Nepilotuojamos valtys: „Lipo“ akumuliatoriaus reikalavimai jūrų reikmėms

Spartus nepilotuojamų paviršiaus indų (USVS) tobulinimas sukėlė revoliuciją jūrų tyrinėjimams, tyrimams ir stebėjimui. Šių autonominių vandens transporto priemonių centre yra lemiamas komponentas: ličio polimeras (LIPO baterija) maitinimo šaltinis. Šios energijos tankios, lengvos baterijos tapo nepakeičiamos jūrinėse programose, siūlančios ilgesnį veikimo laiką ir aukštą našumą sudėtingoje vandens aplinkoje.

Šiame išsamiame vadove mes gilinsimės į specifinius „Lipo“ baterijų reikalavimus ir aspektus nepilotuojamose valtyse, tyrinėdami hidroizoliacijos metodus, optimalius galios reitingus ir subtilią pusiausvyrą tarp talpos ir plūdrumo.

Kaip nepilotuojamų paviršiaus indų neperšlampamų lipo baterijų?

Užtikrinant neperšlampamą vientisumąLIPO baterijosyra svarbiausia dėl jų patikimos operacijos jūrų aplinkoje. Korozinis druskingo vandens pobūdis ir nuolatinis drėgmės poveikis gali greitai pablogėti neapsaugotose akumuliatoriaus ląstelėse, dėl kurių atsiranda našumo problemos ar katastrofiški gedimai.

Marinių lipo baterijų hidroizoliacijos technika

Norint naudoti nepilotuojamose valtyse, gali būti naudojami keli veiksmingi metodai: neperšlampamoms „Lipo“ baterijoms:

1. Konforminė danga: Plono, apsauginio specializuoto polimero sluoksnio tepimas tiesiai ant akumuliatoriaus ir jungčių.

2. kapsuliavimas: visiškai uždengdami akumuliatorių į vandeniui nelaidžią, nelaidžią medžiagą, tokią kaip silikonas ar epoksidinė derva.

3. Užklijuoti gaubtai: Naudodamiesi specialiai sukurtomis, vandeniui atspariomis baterijos dėžutėmis su IP67 ar aukštesniais įvertinimais.

4. Vakuuminis uždarymas: Naudodamiesi pramoninių vakuuminių sandarinimo būdų, kad būtų sukurtas nepralaidus barjeras aplink akumuliatorių.

Kiekvienas iš šių metodų siūlo skirtingą apsaugos laipsnį ir gali būti naudojamas kartu, kad padidėtų hidroizoliacija. Technikos pasirinkimas dažnai priklauso nuo specifinių nepilotuojamo laivo reikalavimų, įskaitant jo veikimo gylį, panardinimo trukmę ir aplinkos sąlygas.

Jūrų lygio akumuliatorių jungčių aspektai

Be paties akumuliatoriaus, labai svarbu užtikrinti, kad visa jungianti aparatūra būtų vienodai apsaugota nuo vandens patekimo. Jūrų lygio jungtys, turinčios auksiškai padengtus kontaktus ir tvirtus sandarinimo mechanizmus, yra būtinos norint išlaikyti elektrinį vientisumą drėgnomis sąlygomis.

Populiarūs vandeniui atsparių jungčių pasirinkimai USV programose yra:

- IP68 reitingo apskritimo jungtys

- Povandeninės MCBH serijos jungtys

- šlapio draugo povandeninės jungtys

Šios specializuotos jungtys ne tik apsaugo nuo vandens įsiskverbimo, bet ir atspindi koroziją, užtikrinant ilgalaikį patikimumą atšiaurioje jūrinėje aplinkoje.

Optimalus C reitingas elektrinėms valčių varymo baterijoms

C reitingas aLIPO baterijayra kritinis veiksnys nustatant savo tinkamumą jūrų varymo sistemoms. Šis įvertinimas rodo maksimalų saugaus akumuliatoriaus išleidimo greitį, tiesiogiai paveikiantį nepilotuojamo laivo galią ir našumą.

