Como escolher uma bateria de drone subaquático: tensão, capacidade, corrente e fator de forma

Para escolher o certo bateria de drone subaquático, combine toda a faixa de tensão operacional da bateria, energia utilizável, corrente de descarga contínua e de pico e dimensões físicas ao seu veículo. A bateria também precisa funcionar com o sistema de carga, proteção elétrica e compartimento subaquático do ROV.

Uma bateria com watt-hora suficiente ainda pode ter problemas com cargas simultâneas de propulsores. Da mesma forma, um conjunto com especificações elétricas adequadas pode não caber dentro de uma caixa de pressão selada.

Este guia explica como avaliar cada requisito, comparar as plataformas 24V LiFePO4 da bateria MANLY e verificar a compatibilidade antes de solicitar uma bateria para um veículo subaquático personalizado.

Comece com os requisitos elétricos e de missão do ROV

Antes de selecionar uma bateria, estabeleça o que o drone subaquático precisa para operar. Os pontos de partida mais úteis são a faixa de tensão permitida, cargas elétricas, duração da missão, espaço disponível para bateria e profundidade operacional.

Um pequeno ROV de observação e um veículo de inspeção equipado com sensores podem usar sistemas de energia totalmente diferentes, mesmo quando ambos operam debaixo d'água.

Identifique a tensão da bateria e a faixa de entrada aceita

Comece com as especificações elétricas dos propulsores, controladores eletrônicos de velocidade (ESCs), placa de distribuição de energia e componentes eletrônicos de bordo.

A especificação importante não é simplesmente se um veículo é anunciado como 12V ou 24V. Você precisa saber as tensões de entrada mais baixas e mais altas que cada componente pode aceitar com segurança.

Por exemplo, o propulsor Blue Robotics T200 tem uma faixa operacional especificada de 7–20V. Sua corrente de aceleração total publicada aumenta de aproximadamente 17A a 12V para 32A a 20V. Estas figuras ilustram por que a tensão de alimentação afeta tanto o desempenho da propulsão quanto a demanda elétrica.

Se a bateria escolhida operar fora dos limites de tensão de um componente, o sistema elétrico precisará de um estágio de conversão adequadamente projetado ou de uma configuração compatível diferente.

Registre a janela completa de tensão da bateria, incluindo a tensão totalmente carregada e o corte de descarga. A tensão nominal por si só não é suficiente.

Listar propulsores, cargas úteis e duração da missão

Calcule os requisitos de energia para tudo conectado à bateria, não apenas para o sistema de propulsão.

Um veículo subaquático pode operar vários tipos de equipamentos elétricos:

• Propulsores: Fornecem movimento, controle de profundidade e manutenção de estação.
• Câmeras e luzes: apoiam a inspeção visual, especialmente em águas escuras ou turvas.
• Sensores de sonar e navegação: Fornecem informações de posicionamento e ambientais.
• Controladores e comunicações: operam durante a maior parte da missão.
• Manipuladores e ferramentas: Adicione cargas elétricas intermitentes durante tarefas especializadas.

Para cada componente, registre sua tensão operacional, consumo típico de energia e corrente mais alta esperada.

A seguir, descreva a missão. Um veículo que passa uma hora inspecionando lentamente uma estrutura estacionária tem um perfil de potência diferente de um veículo que acelera repetidamente, viaja contra a corrente e opera um manipulador.

Esses detalhes permitem estimar o consumo médio de energia, mantendo separados os picos de demanda elétrica.

Registre as dimensões do compartimento da bateria e a profundidade do mergulho

Meça o espaço disponível para o conjunto completo da bateria, incluindo saídas de cabos, conectores, peças de fixação e qualquer espaço necessário.

Um compartimento de bateria cilíndrico pode ter volume interno suficiente, mas ainda assim ser muito estreito para uma bateria retangular.

A profundidade do mergulho cria outro requisito. A pressão hidrostática aumenta à medida que o veículo desce, portanto a caixa de pressão, as vedações e os penetradores de cabos devem ser qualificados para a profundidade operacional planejada.

