Batterie ROV vs alimentation de surface : quelle architecture d'alimentation correspond à votre mission ?

Un ROV Battery is usually the better fit when mobility, fast deployment, and a lighter power-free tether matter, while surface power makes more sense when the vehicle must remain underwater for long periods without stopping for battery changes. Hybrid systems can combine elements of both when the mission has variable loads or needs backup energy.

The decision is therefore not simply battery capacity versus unlimited runtime. Power architecture changes tether diameter, electrical losses, vehicle mass, surface equipment, charging workflow, peak-power capability, and even how an ROV behaves in current. Those system-level tradeoffs should be defined before an OEM selects voltage, amp-hours, or a battery manufacturer.

What Changes When an ROV Battery Moves Power Onboard?

Moving the primary energy source onto the ROV separates propulsion power from the surface tether. That can reduce the amount of copper required in the tether and make the tether thinner, but the vehicle must now carry enough stored energy and discharge capability for the complete mission.

Commercial designs demonstrate why this distinction matters. Deep Trekker places lithium-ion batteries inside its ROVs specifically so propulsion power does not have to travel through the tether, reducing tether diameter and potential drag.

Runtime, Energy Capacity, and Peak Current

Battery capacity tells only part of the story. A useful ROV power specification needs at least three electrical numbers: stored energy in watt-hours, continuous current capability, and short-duration peak current capability.

Watt-hours determine the theoretical energy available over time. Amp-hours alone can be misleading because a 30Ah pack at 24V stores far less energy than a 30Ah pack at 48V.

A simple planning relationship is:

Energy required (Wh) ≈ average electrical load (W) × operating time (hours)

If an ROV averages 500W for a two-hour mission, the load alone represents roughly 1,000Wh before accounting for conversion losses, reserve energy, temperature, battery aging, or operational margin.

Peak current is a separate requirement. Thrusters accelerating together, holding position against current, or operating alongside a manipulator and high-power lighting can produce a short load well above the mission average. An ROV Battery therefore needs enough energy for endurance and enough current capability to avoid voltage sag or BMS protection trips during demanding maneuvers.

Tether Drag, Mobility, and Vehicle Mass

An onboard battery adds mass and volume to the vehicle, but removing propulsion power conductors can simplify the tether.

That tradeoff becomes more important as tether length increases. VideoRay documents the relationship directly: larger conductors improve electrical power transmission, but larger conductors also produce a thicker tether and greater drag. Deep Trekker similarly identifies reduced tether diameter as one advantage of placing batteries onboard.

This matters because tether drag is not simply an inconvenience at the surface. Water moving across a long tether creates force that the ROV must overcome. More drag can consume part of the available thruster authority that would otherwise be used for positioning, inspection, or carrying payload.

For mobile inspection work, an onboard ROV Battery can therefore affect maneuverability indirectly by changing what the tether needs to carry.

Charging, Battery Swaps, and Mission Turnaround

Battery-powered architecture changes the question from “Can the surface source keep supplying power?” to “How much productive mission time can the battery workflow support?”

For occasional inspection dives, recharge time may have little operational impact. For repeated daily missions, spare packs, charging current, changeover time, and the number of chargers can determine total system availability.

A swappable pack can separate vehicle turnaround from charging time: one pack operates while another charges. A fixed pack requires the operator to plan around recharge windows or another form of opportunity charging.

Deep Trekker, for example, uses different charging strategies across its ROV platforms, including swappable batteries on the REVOLUTION and operating-time charging support on certain other systems. The broader engineering lesson is that charging architecture should be planned with the mission schedule rather than treated as an afterthought.

What Changes When Surface Power Runs Through the Tether?

Surface power removes the onboard energy ceiling, but it moves the engineering challenge into the tether and power-distribution system. Conductor resistance, transmission voltage, conversion efficiency, insulation monitoring, surface equipment, and tether handling become central design variables.

Commercial systems illustrate this architecture. Oceanbotics converts a 100–240V AC surface input into regulated 400V DC for transmission through its Topside Power System tether, while VideoRay Mission Specialist systems also use 400V DC tether power.

