Беспилотни чамци: Барања за батерии за липо за морски апликации

Брзиот напредок на беспилотни површински бродови (УСВ) ги револуционизираше морските истражувања, истражување и надзор. Во срцето на овие автономни водни плочки лежи клучна компонента: литиум полимер (Липо батерија) извор на енергија. Овие енергетски густи, лесни батерии станаа неопходни во морските апликации, нудејќи продолжени оперативни времиња и високи перформанси во предизвикувачки водни околини.

Во овој сеопфатен водич, ќе истражуваме во специфичните барања и размислувања за батерии на липо во беспилотни чамци, истражување на водоотпорни техники, оптимален рејтинг на електрична енергија и деликатна рамнотежа помеѓу капацитетот и пловноста.

Како да се водоотпорни липо батерии за беспилотни површински бродови?

Обезбедување на водоотпорен интегритет наЛипо батериие најголема за нивната сигурна работа во морските средини. Корозивната природа на солената вода и постојаната изложеност на влага може брзо да ги влоши незаштитените ќелии на батеријата, што доведува до проблеми со перформансите или катастрофални неуспеси.

Техники за хидроизолација за морски липо батерии

Неколку ефективни методи можат да се користат за водоотпорни батерии на липо за употреба во беспилотни чамци:

1. Конформална обвивка: Примена на тенок, заштитен слој на специјализиран полимер директно на батеријата и конекторите.

2. Екапсулација: Целосно опфаќајќи ја батеријата во водоотпорен, непроводлив материјал, како што е силикон или епоксидна смола.

3. Запечатени куќишта: Користејќи ги изградените, водоотпорни кутии за батерии со IP67 или повисок рејтинг.

4. Вакуум-запечатување: Користење на индустриски техники за вакуумско запечатување за да се создаде непропустлива бариера околу батеријата.

Секој од овие методи нуди различен степен на заштита и може да се користи во комбинација за засилена хидроизолација. Изборот на техника често зависи од специфичните барања на беспилотниот брод, вклучувајќи ја и неговата оперативна длабочина, времетраењето на потопувањето и условите на животната средина.

Размислувања за конектори за батерии од морско одделение

Покрај самата батерија, клучно е да се осигура дека целиот хардвер за поврзување е подеднакво заштитен од влегувањето на вода. Конекторите од морско одделение, со злато-позлатени контакти и робусни механизми за запечатување, се неопходни за одржување на електричен интегритет во влажни услови.

Популарни избори за водоотпорни конектори во апликациите на УСВ вклучуваат:

- кружни конектори со оценка IP68

- Потопени конектори за серии на MCBH

- Подводни конектори со влажни другари

Овие специјализирани конектори не само што ја спречуваат инфилтрацијата на водата, туку и се спротивставуваат на корозијата, обезбедувајќи долгорочна сигурност во грубите морски средини.

Оптимална Ц-оценка за батерии за погон на електричен брод

Ц-рејтингот на аЛипо батеријае клучен фактор за одредување на неговата соодветност за морските погонски системи. Овој рејтинг укажува на максимална безбедна стапка на празнење на батеријата, директно влијае на излезот на моќност и перформансите на беспилотниот сад.

Разбирање на C-стапици во морските апликации

За беспилотни чамци, оптималниот рејтинг на Ц зависи од различни фактори, вклучително и:

1. Големина и тежина на бродот

2. Посакувана брзина и забрзување

3. Оперативно времетраење

4. Услови на животната средина (струи, бранови, итн.)

Обично, системите за погон на електричен брод имаат корист од батерии со повисоки C-ставови, бидејќи тие можат да ја испорачаат потребната моќност за брзо забрзување и да одржуваат постојани перформанси под различни услови на оптоварување.

Препорачани C-станови за различни категории на USV

Додека специфичните барања може да варираат, тука се и општите упатства за C-рај во различни апликации со беспилотни површински бродови:

1. Мала извидување USV: 20C - 30C

2. Истражувачки садови со средна големина: 30C - 50C

3. УСВ со голема брзина на пресретнувач: 50C - 100C

4. Бродови за анкета за долготрајност: 15C - 25C

Важно е да се напомене дека додека повисоките C-ставови нудат зголемено производство на енергија, тие често доаѓаат по цена на намалена густина на енергија. Зачувувањето на вистинската рамнотежа помеѓу моќта и капацитетот е клучно за оптимизирање на перформансите и опсегот на беспилотни чамци.

Балансирање на моќта и ефикасноста во морските системи за липо

За да се постигнат оптимални перформанси во морските апликации, често е корисно да се користи хибриден пристап, комбинирајќи батерии со големо празнење за погон со пониски клетки со рангирани C за помошни системи и продолжено време на работа.

Оваа конфигурација со двојна батерија овозможува:

1. Пукна достапност на моќност за брзо маневрирање

2. Одржливо снабдување со енергија за мисии за долготрајност

3. Намалена вкупна тежина на батеријата и подобрена ефикасност

Со внимателно избирање на соодветни C-ставови за секој подсистем, беспилотните дизајнери на бродови можат да ги зголемат и перформансите и издржливоста, прилагодувајќи го решението за напојување на специфичните барања на садот.

Балансирање на капацитетот и пловноста во инсталациите на морските липо

Еден од уникатните предизвици во дизајнирањето на електроенергетски системи за беспилотни површински пловни објекти е да се постигне вистинската рамнотежа помеѓу капацитетот на батеријата и целокупната пловност. Тежината наЛипо батерииМоже значително да влијае на стабилноста, маневрирањето и оперативните способности на бродот.