O BlueROV2 fornece um exemplo útil. A orientação alternativa da bateria especifica um ajuste cilíndrico dentro de um círculo de 74 mm de diâmetro e um comprimento de bateria inferior a 200 mm, excluindo o cabo. A compatibilidade elétrica por si só não estabeleceria se outro pacote pode caber.

Para desenvolvimento de ROV personalizado, finalize as dimensões do compartimento da bateria e os requisitos de pressão antes de confirmar o design do pacote.

Combine a tensão e a capacidade da bateria do drone subaquático

Uma bateria subaquática de drone deve fornecer a voltagem correta enquanto armazena energia suficiente para toda a missão. A tensão determina a compatibilidade elétrica; a capacidade determina quanta carga está disponível; watt-hora expressa a energia nominal armazenada da bateria.

Avaliar essas especificações em conjunto produz uma decisão de compra mais útil do que escolher a maior classificação de amperes-hora.

Tensão nominal, tensão de carga total e contagem de células

As baterias de lítio são construídas conectando células individuais em série e paralelo.

As conexões em série aumentam a tensão. As conexões paralelas aumentam a capacidade e, dependendo das células e da construção, a corrente disponível.

A química da bateria também afeta a voltagem de cada célula.

Configuração da bateria	Tensão nominal	Tensão típica de carga total
4S íon de lítio convencional / LiPo	14,8 V	16,8V
Íon de lítio convencional 6S / LiPo	22,2V	25,2V
8S LiFePO4	25,6 V	29,2 V

Os valores são típicos para as configurações de série indicadas. Os limites finais de carga devem seguir as instruções específicas do fabricante da célula e da bateria.

Considere duas baterias comumente descritas como pertencentes à classe de 24V. Um pacote convencional de íons de lítio 6S pode atingir 25,2 V quando totalmente carregado, enquanto um pacote 8S LiFePO4 normalmente atinge 29,2 V.

Essa diferença de tensão é importante se os controladores do motor ou a eletrônica auxiliar do veículo tiverem limites superiores estritos.

As plataformas LiFePO4 de 24 V da MANLY Battery usam uma tensão nominal de 25,6 V. Eles devem, portanto, ser comparados com toda a faixa de entrada do ROV alvo, em vez de selecionados apenas pelo termo “24V”.”

Watt-horas vs. Amp-horas para planejamento de tempo de execução

Amp-horas (Ah) medem a capacidade de carga elétrica. Watt-hora (Wh) mede energia e é mais útil ao comparar baterias com tensões diferentes.

O cálculo básico é:

\[ \text{Energia (Wh)}=\text{Tensão Nominal (V)}\times\text{Capacidade (Ah)} \]

Uma bateria de 25,6 V e 20 Ah armazena 512 Wh nominais. Uma bateria de 25,6 V e 30 Ah armazena 768 Wh.

Para estimar os requisitos de energia de um drone subaquático:

\[ \text{Energia da Missão (Wh)}\approx\text{Potência Média (W)}\times\text{Tempo (h)} \]

Suponha que se espere que um ROV personalizado tenha uma média de 180 W durante uma operação de duas horas. Sua demanda energética estimada é de 360Wh.

Se o projeto exigir a manutenção de 20% de energia nominal da bateria em reserva, uma meta de capacidade inicial simplificada é:

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

Uma bateria nominal de 512Wh atinge essa meta preliminar de energia. No entanto, a adequação real ainda depende da capacidade disponível na temperatura operacional, do envelhecimento da bateria, das perdas de conversão, da corrente de carga e dos requisitos de reserva.

Para cálculos de missão mais detalhados, consulte nosso Guia de dimensionamento de bateria ROV.

Reserva de energia e química da bateria

A missão deve terminar com energia de bateria suficiente para uma subida, retorno ou recuperação controlada. Uma reserva fornece margem operacional adicional quando as correntes, o tempo de viagem ou a demanda de carga útil diferem das condições planejadas.