Continuous Runtime vs Tether Losses

Surface power can keep an ROV operating without returning solely to exchange or recharge propulsion batteries, provided the surface power source and system remain available. It does not remove electrical losses.

A tether conductor has resistance. Power lost as heat rises with the square of current:

Power loss = I²R

That relationship is one reason low-voltage, high-current transmission becomes increasingly difficult as distance and power demand rise.

If the ROV demands more current, voltage drop across the tether rises. If engineers compensate by using substantially larger conductors, tether weight and diameter can also increase. The power architecture therefore has to balance electrical efficiency against hydrodynamic and handling requirements.

VideoRay documentation captures that engineering compromise: larger tether conductors provide greater power-transmission capacity, while thicker tethers create more drag.

Transmission Voltage, DC-DC Conversion, and Tether Design

Higher transmission voltage allows the same power to move through the tether at lower current.

For example, ignoring losses for illustration:

• 2,000W at 48V requires about 41.7A.
• 2,000W at 400V requires 5A.

Lower current dramatically changes conductor losses because of the I²R relationship. The vehicle can then use isolated DC-DC conversion to bring the high tether voltage down to the rails required by thrusters, controllers, sensors, lights, and payload equipment.

This architecture is not theoretical. VideoRay power systems use 400V DC through the tether, while a documented modular ROV power architecture uses 400V tether input and converts it to a regulated 48V onboard bus before supplying lower-voltage electronics.

Higher voltage also raises insulation, connector, monitoring, and service requirements. Transmission voltage should therefore be engineered as part of the complete ROV electrical system, not increased independently to reduce cable loss.

Topside Equipment, Electrical Protection, and Deployment Complexity

A surface-powered vehicle needs more than a cable. The system may include an AC input stage, power conversion, emergency shutdown, overcurrent protection, insulation or ground-fault monitoring, a tether reel or management system, connectors, and an ROV-side converter.

VideoRay’s Mission Specialist documentation, for example, specifies a GFCI/circuit breaker on the surface system and a Line Insulation Monitor on its 400V DC ROV circuit.

Electrical protection deserves particular attention around water. OSHA explains that ground-fault protection is designed to interrupt current when a fault creates an unintended current path; protection equipment, grounding, insulation, and system design all have distinct roles.

For an OEM, that means “continuous power” should never be interpreted as simply routing high voltage down a longer tether. Surface-power architecture requires electrical design, environmental protection, fault management, and operating procedures appropriate to the actual system.

How Should You Size an ROV Battery for the Actual Mission?

Size an ROV Battery from the measured or estimated mission power profile, not from amp-hours alone. Runtime is an energy problem, while acceleration, station-keeping, tooling, and other high-load events are also current-delivery problems.

A battery that satisfies only one side of that equation may still be unsuitable for the vehicle.

Start With the Duty Cycle, Not Amp-Hours

Begin with everything that draws power:

• horizontal and vertical thrusters;
• cameras and onboard computers;
• lights;
• sonar and navigation sensors;
• manipulator or tooling loads;
• communications electronics;
• pumps, actuators, or payload equipment.

Next, estimate how long each load operates and at what power level. Thrusters rarely remain at maximum output for an entire inspection, while lights or control electronics may run continuously.

That produces a more useful energy budget than simply adding the maximum wattage of every component.

For prototype and validation work, actual voltage and current logging is preferable. A battery manufacturer can then see normal load, idle load, sustained high-load periods, and transient peaks rather than designing from a single nameplate number.

Account for Thruster Peaks and Payload Loads

Average energy consumption determines much of the runtime, but the BMS and cells must tolerate the current demanded at the hardest moment of the mission.

Consider an inspection ROV that cruises at modest thrust most of the time but occasionally has to resist current while operating a manipulator. The battery may have enough watt-hours for several hours of average operation yet still hit a current limit when propulsion and tooling demand peak simultaneously.

The design review should therefore define:

maximum continuous current + expected peak current + peak duration

Those values affect the cells, BMS, internal busbars, connectors, cables, fusing, and thermal behavior of the complete pack.