Пресметување на оптималниот однос на батеријата-на-диспекција

За да се обезбеди соодветна рамнотежа и перформанси, дизајнерите на USV мора внимателно да го земат предвид односот на батерија до замена. Оваа метрика го претставува процентот на вкупното поместување на бродот посветено на системот за батерии.

Оптималниот однос варира во зависност од типот на бродот и профилот на мисијата:

1. Брза пресретнувачи на брзина: 15-20% сооднос на батерија до намалување

2 Бродови за анкета со долга издржливост: 25-35% сооднос на батерија-диспекција

3. Мултирол УСВ: 20-30% сооднос на батерија до намалување

Надминувањето на овие коефициенти може да доведе до намалена табла, компромитирана стабилност и намален капацитет на оптоварување. Спротивно на тоа, недоволниот капацитет на батеријата може да го ограничи опсегот и оперативните способности на бродот.

Иновативни решенија за намалување на тежината и компензација на пловни активности

За да се оптимизира рамнотежата помеѓу капацитетот и пловноста, развиени се неколку иновативни пристапи:

1. Структурна интеграција на батеријата: Вклучување на ќелиите на батеријата во структурата на трупот за да се намали целокупната тежина

2. Прилози за батерии што се компензираат со пловење: Користење на лесни, пловни материјали во батерии за да ја неутрализира нивната тежина

3. Динамички системи за баласт: Спроведување на прилагодливи резервоари за баласт за да се компензира тежината на батеријата и да се одржи оптимална трим

4. Избор на клетки на густина на висока енергија: Одбирање за напредни хемикалии на липо со подобрени стапки на енергија до тежина

Овие техники им овозможуваат на дизајнерите на УСВ да го зголемат капацитетот на батеријата без да ја загрозат стабилноста или перформансите на бродот во различни морски состојби.

Оптимизирање на поставувањето на батеријата за подобрена стабилност

Стратешкото позиционирање на батериите на липо во рамките на трупот на беспилотниот брод може значително да влијае на нејзината стабилност и карактеристиките на ракување. Клучните размислувања вклучуваат:

1. Централизирана маса: Поставување батерии во близина на центарот на гравитација на бродот за да се минимизираат теренот и ролна

2. Низок центар на гравитација: монтирање на батерии што е можно пониско во трупот за подобрување на стабилноста

3 Симетрична дистрибуција: Обезбедување дури и порта за дистрибуција на тежина и старлета за одржување на рамнотежата

4. Надолжно поставување: Оптимизирање на позиционирање на батеријата пред и задната страна за да се постигнат посакуваните карактеристики на трим и планирање

Со внимателно разгледување на овие фактори, дизајнерите на УСВ можат да создадат високо стабилни и ефикасни беспилотни чамци кои ги зголемуваат придобивките од технологијата на батерии на липото, додека ги ублажуваат неговите потенцијални недостатоци во морските апликации.

Заклучок

Интеграцијата на батериите на липо во беспилотни површински пловни објекти претставува значителен напредок во морската технологија, овозможувајќи подолги мисии, подобрени перформанси и засилени можности во широк спектар на апликации. Со решавање на уникатните предизвици на хидроизолација, оптимизација на електрична енергија и управување со пловни активности, дизајнерите на УСВ можат целосно да го искористат потенцијалот на овие системи за складирање на енергија со високи перформанси.

Бидејќи полето на автономни морски возила продолжува да се развива, улогата на батериите на липото несомнено ќе расте по важност. Нивната неспоредлива енергетска густина, високи стапки на празнење и разноврсност ги прават идеален извор на енергија за следната генерација беспилотни чамци, од агилни крајбрежни патролни бродови до платформи за океанографски истражувања со долготрајност.

За оние што бараат врвниЛипо батеријаРешенија за морски апликации, Ebattery нуди сеопфатен спектар на ќелии со високи перформанси и прилагодени батерии прилагодени на уникатните барања на беспилотни површински пловни објекти. Нашиот стручен тим може да помогне во дизајнирање и спроведување на оптимални електроенергетски системи кои ги балансираат перформансите, безбедноста и долговечноста во дури и во најпредизвикувачките морски средини. За да дознаете повеќе за нашите решенија за батерии на морско одделение, ве молиме контактирајте не на нас наcathy@zeepower.com.

Референци

1. Johnson, M. R., & Smith, A. B. (2022). Напредни електроенергетски системи за беспилотни површински бродови. Journalурнал за морско инженерство и технологија, 41 (3), 156-172.

2. angанг, Л., & Чен, Х. (2021). Техники за хидроизолација за литиум полимерни батерии во морски апликации. IEEE трансакции на компоненти, технологија за пакување и производство, 11 (7), 1089-1102.

3. Браун, К. Л., и др. (2023). Оптимизирање на коефициентите на батерија до намалување во автономни површински возила. Океан инженеринг, 248, 110768.

4. Дејвис, Р. Т., и Вилсон, Е. М. (2022). Липо батерии со високо празнење за погон на електричен брод: Компаративна студија. Весник за складирање на енергија, 51, 104567.

5. Ли, С. Х., & Парк, Ј. (2023). Иновативни пристапи кон компензација на пловни активности во USV-те што се напојуваат со батерии. Меѓународен весник за поморска архитектура и океански инженеринг, 15 (1), 32-45.