A química da bateria também deve refletir como o veículo será usado.

LiFePO4, ou fosfato de ferro-lítio, é um tipo de bateria de íon-lítio valorizada por sua estabilidade térmica e características de ciclo de vida. É particularmente relevante para plataformas ROV projetadas para implantações repetidas e recargas de rotina.

Outros produtos químicos de íons de lítio, incluindo níquel manganês cobalto (NMC), podem oferecer maior densidade de energia, o que pode ser útil quando o veículo tem limites rígidos de peso e volume.

Os pacotes de polímero de lítio (LiPo) também são usados ​​em robótica subaquática, especialmente quando embalagens compactas e alta capacidade de descarga são importantes. Seus requisitos de carregamento e manuseio devem seguir o design específico da embalagem.

A decisão final deve considerar as especificações completas da embalagem, em vez de apenas os rótulos químicos.

Para uma bateria de drone subaquática usada em missões de inspeção repetidas, o LiFePO4 oferece uma base atraente quando a tensão, a corrente de descarga e a configuração mecânica correspondem ao veículo.

Sua bateria pode fornecer corrente suficiente para os propulsores?

A capacidade da bateria informa quanta energia é armazenada, mas a corrente de descarga determina a rapidez com que essa energia pode ser fornecida.

Uma bateria subaquática de drone deve suportar a carga elétrica combinada do sistema de propulsão e do equipamento de bordo. As células da bateria, o sistema de gerenciamento de bateria (BMS), a fiação e os conectores precisam de classificações de corrente adequadas.

Corrente Contínua e Descarga de Pico

Corrente de descarga contínua é a quantidade de corrente que uma bateria pode fornecer durante um longo período sob suas condições nominais de operação.

A corrente de descarga de pico descreve uma saída mais alta permitida por um período limitado.

Os propulsores podem criar uma demanda substancial de corrente quando um ROV acelera, manobra contra correntes de água ou muda de direção. Vários propulsores operando simultaneamente podem colocar uma grande carga no sistema de bateria.

Por exemplo, a Blue Robotics especifica uma corrente máxima de descarga contínua de 60A e uma corrente de explosão de 10 segundos de 132A para sua bateria de íons de lítio de 14,8V e 18Ah. Estas são classificações diferentes, cada uma relevante para uma condição operacional diferente.

Ao estimar a corrente necessária de um ROV, considere as cargas simultâneas:

\[ I_{\text{total}}=I_{\text{propulsores}}+I_{\text{eletrônicos}}+I_{\text{acessórios}} \]

Use um perfil operacional realista para demanda contínua, enquanto verifica a combinação máxima confiável de cargas em relação à classificação de corrente de pico da bateria.

A duração da corrente de pico é importante. Um pacote classificado para um breve surto de três segundos não pode sustentar automaticamente essa corrente por dez segundos.

Classificação C, queda de tensão e corte BMS

A classificação C expressa a corrente de descarga da bateria em relação à sua capacidade de amp-hora.

\[ \text{Corrente Contínua (A)}=\text{Capacidade (Ah)}\times\text{Classificação C} \]

Por exemplo, uma bateria de 20Ah com uma classificação de descarga contínua genuína de 5C pode, teoricamente, fornecer 100A continuamente sob as condições especificadas.

Esse cálculo descreve uma classificação elétrica, não uma garantia de que cada bateria de 20Ah possa fornecer 100A.

O pacote real é limitado por suas células, BMS, conexões internas, temperatura e especificações do fabricante.

A queda de tensão é outra consideração. Quando uma corrente elevada passa pela resistência interna da bateria, a tensão terminal cai. Uma queda suficientemente grande pode fazer com que um controlador eletrônico de velocidade atinja seu limite de baixa tensão ou acione a proteção da bateria.

Um BMS protege a bateria monitorando condições como sobrecorrente, sobretensão, subtensão e temperatura. Se o sistema exceder o limite de corrente programado, o BMS poderá interromper a saída.

