무인 보트 : 해양 응용 분야에 대한 Lipo 배터리 요구 사항

무인 표면 선박 (USVS)의 빠른 발전은 해양 탐사, 연구 및 감시에 혁명을 일으켰습니다. 이 자율 선박의 중심에는 중요한 성분이 있습니다 : 리튬 폴리머리포 배터리) 전원. 이러한 에너지 밀도가 높고 경량 배터리는 해양 응용 분야에서 필수 불가결하게되어 도전적인 수생 환경에서 연장 된 작동 시간과 고성능을 제공합니다.

이 포괄적 인 가이드에서는 무인 보트의 LIPO 배터리에 대한 특정 요구 사항과 고려 사항을 탐구하고 방수 기술, 최적의 전력 등급 및 용량과 부력 간의 섬세한 균형을 탐색합니다.

무인 표면 용기의 리포 배터리를 방수하는 방법은 무엇입니까?

방수 무결성 보장리포 배터리해양 환경에서 신뢰할 수있는 운영에 가장 중요합니다. 바닷물의 부식성과 수분에 대한 지속적인 노출은 보호되지 않은 배터리 셀을 빠르게 악화시켜 성능 문제 나 치명적인 실패로 이어질 수 있습니다.

해양 리포 배터리를위한 방수 기술

무인 보트에서 사용하기 위해 방수 Lipo 배터리에 몇 가지 효과적인 방법을 사용할 수 있습니다.

1. 컨 포멀 코팅 : 배터리 팩과 커넥터에 얇고 보호 된 특수 폴리머 층을 직접 적용합니다.

2. 캡슐화 : 실리콘 또는 에폭시 수지와 같은 방수, 비전 도성 물질에 배터리를 완전히 섭취합니다.

3. 밀봉 된 인클로저 : IP67 이상의 등급이 높은 목적으로 제작 된 방수 배터리 박스를 사용합니다.

4. 진공 밀봉 : 배터리 주변에 불 침투성 장벽을 만들기 위해 산업용 진공 밀봉 기술을 사용합니다.

이러한 각 방법은 다양한 수준의 보호를 제공하며 강화 된 방수를 위해 조합하여 사용될 수 있습니다. 기술의 선택은 종종 작동 깊이, 잠수간 기간 및 환경 조건을 포함하여 무인 선박의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.

해양 등급 배터리 커넥터에 대한 고려 사항

배터리 자체와 함께 모든 연결 하드웨어가 물 유입에 대해 똑같이 보호되도록하는 것이 중요합니다. 금도금 접점과 강력한 밀봉 메커니즘을 특징으로하는 해양 등급 커넥터는 습한 조건에서 전기적 무결성을 유지하는 데 필수적입니다.

USV 애플리케이션에서 방수 커넥터에 대한 인기있는 선택에는 다음이 포함됩니다.

-IP68 등급 원형 커넥터

- 수중 MCBH 시리즈 커넥터

- 습식 동료 수중 커넥터

이 특수 커넥터는 물 침투를 예방할뿐만 아니라 부식에 저항하여 거친 해양 환경에서 장기적인 신뢰성을 보장합니다.

전기 보트 추진 배터리에 대한 최적의 C- 레이트

a의 c- 평가리포 배터리해양 추진 시스템에 대한 적합성을 결정하는 데 중요한 요소입니다. 이 등급은 배터리의 최대 안전 방전 속도를 나타내며 무인 선박의 전력 출력 및 성능에 직접 영향을 미칩니다.

해양 응용 분야의 C- 평가 이해

무인 보트의 경우 최적의 C- 레이트는 다음을 포함한 다양한 요인에 따라 다릅니다.

1. 선박 크기 및 무게

2. 원하는 속도와 가속도

3. 운영 기간

4. 환경 조건 (전류, 파도 등)

일반적으로 전기 보트 추진 시스템은 빠른 가속에 필요한 전력을 전달하고 다양한 하중 조건에서 일관된 성능을 유지할 수 있기 때문에 C 계층이 높은 배터리의 이점을 얻습니다.

다양한 USV 카테고리에 권장 C- 레이팅

특정 요구 사항이 다를 수 있지만, 다음은 다른 무인 표면 용기 응용 분야에서 C- 계급에 대한 일반적인 지침입니다.

1. 작은 정찰 USVS : 20C -30C

2. 중간 규모의 연구 용기 : 30C -50C

3. 고속 인터셉터 USVS : 50C -100C

4. 장거리 설문 조사 보트 : 15C-25C

C 등급이 높을수록 전력 출력이 증가하지만 에너지 밀도가 감소하는 비용으로 종종 발생합니다. 무인 보트의 성능과 범위를 최적화하는 데 전력과 용량 사이의 올바른 균형을 인상하는 것이 중요합니다.

해양 리포 시스템의 전력 및 효율성 균형

해양 응용 분야에서 최적의 성능을 달성하기 위해, 보조 시스템 용 C 등급 셀과 연장 된 작동 시간과 추진력을위한 고전압 배터리를 결합하여 하이브리드 접근법을 사용하는 것이 종종 유익합니다.

이 듀얼 바터리 구성은 다음을 허용합니다.