The same logic applies to the charger. A high-capacity LiFePO4 battery does not automatically support any desired charging current; the charging system must remain inside the battery’s specified charging limits and BMS logic.

Add Usable-Energy, Temperature, and Aging Margin

Nameplate watt-hours should not be treated as guaranteed mission energy.

The usable amount can be affected by battery protection thresholds, conversion efficiency, operating temperature, cell aging, current level, and the reserve the operator chooses to maintain for recovery.

Instead of applying one universal percentage to every ROV Battery, engineers should establish margin from the mission risk and validated system behavior. A shallow-water inspection vehicle that can be recovered easily does not necessarily require the same reserve philosophy as a difficult offshore deployment.

Battery specifications should also use realistic environmental limits. If a project must operate or charge at temperatures outside a standard pack’s validated range, the requirement belongs in the battery specification before enclosure and BMS design are finalized.

How Can MANLY Battery Support a Custom ROV Battery Architecture?

MANLY Battery can use existing LiFePO4 robotic battery platforms as electrical starting points for OEM underwater-robot projects. The final ROV Battery still needs to be engineered around vehicle voltage, current, mechanical envelope, charging method, communications, operating environment, and pressure enclosure.

A standard IP-rated robot battery should not be represented as a depth-rated subsea battery. IEC 60529 defines enclosure ingress-protection classifications; it does not by itself certify an enclosure for a specified subsea operating depth or external hydrostatic pressure.

24V 30Ah LiFePO4 Robot Battery as a Compact Electrical Baseline

Batterie robot MANLY 24V 30Ah LiFePO4

Core parameters: 25.6V nominal, 30Ah, 768Wh, 30A continuous discharge, 60A peak for 1–3 seconds, optional RS485/RS232/CAN Bus, IP65 standard configuration.

The strongest reason to consider this platform during early ROV electrical design is not simply its 30Ah capacity. The combination of 768Wh of stored energy and clearly defined continuous and short-duration current limits gives an engineering team enough information to compare the pack with a preliminary mission power trace.

At 30A continuous discharge, the electrical architecture can be checked against sustained thruster and electronics demand; the 60A short peak provides a separate reference for transient loading. MANLY also supports customizable dimensions, enclosure materials, output connections, and optional communication, allowing an OEM project to integrate battery status and control data rather than treating the pack as an isolated power box.

For an ROV project, however, IP65 is not a subsea depth specification. This platform makes sense as an electrical and BMS baseline when a project needs a compact 24V-class LiFePO4 battery, while the finished underwater enclosure, connectors, pressure tolerance, thermal path, and vehicle-level validation are engineered for the required depth.

48V 60Ah LiFePO4 Robot Battery as a Higher-Energy Baseline

MANLY 48V 60Ah LiFePO4 Robot Battery

Core parameters: 51.2V nominal, 60Ah, 3,072Wh, 60A continuous discharge, 90A peak under 1 second; ABS/IP67 and metal/IP65 configurations are listed.

At 3,072Wh, this platform provides four times the nominal stored energy of the 768Wh 24V platform while also moving the vehicle to a 48V-class electrical architecture. The practical significance is not just longer theoretical runtime: for the same electrical power, a higher system voltage can reduce current on the battery-side distribution system, subject to the actual vehicle architecture and converter design.

The published specification supports 60A continuous discharge and a 90A peak below one second. Two enclosure configurations are listed: an approximately 24kg ABS version rated IP67 and an approximately 26kg metal version rated IP65. Optional communication and configurable connectors are also available.

Those distinctions give an OEM useful starting points for packaging and power-budget studies. They are not substitutes for subsea validation. A 48V ROV application still requires a housing and electrical interface designed for the intended immersion depth, pressure, buoyancy, heat transfer, connector system, and service procedure.

BMS, Communications, and the Subsea Enclosure Must Be Engineered Together

A custom ROV pack is a system-integration project, not simply a waterproof version of a catalog battery.

MANLY Battery supports OEM customization of voltage, capacity, current, dimensions, connectors, enclosure configuration, and communication interfaces. Its robot platforms include CAN Bus, RS485, and RS232 options, allowing the battery to exchange data with a vehicle controller where the project requires it.