Para aplicações subaquáticas, a estratégia de desligamento é tão importante quanto a classificação de proteção. Os projetistas de ROV devem levar em conta o tratamento de falhas, a capacidade de recuperação restante e as consequências da perda de potência de propulsão.

Conectores, bitola do fio e compatibilidade do carregador

A compatibilidade elétrica vai além dos terminais da bateria.

Cabos e conectores transportam a mesma corrente de carga que o resto do sistema elétrico. Condutores subdimensionados ou conexões mal combinadas podem apresentar resistência, perda de tensão e calor.

Verifique o seguinte antes de comprar:

• Tipo de conector e polaridade: Confirme a conexão mecânica e a fiação positiva/negativa.
• Classificação de corrente contínua: Verifique o conector, o cabo e qualquer adaptador nas condições de instalação esperadas.
• Comprimento e bitola do cabo: Calcule a queda de tensão e o aquecimento do condutor na corrente necessária.
• Perfil de carregamento: Combine o carregador com a química da bateria, contagem de células, tensão de carga e corrente de carga permitida.
• Comunicação BMS: confirme se o veículo precisa de status da bateria, alarmes ou informações sobre o estado de carga.

Um conector XT90, por exemplo, é usado no sistema de bateria BlueROV2, mas combinar o conector por si só não estabelece compatibilidade elétrica.

Os pacotes LiFePO4 também requerem um perfil de carregamento apropriado. Um carregador destinado a uma configuração diferente de bateria de lítio pode ter limites de tensão inadequados, mesmo quando seu conector se encaixa.

Para um projeto OEM, a MANLY Battery pode discutir configurações BMS personalizadas, cabos, conectores e recursos de comunicação opcionais como parte da especificação da bateria.

Pacotes de bateria MANLY para projetos personalizados de drones subaquáticos

A MANLY Battery oferece plataformas de energia LiFePO4 que podem servir como pontos de partida para projetos personalizados de robótica subaquática. As seguintes baterias da classe 24 V fornecem capacidades de energia e classificações de descarga definidas para diferentes requisitos elétricos.

Estas são plataformas robóticas e de baterias industriais existentes, e não pacotes de substituição subaquáticos universalmente compatíveis. A integração final depende da faixa de tensão do veículo alvo, da demanda de corrente, das dimensões do gabinete e da instalação com pressão nominal.

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

Especificações do núcleo: 25,6 V nominal | 20Ah | 512Wh | Descarga contínua máxima 20A | 229 × 138 × 212 milímetros

A capacidade de energia de 512Wh torna esta bateria de lítio MANLY uma referência prática para sistemas robóticos personalizados de 24V com cargas elétricas controladas. Sua classificação de descarga BMS de 20A fornece um limite de projeto claro para combinar sistemas de propulsão menores, processadores integrados e sensores.

A bateria inclui proteção contra sobrecarga, descarga excessiva, sobrecorrente, curto-circuito e falhas relacionadas à temperatura. O balanceamento de células também faz parte da configuração.

Um invólucro retangular definido é útil ao planejar um compartimento de equipamento especialmente construído. Projetos com diferentes layouts internos podem discutir requisitos personalizados de embalagem e conexão com a MANLY Battery.

Para uma plataforma de inspeção compacta cuja corrente contínua verificada permanece dentro do limite nominal, a bateria de 24V 20Ah oferece um ponto de partida simples para um sistema de energia integrado.

Bateria LiFePO4 24V 30Ah — 768Wh para requisitos de energia mais elevados

Especificações do núcleo: 25,6 V nominal | 30Ah | 768Wh | Descarga contínua máxima 30A | 260 × 168 × 210 milímetros

Com 768Wh de energia nominal, a bateria MANLY 24V 30Ah LiFePO4 é adequada para projetos projetados em torno de um orçamento de energia a bordo maior. Sua classificação máxima de descarga contínua de 30A também oferece aos engenheiros uma especificação de corrente definida para integração do sistema.

