無人ボート：海洋用途向けのLIPOバッテリー要件

無人容器（USV）の急速な進歩は、海洋探査、研究、監視に革命をもたらしました。これらの自律式の船の中心には、重要な成分があります：リチウムポリマー（リポバッテリー）電源。これらのエネルギー密度の高い軽量バッテリーは、海洋用途で不可欠になり、挑戦的な水生環境で拡張された運用時間と高性能を提供しています。

この包括的なガイドでは、無人ボートのLipoバッテリーの特定の要件と考慮事項を掘り下げ、防水技術、最適な電力評価、および容量と浮力の微妙なバランスを探索します。

無人の表面容器用のリポバッテリーを防水する方法は？

の防水の完全性を確保しますLipoバッテリー海洋環境での信頼できる操作のために最も重要です。塩水の腐食性と水分への絶え間ない曝露は、保護されていないバッテリーセルを迅速に劣化させ、性能の問題や壊滅的な障害につながります。

海洋リポバッテリーの防水技術

無人のボートで使用するために、脂肪バッテリーを防水するためにいくつかの効果的な方法を採用できます。

1.コンフォーマルコーティング：特殊なポリマーの薄く保護層を、バッテリーパックとコネクタに直接塗布します。

2.カプセル化：シリコンやエポキシ樹脂などの水密で非導電性材料でバッテリーを完全に包みます。

3.シールされたエンクロージャー：IP67以下の評価を備えた専用の防水バッテリーボックスを使用します。

4.真空節約：バッテリーの周りに不浸透性の障壁を作成するために、産業用真空シール技術を採用します。

これらの各方法は、さまざまな程度の保護程度を提供し、防水性の強化のために組み合わせて使用​​できます。手法の選択は、多くの場合、その運用深度、潜水期間、環境条件など、無人船の特定の要件に依存します。

海洋グレードのバッテリーコネクタの考慮事項

バッテリー自体に加えて、すべての接続ハードウェアがウォーターインターンに対して等しく保護されるようにすることが重要です。金メッキの接点と堅牢なシーリングメカニズムを備えた海洋グレードコネクタは、湿った状態で電気的完全性を維持するために不可欠です。

USVアプリケーションでの防水コネクタの一般的な選択肢は次のとおりです。

-IP68定格の円形コネクタ

-MESSIBLE MCBHシリーズコネクタ

- ウェットメイトの水中コネクタ

これらの特殊なコネクタは、水の浸透を防ぐだけでなく、腐食に抵抗し、過酷な海洋環境での長期的な信頼性を確保します。

電気ボート推進バッテリーに最適なC定格

aのC評価リポバッテリー海洋推進システムへの適合性を決定する上で重要な要素です。この定格は、バッテリーの最大安全な排出速度を示し、無人船の出力と性能に直接影響を与えます。

海洋アプリケーションでのC放課の理解

無人ボートの場合、最適なC評価は、次のようなさまざまな要因に依存します。

1.容器のサイズと重量

2.望ましい速度と加速

3.運用期間

4.環境条件（流れ、波など）

通常、電気ボート推進システムは、迅速な加速に必要な電力を供給し、さまざまな負荷条件下で一貫した性能を維持できるため、より高いCレートのあるバッテリーの恩恵を受けます。

さまざまなUSVカテゴリに推奨されるCレート

特定の要件は異なる場合がありますが、異なる無人の表面容器アプリケーションでのC放課の一般的なガイドラインを次に示します。

1.小偵察USVS：20C -30C

2.中規模の研究容器：30c -50c

3.高速インターセプターUSVS：50C -100C

4.長期延滞調査ボート：15c -25c

C-Ratingが高くなると電力出力が増加しますが、多くの場合、エネルギー密度が低下していることが多いことに注意することが重要です。無人ボートのパフォーマンスと範囲を最適化するためには、電力と能力の適切なバランスをとることが重要です。

海洋リポシステムのパワーと効率のバランス

海洋アプリケーションで最適なパフォーマンスを実現するために、補助システム用の低いC定格セルとの推進用の高速度充電バッテリーと運用時間の延長を組み合わせて、ハイブリッドアプローチを利用することがしばしば有益です。