That data can be used to design functions around state of charge, temperature, voltage, current, alarms, and charging logic, depending on the final BMS implementation.

For an underwater platform, the fabricant de batteries and ROV engineering team should define at least:

• tension de fonctionnement et maximale ;
• mission watt-hours;
• continuous and transient current;
• pack dimensions and mass limits;
• Seuils de protection BMS ;
• protocole de communication ;
• charger interface;
• connector and wiring requirements;
• operating and charging temperatures;
• enclosure and pressure requirements;
• transport and product qualification requirements.

Transportation qualification and subsea qualification should remain separate. In the United States, PHMSA states that lithium cells and batteries offered for transportation must be of a design that has passed the applicable UN 38.3 tests, while pressure tolerance and underwater system validation address different hazards.

For an OEM seeking a configurable Batterie LiFePO4, this separation is useful: electrical performance, transport compliance, ingress protection, and subsea pressure design can be specified and validated as distinct requirements rather than being collapsed into a single “waterproof battery” claim.

When Does a Hybrid ROV Power Architecture Make More Sense?

A hybrid architecture becomes useful when average mission load, short power peaks, runtime, and recovery needs cannot be handled efficiently by a single power path.

The exact implementation varies. Surface power may carry the base load while an onboard battery buffers transient demand, or a tether may provide limited charging power while the battery remains the primary source for propulsion.

Battery-Assisted Surface Power

One hybrid approach is to size the tether power path around a steady or predictable portion of vehicle demand while using onboard storage to support short high-load events.

The engineering value is straightforward: the tether does not necessarily need to carry every instantaneous propulsion or tooling peak if the battery and power electronics are designed to absorb the difference.

This concept also shows why peak current should not be confused with average mission power. A vehicle might average a few hundred watts over an inspection yet demand considerably more during a brief maneuver.

Commercial ROV power architectures already demonstrate that different sources can feed a common onboard electrical system. A documented VideoRay modular architecture, for example, supports long-tether power as well as redundant 48V onboard battery sources feeding the vehicle’s regulated power network.

Tether Charging During Lower-Load Periods

A second approach uses the tether to send less power than the ROV could require at full load. When vehicle consumption falls below the available tether supply, excess power can be directed toward charging the onboard battery if the charger and BMS are designed for that operating mode.

Cette idée apparaît à plusieurs reprises dans les discussions sur l'ingénierie des ROV, car elle peut prolonger la durée de la mission sans forcer l'attache à transporter en permanence le courant maximal du propulseur. Les utilisateurs demandent spécifiquement si une batterie embarquée peut rester connectée tout en recevant une charge de la surface, ce qui montre que le partage d'énergie et le comportement de charge en cours de fonctionnement sont de véritables problèmes de conception plutôt que des sujets purement théoriques de diffusion.

La mise en œuvre n’est pas aussi simple que de connecter un câble de chargeur. Les ingénieurs doivent tenir compte de la puissance du chargeur, des limites de charge de la batterie, du comportement de charge simultanée, de la logique BMS, de la chute de tension des câbles, de la stratégie de mise à la terre ou d'isolation, et de ce qui se passe lorsque la demande du ROV dépasse l'offre d'attache.

Redundancy and Safe-Recovery Power

Une batterie embarquée peut également remplir un rôle plus restreint : maintenir en vie des systèmes sélectionnés après la perte du chemin principal d’alimentation en surface.

La charge de secours requise peut inclure l'électronique de contrôle, les communications, la navigation ou un autre sous-système critique pour la récupération plutôt que tous les propulseurs et charges utiles. Cette distinction peut réduire la quantité d’énergie qui doit être transportée à bord.

La redondance doit toujours être conçue autour de cas de défaillance définis. Une batterie ne garantit pas automatiquement la récupération après une panne d'attache ou de véhicule. La conception doit définir quel équipement reste alimenté, comment le ROV détecte la panne, combien de temps une alimentation de secours est requise et quelle action de récupération est physiquement possible.

Pour les projets OEM de batteries MANLY, une logique BMS personnalisée et des interfaces de communication peuvent être spécifiées autour du rôle prévu du pack, que la conception nécessite une énergie de propulsion primaire, un support de pointe ou une fonction d'énergie de secours dédiée.

