tension, le courant, la température, les avertissements et la coordination du chargeur. Ces fonctions doivent être définies avant la finalisation d'un pack personnalisé plutôt qu'ajoutées une fois que l'électronique du ROV a déjà été conçue.

Échanges de batteries, alimentation de surface et logistique sur le terrain

La capacité de mission longue ne nécessite pas toujours une très grande batterie embarquée.

Il existe trois choix d'architecture courants :

1. Plus d’énergie à bord pour des intervalles plus longs entre les récupérations.
2. Piles remplaçables afin qu'un véhicule puisse reprendre du service rapidement.
3. Puissance superficielle lorsqu'un fonctionnement continu est plus important qu'une alimentation embarquée totalement autonome.

Blue Robotics, par exemple, précise que sa batterie BlueROV2 peut être remplacée en 30 secondes environ et prend également en charge une architecture d'alimentation de surface distincte pour un fonctionnement continu.

La puissance de surface change fondamentalement le problème énergétique. Au lieu de transporter toute l’énergie de la mission à bord, l’énergie électrique passe par le câble d’attache depuis la surface. Cela supprime la limite normale d'autonomie de la batterie embarquée, bien que la durée réelle du déploiement dépende toujours des caractéristiques de l'équipement, des opérations de l'équipage, de la maintenance, de la gestion des attaches et de la source d'alimentation de surface.

Les questions sur la puissance embarquée par rapport à la puissance de surface apparaissent également à plusieurs reprises dans les communautés d'utilisateurs de ROV, en particulier parmi les constructeurs qui tentent d'équilibrer les pertes d'attache, le poids du véhicule, la demande actuelle et l'endurance.

La deuxième référence que vous avez fournie atteint la même distinction utile : les ROV alimentés par batterie et ceux alimentés en surface ont des modèles d'endurance fondamentalement différents.

Pour des travaux répétés sur le terrain, la disponibilité peut donc dépendre autant de l'échange de packs, de la logistique de chargement et de la planification de la batterie de rechange que de l'autonomie d'une batterie.

FAQ sur les batteries de drones sous-marins

Une batterie plus grosse donne-t-elle toujours une autonomie plus longue à un ROV ?

Plus de wattheures fournissent généralement plus d'énergie stockée, mais une batterie plus grosse ne produit pas automatiquement une augmentation proportionnelle de l'autonomie du ROV. Le pack ajouté peut modifier le poids, la flottabilité, les dimensions et l'assiette du véhicule, tandis que la batterie doit toujours répondre aux exigences de tension et de courant. Comparez Quoi, pas Ah seul, et évaluez le budget de puissance complet de la mission. Pour les batteries de drones sous-marins sur mesure, l’intégration mécanique doit être considérée en même temps que la capacité électrique.

Un drone sous-marin peut-il fonctionner en continu à partir de l’énergie de surface ?

Oui. Un ROV captif correctement conçu peut recevoir de l’énergie électrique à partir d’une alimentation supérieure au lieu de compter uniquement sur une batterie embarquée. Blue Robotics propose une configuration d'alimentation de surface pour un fonctionnement continu du BlueROV2.

Le système nécessite plus que la simple connexion d’un câble de chargeur au véhicule. La taille du conducteur d’attache, la tension de transmission, la chute de tension, l’électronique de conversion, la protection électrique, les connecteurs sous-marins et l’architecture d’alimentation du ROV doivent tous être conçus pour la charge requise.

Combien de temps dure une batterie de drone sous-marin avant son remplacement ?

L’autonomie par charge et la durée de vie de la batterie sont des spécifications différentes. La durée d'exécution décrit la durée pendant laquelle une mission peut fonctionner avant de se recharger ; La durée de vie décrit la manière dont la batterie conserve sa capacité utilisable au cours de cycles de charge-décharge répétés et du vieillissement calendaire.

La durée de vie dépend de la chimie des cellules, de la profondeur de décharge, de la température, des conditions de charge, de la demande actuelle, de l'état de stockage et du critère de fin de vie du fabricant. La spécification actuelle 24 V 20 Ah LiFePO4 de MANLY indique 6 000 cycles à une profondeur de décharge 80% dans ses conditions spécifiées.

L’état de la batterie doit toujours être évalué par rapport à l’application réelle plutôt que de supposer que chaque pack de terrain reproduira un chiffre de cycle du catalogue.

La capacité en wattheures est-elle plus utile que les ampères-heures pour un ROV ?

Oui, lorsque l'on compare des batteries avec des tensions différentes. Les wattheures représentent l’énergie stockée car ils combinent la tension et la capacité en ampères-heure :

Wh = V × Ah

Un pack 25,6 V 20 Ah stocke 512 Wh, tandis qu'un pack 25,6 V 50 Ah stocke 1 280 Wh. Les ampères-heures à eux seuls ne peuvent pas montrer cette différence lorsque la tension change. Les valeurs nominales de courant doivent ensuite être vérifiées séparément, car les wattheures décrivent la capacité énergétique et non la quantité de courant que le pack peut fournir en toute sécurité à la fois.

Quelles informations dois-je fournir à un fabricant de batterie pour une batterie ROV personnalisée ?

Commencez par la tension nominale du ROV, la plage de tension autorisée, la durée de mission souhaitée, la puissance moyenne mesurée, le courant continu et de crête, les dimensions de l'espace batterie, les limites de poids, le connecteur, la méthode de charge, la plage de température, les exigences du BMS et le protocole de communication.

Décrivez également la mission : inspection visuelle, maintien en position à courant élevé, relevé sonar, manipulation ou autre profil de service. Ces détails permettent au fabricant de batteries de traduire la durée d'exécution requise en exigences d'énergie, de courant, de BMS, de mécanique et d'intégration au lieu de sélectionner un pack uniquement à partir de la capacité Ah.

Conclusion

La réponse utile à la question “ Combien de temps durent les batteries des drones sous-marins ? ” n'est pas un nombre unique. Les spécifications publiées des ROV montrent déjà qu'un véhicule peut offrir des durées de fonctionnement très différentes selon qu'il est en vol stationnaire, en croisière légère ou lorsqu'il fonctionne avec une demande de propulsion élevée.

Pour l'inspection visuelle et l'observation lente, des manœuvres efficaces et une flottabilité neutre peuvent aider à maintenir une puissance moyenne relativement faible. Les modèles de recherche, le transit soutenu, le maintien en position à fort courant, le sonar, les manipulateurs et autres charges utiles augmentent les besoins en énergie de la mission.

Commencez par les wattheures pour établir l'énergie stockée, puis vérifiez la tension, le courant continu, le courant de crête, le comportement du BMS, les exigences environnementales et le cycle de service complet de la mission.

Pour le développement de ROV OEM, la batterie LiFePO4 24 V 20 Ah 512 Wh de MANLY Battery et la batterie robot 24 V 50 Ah 1 280 Wh fournissent deux plates-formes de référence électriques existantes. MANLY peut également développer des configurations de batteries personnalisées en fonction des exigences de tension, de capacité, de courant, de BMS, de communication, de connecteur, de câblage et mécaniques du projet. Le système d’alimentation sous-marin final doit ensuite être conçu et validé pour la profondeur de fonctionnement, l’enceinte, la charge utile et le profil de mission réels du ROV.

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