このデュアルバッテリー構成により、

1.迅速な操縦のための電源の可用性を破裂させます

2.長期的なミッションのための持続エネルギー供給

3.全体的なバッテリーの重量を減らし、効率を向上させました

各サブシステムに適切なCレートを慎重に選択することにより、無人のボートデザイナーはパフォーマンスと持久力の両方を最大化し、船舶の特定の要件に対するパワーソリューションを調整できます。

海洋リポの設置における容量と浮力のバランス

無人の表面容器向けのパワーシステムの設計におけるユニークな課題の1つは、バッテリー容量と全体的な浮力の適切なバランスを驚かせることです。の重みLipoバッテリー船舶の安定性、操縦性、および運用機能に大きな影響を与える可能性があります。

最適なバッテリー対分散比を計算します

適切なバランスとパフォーマンスを確保するために、USV設計者はバッテリー対分散比を慎重に検討する必要があります。このメトリックは、バッテリーシステムに特化した容器の総変位の割合を表します。

最適な比率は、容器の種類とミッションプロファイルによって異なります。

1。高速インターセプター：15〜20％のバッテリー対分散比

2。長期稼働容器：25〜35％のバッテリー対分散比

3.マルチロールUSVS：20〜30％のバッテリー対分散比率

これらの比率を超えると、フリーボードの減少、安定性の低下、ペイロード容量の低下につながる可能性があります。逆に、バッテリー容量が不十分な場合、船舶の範囲と運用機能が制限される場合があります。

減量と浮力補償のための革新的なソリューション

容量と浮力のバランスを最適化するために、いくつかの革新的なアプローチが開発されました。

1.構造バッテリーの統合：バッテリーセルを船体構造に組み込み、全体の重量を減らす

2。浮力補償バッテリーエンクロージャー：バッテリーケーシングで軽量で浮力材料を利用して体重を相殺する

3。動的バラストシステム：バッテリーの重量を補うために調整可能なバラストタンクを実装し、最適なトリムを維持する

4.高エネルギー密度細胞の選択：エネルギーと重量の比率が改善された高度なLIPO化学を選択する

これらの技術により、USV設計者は、さまざまな海の状態での船舶の安定性やパフォーマンスを損なうことなく、バッテリー容量を最大化できます。

安定性を向上させるためのバッテリー配置を最適化します

無人ボートの船体内のLipoバッテリーの戦略的な位置決めは、安定性と取り扱い特性に大きな影響を与える可能性があります。重要な考慮事項は次のとおりです。

1。集中腫瘤：ピッチとロールを最小限に抑えるために、容器の重心の近くにバッテリーを配置する

2。重心の中心：安定性を高めるために、船体にできるだけ低いバッテリーを取り付ける

3。対称分布：バランスを維持するために重量流通ポートと右boardさえ確実に

4。縦方向の配置：前と後部のバッテリーポジショニングを最適化して、望ましいトリムとプレーニングの特性を実現する

これらの要因を慎重に検討することにより、USV設計者は、海洋アプリケーションの潜在的な欠点を軽減しながら、Lipoバッテリー技術の利点を最大化する非常に安定した効率的な無人ボートを作成できます。

結論

無人の表面容器でのLipoバッテリーの統合は、海洋技術の大幅な進歩を表しており、幅広いアプリケーションで長いミッション、パフォーマンスの向上、機能の強化を可能にします。防水、電力最適化、浮力管理のユニークな課題に対処することにより、USVデザイナーはこれらの高性能エネルギー貯蔵システムの可能性を完全に活用できます。

自律型海洋車両の分野が進化し続けるにつれて、リポバッテリーの役割は間違いなく重要性が高まります。それらの比類のないエネルギー密度、高排出速度、および汎用性により、機敏な沿岸パトロール船から長期耐久性海洋研究プラットフォームまで、次世代の無人ボートにとって理想的な電源になります。

最先端を求めている人のためにリポバッテリー海洋用途向けのソリューションEbatteryは、無人容器の独自の需要に合わせた包括的な範囲の高性能セルとカスタムバッテリーパックを提供しています。当社の専門家チームは、最も困難な海洋環境でさえ、パフォーマンス、安全性、長寿のバランスをとる最適な電力システムの設計と実装を支援できます。海洋グレードのLipoバッテリーソリューションの詳細については、までお問い合わせくださいcathy@zyepower.com.

参照

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