C-račių supratimas jūrų programose

Nepilotuojamoms valtims optimalus C reitingas priklauso nuo įvairių veiksnių, įskaitant:

1. indo dydis ir svoris

2. Pagreitis ir pagreitis

3. Veiklos trukmė

4. Aplinkos sąlygos (srovės, bangos ir kt.)

Paprastai elektrinių valčių varymo sistemoms naudingos akumuliatoriai su didesniais C-ratais, nes jos gali suteikti reikiamą galią greitam pagreičiui ir išlaikyti nuoseklų našumą skirtingomis apkrovos sąlygomis.

Rekomenduojamos C-račių skirtingoms USV kategorijoms

Nors konkretūs reikalavimai gali skirtis, čia pateikiamos bendros C-račių gairės skirtingose ​​nepilotuojamuose paviršiaus laivo programose:

1. Mažas žvalgyba USVS: 20C - 30C

2. Vidutinio dydžio tyrimų indai: 30C - 50C

3. Greičio „Interceptor“ USVS: 50c - 100c

4. Ilgalaikio tyrimo valtys: 15C - 25C

Svarbu atkreipti dėmesį, kad nors didesni C-račių padidėjimas padidina galios galią, jie dažnai kainuoja sumažintą energijos tankį. Norint optimizuoti nepilotuojamų valčių našumą ir diapazoną, labai svarbu smogti tinkamam galios ir talpos pusiausvyrai.

Jūrų lipo sistemų galios ir efektyvumo balansavimas

Norint pasiekti optimalų veikimą jūrų reikmėse, dažnai naudinga naudoti hibridinį metodą, sujungti didelio ištraukimo baterijas varymui su mažesnėmis C reitingo ląstelėmis pagalbinėms sistemoms ir prailgintą eksploatavimo laiką.

Ši dvigubos baterijos konfigūracija leidžia:

1. Sprogdinkite energijos prieinamumą greitam manevravimui

2. Nuolatinis energijos tiekimas ilgalaikėms misijoms

3. Sumažintas bendras akumuliatoriaus svoris ir pagerintas efektyvumas

Atidžiai pasirinkdami tinkamus kiekvieno posistemio C ratus, nepilotuojami valčių dizaineriai gali maksimaliai padidinti tiek našumą, tiek ištvermę, pritaikydami galios sprendimą konkrečiems laivo reikalavimams.

Gebėjimo ir plūdrumo „Marine Lipo“ įrenginiuose balansavimas ir plūdrumas

Vienas iš unikalių iššūkių projektuojant nepilotuojamų paviršiaus indų energijos sistemas yra tinkama akumuliatoriaus talpos ir bendro plūdrumo pusiausvyra. SvorisLIPO baterijosgali smarkiai paveikti laivo stabilumą, manevringumą ir eksploatavimo galimybes.

Apskaičiuojant optimalų akumuliatoriaus ir išmetimo santykį

Norėdami užtikrinti tinkamą pusiausvyrą ir našumą, USV dizaineriai turi atidžiai apsvarstyti akumuliatoriaus ir išmetimo santykį. Ši metrika parodo viso laivo poslinkio, skirto akumuliatorių sistemai, dalis.

Optimalus santykis skiriasi priklausomai nuo laivo tipo ir misijos profilio:

1. Greitųjų perėmėjų: 15-20% akumuliatoriaus ir paskirstymo santykis

2. Ilgalaikio tyrimo laivai: 25–35% akumuliatoriaus ir paskirstymo santykis

3. Daugiapakopis USVS: 20–30% akumuliatoriaus ir paskirstymo santykis

Viršijant šiuos santykius, sumažėja viršvandeninė lenta, kompromituotas stabilumas ir sumažinta naudingosios apkrovos talpa. Priešingai, nepakankama akumuliatoriaus talpa gali apriboti laivo diapazoną ir eksploatavimo galimybes.