1. 빠른 기동을위한 파열 전력 가용성

2. 장기 임무를위한 지속적인 에너지 공급

3. 전반적인 배터리 무게 감소 및 효율성 향상

무인 보트 디자이너는 각 서브 시스템에 적합한 C 계급을 신중하게 선택함으로써 성능과 지구력을 최대화하여 전력 솔루션을 선박의 특정 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.

해양 lipo 설치의 균형 잡힌 용량 및 부력

무인 표면 용기를위한 전력 시스템 설계에서 고유 한 과제 중 하나는 배터리 용량과 전반적인 부력 사이의 올바른 균형을 인상하는 것입니다. 의 무게리포 배터리선박의 안정성, 기동성 및 운영 기능에 크게 영향을 줄 수 있습니다.

최적의 배터리 대 변위 비율을 계산합니다

적절한 균형과 성능을 보장하기 위해 USV 설계자는 배터리 대 변위 비율을 신중하게 고려해야합니다. 이 메트릭은 배터리 시스템 전용 용기의 총 변위의 비율을 나타냅니다.

최적의 비율은 선박 유형 및 미션 프로파일에 따라 다릅니다.

1. 고속 인터셉터 : 15-20% 배터리 대 변위 비율

2. 장기 응원 조사 용기 : 25-35% 배터리 대 손실 비율

3. 멀티 롤 USV : 20-30% 배터리 대 변위 비율

이러한 비율을 초과하면 프리 보드 감소, 안정성이 손상되며 페이로드 용량이 감소 할 수 있습니다. 반대로 배터리 용량이 충분하지 않으면 선박의 범위와 운영 기능이 제한 될 수 있습니다.

체중 감소 및 부력 보상을위한 혁신적인 솔루션

용량과 부력의 균형을 최적화하기 위해 몇 가지 혁신적인 접근 방식이 개발되었습니다.

1. 구조 배터리 통합 : 배터리 셀을 선체 구조에 통합하여 전반적인 체중을 줄입니다.

2. 부력 보상 배터리 인클로저 : 배터리 케이싱에 가벼운 부력 재료를 사용하여 체중을 상쇄

3. 동적 밸러스트 시스템 : 배터리 중량을 보상하고 최적의 트림을 유지하기 위해 조절 식 밸러스트 탱크 구현

4. 고 에너지 밀도 세포 선택 : 에너지 대 무게 비율이 향상된 고급 LIPO 화학을 선택합니다.

이러한 기술을 통해 USV 설계자는 다양한 해상에서 선박의 안정성 또는 성능을 손상시키지 않으면 서 배터리 용량을 극대화 할 수 있습니다.

안정성 향상을 위해 배터리 배치 최적화

무인 보트 선체 내에서 Lipo 배터리의 전략적 위치는 안정성 및 취급 특성에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 주요 고려 사항은 다음과 같습니다.

1. 중앙 질량 : 피치와 롤을 최소화하기 위해 선박의 무게 중심 근처에 배터리를 배치

2. 낮은 무게 중심 : 안정성을 향상시키기 위해 선체에 가능한 한 낮은 배터리 장착

3. 대칭 분포 : 균형을 유지하기위한 중량 분포 포트 및 우현 보장

4. 세로 배치 : 원하는 트림 및 플래닝 특성을 달성하기 위해 앞뒤 배터리 포지셔닝 최적화

이러한 요소를 신중하게 고려함으로써 USV 디자이너는 Lipo 배터리 기술의 이점을 극대화하면서 해양 응용 분야에서 잠재적 인 단점을 완화하는 매우 안정적이고 효율적인 무인 보트를 만들 수 있습니다.

결론

무인 표면 선박에 Lipo 배터리의 통합은 해양 기술의 상당한 발전을 나타내며, 광범위한 애플리케이션에서 더 긴 임무, 성능 향상 및 향상된 기능을 가능하게합니다. USV 디자이너는 방수, 전력 최적화 및 부력 관리의 고유 한 과제를 해결함으로써 이러한 고성능 에너지 저장 시스템의 잠재력을 완전히 활용할 수 있습니다.

자율 해양 차량의 분야가 계속 발전함에 따라 Lipo 배터리의 역할은 의심 할 여지없이 중요하게 증가 할 것입니다. 비교할 수없는 에너지 밀도, 높은 배출률 및 다양성은 민첩한 해안 순찰선에서 장기적인 해양 연구 플랫폼에 이르기까지 차세대 무인 보트에 이상적인 전원이됩니다.

최첨단을 찾는 사람들을 위해리포 배터리해양 응용 솔루션 인 Ebattery는 무인 표면 용기의 고유 한 요구에 맞는 포괄적 인 고성능 셀과 맞춤형 배터리 팩을 제공합니다. 우리의 전문가 팀은 가장 어려운 해양 환경에서도 성능, 안전 및 수명을 균형시키는 최적의 전력 시스템을 설계하고 구현하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 해양 등급 Lipo Battery 솔루션에 대한 자세한 내용은 당사에 문의하십시오.cathy@zyepower.com.

참조

1. Johnson, M. R., & Smith, A. B. (2022). 무인 표면 용기를위한 고급 전력 시스템. 해양 공학 및 기술 저널, 41 (3), 156-172.

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