ROV Battery or Surface Power: A Mission-by-Mission Decision Framework

L'architecture doit suivre la mission. Commencez par la durée de fonctionnement, la longueur de l'attache, les conditions actuelles, la puissance de la charge utile, la mobilité, l'équipement de support et la stratégie de récupération ; puis concevez le ROV Battery ou un système d'énergie de surface autour de ces exigences.

Short Mobile Inspections and Remote Deployments

L’alimentation par batterie embarquée est particulièrement intéressante lorsque l’équipe doit transporter le ROV vers un emplacement éloigné, le lancer rapidement et éviter les générateurs ou une console de surface à haute puissance.

Des exemples typiques incluent l'inspection de la coque, l'inspection des réservoirs ou des réservoirs, les contrôles en aquaculture, l'observation de sites confinés et les tâches de recherche de courte durée.

Une attache plus légère qui transporte principalement les communications plutôt que la puissance de propulsion peut réduire la manipulation et la traînée des câbles. Le compromis est un budget énergétique limité, le calendrier de la mission doit donc inclure l'énergie de réserve et soit la charge, soit le remplacement de la batterie.

Pour un programme OEM, un personnalisé compact Batterie LiFePO4 peut être conçu en fonction de l'enveloppe réelle du véhicule, du profil actuel et de la procédure de redressement planifiée plutôt que de maximiser la capacité au détriment du véhicule complet.

Long-Duration Inspection, Tooling, and Station-Keeping

La puissance de surface devient impérieuse lorsque s’arrêter pour changer les piles interromprait le travail lui-même.

L'inspection des pipelines, l'observation prolongée, les longues sessions de formation, l'outillage ou le maintien en poste prolongé peuvent imposer une demande d'énergie soutenue au véhicule. Oceanbotics positionne son système d'alimentation de dessus 400 V CC pour ce type de fonctionnement continu sans échange de batterie à bord.

La bonne question d’ingénierie n’est alors pas simplement “ Combien de temps peut-il fonctionner ? ” mais “ Le système d'attache et de conversion de puissance peut-il fournir la puissance continue et maximale requise à la longueur déployée ? ”

La résistance d'attache, la section du conducteur, la capacité du convertisseur, l'alimentation en surface, les limites thermiques et la protection électrique doivent tous rester à l'intérieur de leur enveloppe de conception.

Deep, Long-Tether, or Mixed-Duty Missions

Les missions plus longues ou plus complexes devraient être évaluées au niveau du système plutôt que d’être automatiquement attribuées à l’alimentation par batterie ou par surface.

Les longues attaches augmentent l’importance de la traînée hydrodynamique et de la perte de transmission de puissance. La transmission haute tension peut réduire les pertes de courant et de conducteurs, mais elle introduit des exigences de conversion, d'isolation, de connecteur et de protection. Une batterie embarquée évite la transmission de la puissance de propulsion via le câble d'attache, mais l'énergie stockée et l'emballage du véhicule deviennent des variables limitantes.

Les missions mixtes peuvent donc justifier une troisième voie : utiliser l’énergie embarquée, l’énergie de surface, ou les deux dans des proportions adaptées à la trace de puissance réelle.

La sélection finale devra répondre à cinq questions :

1. Combien de wattheures la mission prévue nécessite-t-elle ?
2. Quelles sont les charges maximales continues et de courte durée ?
3. Quelle quantité d’attache le véhicule peut-il tolérer sur le plan hydrodynamique ?
4. Quelle infrastructure de surface l’équipe d’exploitation peut-elle déployer de manière réaliste ?
5. Que se passe-t-il lorsque le chemin d’alimentation principal est interrompu ?

Une fois ces réponses connues, la tension de la batterie, la capacité, le courant de décharge, les conducteurs d'attache, les convertisseurs, le matériel de charge et la communication BMS deviennent des résultats techniques plutôt que des suppositions.

FAQ

Can an ROV battery be charged through the tether while the ROV is operating?