Esta configuração é relevante para robôs de inspeção equipados com componentes eletrônicos, iluminação e sensores de operação contínua, desde que a propulsão combinada e as cargas acessórias permaneçam dentro dos limites elétricos da bateria.

A bateria usa química LiFePO4 e incorpora balanceamento de células e funções BMS de proteção. O monitoramento Bluetooth opcional está disponível para projetos que precisam de acesso às informações da bateria.

Para fabricantes de equipamentos que especificam uma nova plataforma de classe 24V, a capacidade de 768Wh oferece uma base útil para equilibrar a energia da missão planejada com o espaço de instalação disponível.

Bateria LiFePO4 robótica de 24V 50Ah — 1.280Wh para plataformas maiores

Especificações do núcleo: 25,6 V nominal | 50Ah | 1.280Wh | Descarga contínua 50A | Pico de 100A por 1–3 segundos | Dimensões personalizáveis

A capacidade de energia de 1.280Wh é uma característica definidora da bateria robótica 24V 50Ah da MANLY. Ele cria um orçamento substancial de energia a bordo para plataformas personalizadas maiores que precisam alimentar equipamentos de propulsão juntamente com eletrônicos de navegação, hardware de detecção ou outras cargas úteis de missão.

A descarga contínua especificada de 50 A e a classificação de pico de curta duração de 100 A ajudam os engenheiros a avaliar as cargas operacionais e a demanda de corrente temporária.

A personalização é outro recurso útil. A plataforma da bateria suporta dimensões de invólucro e arranjos de conexão configuráveis, com comunicação opcional de barramento RS485, RS232 ou CAN.

Para o desenvolvimento de ROV personalizado com volume de instalação suficiente, este modelo fornece uma base para discutir capacidade de energia, integração elétrica, monitoramento de bateria e embalagem específica de aplicação com a bateria MANLY.

Selecionando uma plataforma de bateria MANLY

As três baterias atendem a diferentes requisitos de projeto, em vez de formar uma linha de substituição universal. Combine primeiro a janela de tensão do veículo e as cargas contínuas e de pico reais e, em seguida, considere a energia necessária e o layout do gabinete.

Para fins de contexto, o BlueROV2 especifica uma bateria 4S nominal de 14,8 V com pelo menos 60 A contínuo e capacidade de descarga contínua de 120 A. Uma bateria personalizada da classe 24 V não pode ser tratada como um substituto direto para esse sistema sem uma arquitetura elétrica projetada e verificada separadamente.

Onde uma plataforma padrão não corresponde ao veículo alvo, a MANLY Battery pode trabalhar com clientes OEM para definir uma bateria personalizada usando os requisitos elétricos e mecânicos do projeto.

Faça a bateria caber no veículo e em sua caixa de pressão

Uma bateria de drone subaquática adequada deve caber no veículo físico, bem como no seu sistema elétrico.

As dimensões da bateria, a distribuição de massa, os arranjos de vedação e a profundidade operacional influenciam a forma como um ROV é montado e operado. Esses requisitos devem ser avaliados antes da aprovação da configuração final do pacote.

Formato da embalagem, dimensões e folga do cabo

O formato da bateria descreve a forma física e a disposição do pacote.

Baterias retangulares são comuns em equipamentos industriais, enquanto baterias cilíndricas podem ser convenientes para caixas subaquáticas tubulares. Montagens personalizadas podem usar um formato projetado em torno da estrutura interna do veículo.

Comece com as dimensões internas utilizáveis ​​em vez das dimensões externas do gabinete.

Para um compartimento retangular, registre o comprimento, largura e altura disponíveis. Para um compartimento cilíndrico, verifique seu diâmetro interno e comprimento utilizáveis.

Em seguida, considere o espaço adicional necessário para a instalação elétrica:

• Cabos de potência e seus raios de curvatura mínimos permitidos.
• Conectores e qualquer acesso necessário para desconexão.
• Suportes de bateria, suportes e proteção contra vibração.
• Folga de vedações, tampas e ferragens do gabinete.
• Inspeção, manutenção e remoção da bateria.

Uma bateria pode caber nas dimensões nominais do compartimento, mas ainda assim interferir na tampa da extremidade ou na conexão do cabo.

Para equipes OEM, um desenho mecânico é mais útil do que uma descrição geral como “bateria compacta”. Ele permite que o fabricante da bateria avalie o envelope completo instalado do pacote.

Peso, flutuabilidade e acabamento

A massa da bateria afeta o centro de gravidade do veículo e a distribuição geral do peso.

Se um ROV existente receber uma bateria diferente, sua flutuabilidade e compensação poderão mudar mesmo quando o novo conjunto se encaixar no mesmo alojamento.

A flutuabilidade depende da água deslocada por todo o veículo, enquanto o peso do veículo determina a força descendente. Um ROV com flutuabilidade neutra tem forças ascendentes e descendentes aproximadamente equilibradas.

A localização da bateria também é importante. Mover uma mochila relativamente pesada para frente, para trás ou verticalmente pode alterar o equilíbrio de inclinação e rotação.

Um ROV que necessita de impulso vertical contínuo para compensar a fraca flutuabilidade ou equilíbrio pode consumir energia que, de outra forma, poderia apoiar a missão.

Para uma plataforma personalizada, considere a massa instalada da bateria, a localização, o deslocamento do gabinete e o reator necessário em conjunto. Verifique o saldo final com o payload pretendido instalado.

Classificações IP, profundidade operacional e gabinetes estanques

A resistência à água e a resistência à pressão não são especificações intercambiáveis.

Um gabinete com classificação IP67 ou IP68 fornece proteção sob condições definidas de teste de ingresso. Essa designação não estabelece de forma independente a profundidade operacional permitida, duração ou resistência de um drone subaquático a ciclos de pressão repetidos.

Um alojamento de pressão deve ser projetado para a profundidade planejada e para a montagem completa, incluindo vedações, tampas de extremidade e penetradores.

A Blue Robotics, por exemplo, publica classificações de profundidade explícitas para seus recintos subaquáticos. Suas caixas estanques com classificação de pressão são especificadas para profundidades de até 300 metros, e o fabricante fornece informações separadas sobre a construção e vedação do gabinete.

Uma instalação de bateria subaquática deve atender a três condições distintas:

Entrada de água: O invólucro montado pode impedir que a água chegue ao sistema elétrico nas condições pretendidas?

Pressão externa: A carcaça e seus componentes podem suportar a pressão na profundidade planejada?

Comportamento térmico e elétrico: A bateria pode operar dentro dos limites de temperatura e corrente quando instalada no gabinete?

Uma bateria de lítio comum à prova d'água não deve ser exposta diretamente a águas profundas, a menos que o conjunto completo tenha sido projetado e qualificado especificamente para essas condições.

Para projetos OEM de baterias MANLY, o projeto do invólucro de pressão, os requisitos de vedação e a integração da bateria devem ser avaliados em relação ao ambiente operacional subaquático real.

Verifique a compatibilidade da bateria do drone subaquático antes de fazer o pedido

Antes de encomendar uma bateria de drone subaquático, verifique se a configuração selecionada funciona com o veículo completo. Uma combinação bem-sucedida requer compatibilidade elétrica, integração mecânica adequada e validação sob as condições operacionais pretendidas.

Para novos projetos de equipamentos, essas verificações devem ser concluídas antes de se comprometer com as quantidades de produção.

Tensão, corrente e proteção de verificação em bancada

Comece com uma avaliação elétrica controlada fora da água.

Confirme se a tensão de saída da bateria permanece dentro da faixa operacional permitida do veículo durante a janela de estado de carga pretendida. Preste atenção especial à tensão totalmente carregada, pois ela pode exceder o valor nominal em um valor significativo.

A seguir, avalie a demanda atual sob condições de carga representativas.