Oui, un système correctement conçu peut utiliser l’alimentation d’attache pour supporter les charges du véhicule et charger une batterie embarquée lorsque la puissance d’entrée disponible dépasse la consommation de courant. Le chargeur, le BMS, la limite de courant de charge de la batterie, la chute de tension d'attache et l'architecture d'isolation doivent tous prendre en charge un fonctionnement simultané. Cette approche peut prolonger l'endurance sans nécessiter que l'attache supporte chaque pic de propulsion, mais elle nécessite une conception délibérée de gestion de l'énergie plutôt qu'une connexion directe au chargeur.

Does a battery-powered ROV still need a tether?

Souvent, oui. Le déplacement de l’énergie de propulsion à bord ne supprime pas nécessairement le besoin de communications, de vidéo, de télémétrie, de récupération physique ou d’autres fonctions d’attache. Les ROV commerciaux alimentés par batterie peuvent donc utiliser une attache plus fine, car celle-ci n'a pas besoin de transporter de puissance de propulsion. Deep Trekker utilise spécifiquement des batteries embarquées pour réduire le diamètre de l'attache et la traînée associée.

Why do some ROVs send hundreds of volts through the tether?

Une tension plus élevée réduit le courant nécessaire pour transmettre une quantité de puissance donnée. Un courant plus faible réduit les pertes de conducteurs I²R et peut réduire la quantité de cuivre nécessaire dans une longue attache. Les systèmes ROV commerciaux d'Oceanbotics et VideoRay utilisent des architectures d'attache de 400 V CC et convertissent l'énergie selon les besoins à bord. Les systèmes haute tension nécessitent également une isolation, des connecteurs, une surveillance et une protection appropriés.

Is an IP67 battery automatically suitable for an underwater ROV?

Non. IP67 est une classification de protection contre la pénétration d'un boîtier, et non une certification selon laquelle une batterie peut résister à une pression hydrostatique sous-marine spécifiée ou fonctionner à une profondeur océanique particulière. La norme CEI 60529 couvre la protection des boîtiers contre l'accès, les solides et la pénétration d'eau. Une batterie ROV a toujours besoin d’une validation de pression, de connecteur, d’étanchéité, thermique et de système complet pour sa profondeur prévue.

What information should an OEM give a battery manufacturer for a custom ROV pack?

Indiquez la tension nominale et maximale, les wattheures de mission, le courant continu, le courant de crête et la durée, la méthode de charge, les dimensions disponibles, la masse cible, les connecteurs, la communication BMS, la plage de température, l'exposition environnementale, le concept de boîtier sous pression, la procédure de service et les exigences de qualification. Un fabricant de batteries qualifié peut alors concevoir la tension, les cellules, le BMS, le câblage, les interfaces du boîtier et le comportement de charge autour du ROV plutôt que de considérer la capacité comme la seule exigence.

Conclusion

La décision la plus importante en matière de puissance du ROV se produit avant que la capacité de la batterie ne soit sélectionnée.

Un à bord ROV Battery fonctionne bien lorsque la mission valorise la portabilité, la réduction de la traînée d’alimentation et le déploiement simple à distance. L’alimentation de surface convient aux opérations où la fourniture continue d’énergie l’emporte sur l’infrastructure d’attache et de surface supplémentaire. Les systèmes hybrides créent une autre voie d'ingénierie lorsque la puissance moyenne, la demande de pointe, la charge et la redondance doivent être gérées différemment.

Pour les projets OEM, les spécifications de batterie les plus utiles combinent l'énergie, le courant continu, le courant de crête, l'intégration mécanique, la communication BMS, la stratégie de charge et les exigences environnementales. Les plates-formes robotiques LiFePO4 24 V 30 Ah et 48 V 60 Ah de MANLY Battery fournissent deux lignes de base électriques existantes, tandis que la tension, la capacité, le courant, les dimensions, la communication, les connecteurs et l'intégration BMS personnalisés peuvent être développés autour du véhicule final.

Une batterie LiFePO4 personnalisée doit en fin de compte être conçue dans le cadre de l'architecture d'alimentation du ROV et non sélectionnée comme composant isolé.

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