O plano de teste deve abordar:

• Demanda em estado estacionário: Meça a corrente necessária durante a propulsão representativa e a operação do equipamento.
• Demanda de curta duração: Verifique a aceleração esperada, manobras e cargas simultâneas dos propulsores.
• Estabilidade de tensão: Monitore a tensão terminal sob carga e identifique quaisquer quedas inaceitáveis.
• Comportamento de proteção: Verifique a proteção de corrente, tensão e temperatura da bateria em relação aos requisitos do sistema.
• Conexões elétricas: Verifique a polaridade, a queda de tensão e as temperaturas de conexão sob as cargas pretendidas.

O comportamento de proteção deve ser verificado utilizando procedimentos aprovados e equipamentos apropriados. Curto-circuitar ou sobrecarregar deliberadamente uma bateria de lítio não é um teste de campo aceitável.

Os engenheiros também devem confirmar que um desligamento de proteção não cria um risco de perda não gerenciada de propulsão.

Confirme o tempo de execução e o ajuste em um teste na água

Uma vez estabelecida a compatibilidade elétrica, avalie o veículo integrado em um ambiente controlado.

Uma piscina ou tanque de teste adequado permite que os operadores verifiquem a flutuabilidade, a direção, a propulsão e o consumo de energia antes de realizar missões mais exigentes.

A Blue Robotics também recomenda iniciar a operação do BlueROV2 em águas rasas, paradas e claras e realizar as verificações prescritas do gabinete antes da implantação.

Comece com movimento básico e manutenção de estação. Confirme se o ROV pode manter a orientação pretendida sem impulso corretivo excessivo.

Em seguida, registre a tensão da bateria, a corrente e o consumo de energia durante condições operacionais representativas. Inclua componentes eletrônicos e acessórios a bordo, em vez de medir apenas a propulsão.

Compare os resultados com o perfil de missão esperado. Se o teste demonstrar uma carga média diferente da prevista, atualize o orçamento de energia antes de aprovar a especificação final da bateria.

A vedação e a qualificação da pressão requerem atenção separada. Siga os procedimentos de teste de vazamento e teste de pressão aprovados pelo fabricante do gabinete; um teste bem-sucedido em águas rasas não estabelece uma classificação em águas profundas.

Envie uma especificação completa da bateria ao fabricante

Uma especificação técnica clara ajuda um fabricante de baterias avaliar uma aplicação sem depender de suposições sobre o veículo.

Para compradores OEM, as informações a seguir fornecem um ponto de partida útil:

Exigência	Informações a fornecer
Aplicativo	ROV, AUV, robô de inspeção ou outro equipamento subaquático
Voltagem da bateria	Tensão nominal e faixa operacional permitida
Capacidade da bateria	Ah ou Wh necessário e duração da missão
Corrente contínua	Corrente operacional esperada e carga máxima sustentada
Corrente de pico	Demanda máxima e sua duração
Espaço de instalação	Dimensões disponíveis, formato do pacote e disposição de montagem
Peso	Requisitos máximos aceitáveis de massa e equilíbrio da bateria
Conexões	Tipo de conector, polaridade, comprimento do cabo e requisitos de fio
Gerenciamento de bateria	Requisitos de proteção, monitoramento e comunicação do BMS
Carregando	Especificações do carregador, corrente de carga e condições de operação
Ambiente	Temperatura, profundidade operacional, disposição do invólucro sob pressão e exposição à umidade
Requisitos de compra	Requisitos de amostra, quantidade de produção e documentação necessária

Para transporte nos EUA, as baterias de lítio devem atender aos requisitos aplicáveis ​​de materiais perigosos. A Administração de Segurança de Oleodutos e Materiais Perigosos (PHMSA) declara que as células e baterias de lítio oferecidas para transporte devem ter passado nos testes de projeto exigidos do Manual de Testes e Critérios da ONU, Seção 38.3. Os fabricantes e distribuidores subsequentes também devem disponibilizar o resumo do teste aplicável.

ONU 38.3 aborda testes de transporte; não estabelece que uma bateria esteja qualificada para exposição à pressão subaquática.

Para um novo projeto de robótica subaquática, a documentação deve ser verificada para saber a configuração exata da bateria fornecida.

A MANLY Battery pode ajudar os clientes OEM a especificar uma bateria de lítio personalizada com base na tensão, capacidade, corrente de descarga, BMS, interface de comunicação e arranjo físico necessários.

Fornecer todos os requisitos operacionais facilita a definição de um pacote que possa ser integrado ao veículo e avaliado em relação aos critérios de aceitação do projeto.

Perguntas frequentes sobre bateria de drone subaquático

Posso usar uma bateria marítima LiFePO4 em um ROV?

Sim, uma bateria marítima LiFePO4 pode alimentar um ROV se toda a sua faixa de tensão, classificações de descarga, dimensões e conexões corresponderem aos requisitos do veículo. A bateria também deve ser instalada em um sistema de energia subaquático adequado.

A classificação de resistência à água de uma bateria marítima não a qualifica automaticamente para operação sob pressão substancial de água. Para um ROV de classe 24V personalizado, a plataforma LiFePO4 de 24V 20Ah da MANLY Battery oferece uma referência elétrica de 512Wh, sujeita à compatibilidade de corrente e gabinete.

Uma bateria com maior Ah pode prolongar o tempo de mergulho?

Sim. Na mesma tensão nominal, uma capacidade mais elevada de amp-hora fornece mais energia nominal armazenada e pode prolongar o tempo de funcionamento quando a procura de energia do veículo permanece comparável.

Por exemplo, a bateria LiFePO4 de 24 V 30 Ah da MANLY armazena 768 Wh, enquanto sua bateria robótica de 24 V 50 Ah armazena 1.280 Wh. Cada um suporta um requisito de energia diferente. O tempo real de mergulho ainda depende da carga de propulsão, cargas úteis, temperatura, capacidade útil e peso e flutuabilidade do veículo completo.

Quando a energia de superfície é melhor do que uma bateria integrada?

A energia de superfície é útil quando um ROV conectado precisa de operação prolongada sem parar para substituir ou recarregar sua bateria a bordo. Pode ser adequado para inspeção contínua, monitoramento ou outro trabalho apoiado por uma fonte de alimentação de superfície.

Uma bateria de lítio integrada suporta operação elétrica independente e pode simplificar implantações onde um sistema de energia de superfície adequado não estiver disponível. A arquitetura correta depende do tempo de operação, das características do cabo, da demanda de energia e da logística de implantação. BlueROV2, por exemplo, suporta tanto energia de bateria integrada quanto uma configuração de energia de superfície dedicada.

Conclusão

A escolha de uma bateria de drone subaquática é uma decisão de engenharia em nível de sistema. A bateria deve operar dentro dos limites de tensão do ROV, fornecer a corrente contínua e de pico necessária, armazenar energia utilizável suficiente e encaixar no arranjo de invólucro de pressão pretendido.

Para sistemas personalizados menores, um orçamento de energia definido e uma carga elétrica controlada podem orientar a seleção em direção a uma configuração compacta de bateria de classe de 24 V. Plataformas de inspeção maiores ou veículos equipados com sensores podem exigir mais energia armazenada, capacidade de corrente adicional ou integração mecânica personalizada.

A bateria MANLY oferece plataformas LiFePO4 de 24V 20Ah, 30Ah e 50Ah que fornecem especificações iniciais estabelecidas para diferentes requisitos de energia robótica.

Para fabricantes de equipamentos que desenvolvem um drone subaquático específico, a MANLY Battery também oferece suporte à engenharia de bateria personalizada em torno de tensão, capacidade, configurações de BMS, conectores, comunicação e dimensões do pacote.

Explore nosso soluções de baterias de lítio ou entre em contato com a MANLY Battery em [email protected] para discutir os requisitos de energia do seu projeto de robótica subaquática.

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