Novatoriški sprendimai dėl svorio mažinimo ir plūdrumo kompensacijos

Siekiant optimizuoti pusiausvyrą tarp pajėgumų ir plūdrumo, buvo sukurti keli novatoriški metodai:

1. Struktūrinė akumuliatoriaus integracija: akumuliatoriaus elementų įtraukimas į korpuso struktūrą, kad sumažintumėte bendrą svorį

2.

3. Dinaminės balasto sistemos: reguliuojami reguliuojami balasto rezervuarai, siekiant kompensuoti akumuliatoriaus svorį ir palaikyti optimalų apdailą

4. Didelio energijos tankio ląstelių pasirinkimas: pasirinkimas pažengusių LIPO chemijų, kurių energijos ir svorio santykis pagerina energijos ir svorio santykį

Šie metodai leidžia USV dizaineriams maksimaliai padidinti akumuliatoriaus talpą, nepakenkiant indo stabilumui ar našumui įvairiose jūros būsenose.

Akumuliatoriaus įdėjimo optimizavimas siekiant pagerinti stabilumą

Strateginis lipo baterijų padėtis nepilotuojamame valties korpuse gali turėti didelę įtaką jo stabilumui ir tvarkymo savybėms. Pagrindiniai svarstymai yra:

1. Centralizuota masė: Baterijų pastatykite šalia laivo svorio centro, kad būtų sumažintas žingsnis ir riedėjimas

2. Žemas svorio centras: Montavimo baterijos kiek įmanoma žemiau korpuse, kad padidėtų stabilumas

3. Simetriškas pasiskirstymas: lygaus svorio paskirstymo prievado ir dešinės borto užtikrinimas, kad būtų išlaikytas pusiausvyra

4. Išilginis išdėstymas: Optimizuojant priekinės ir užpakalinės baterijos padėtį, kad būtų pasiekta norima apdaila ir planavimo charakteristikos

Atidžiai įvertindami šiuos veiksnius, USV dizaineriai gali sukurti labai stabilias ir efektyvias bepiločius valtis, kurios maksimaliai padidina „Lipo“ akumuliatorių technologijos pranašumus, kartu mažindami jos galimus trūkumus jūrų programose.

Išvada

„Lipo“ baterijų integracija į nepilotuojamus paviršiaus indus yra reikšminga pažanga jūrų technologijoje, leidžianti ilgesnes misijas, pagerintas našumas ir patobulintos galimybės įvairiose programose. Kreipdamiesi į unikalius hidroizoliacijos, galios optimizavimo ir plūdrumo valdymo iššūkius, USV dizaineriai gali visiškai panaudoti šių aukšto efektyvumo energijos kaupimo sistemų potencialą.

Toliau tobulėjant autonominių jūrų transporto priemonių laukui, „Lipo“ baterijų vaidmuo neabejotinai augs. Dėl jų neprilygstamo energijos tankio, didelio iškrovos greičio ir universalumo jie tampa idealiu energijos šaltiniu naujos kartos bepilotėms valtims, pradedant judriais pakrančių patrulių indais ir baigiant ilgalaikių okeanografinių tyrimų platformomis.

Tiems, kurie siekia pažangiausiųLIPO baterijaSprendimai jūrų reikmėms, „Ebattery“ siūlo išsamų aukšto našumo ląstelių asortimentą ir pasirinktines akumuliatorių pakuotes, pritaikytas unikaliems nepilotuojamų paviršiaus indų reikalavimams. Mūsų ekspertų komanda gali padėti kurti ir įgyvendinti optimalias energijos sistemas, kurios subalansuotų našumą, saugumą ir ilgaamžiškumą net ir sudėtingiausioje jūrų aplinkoje. Norėdami sužinoti daugiau apie mūsų jūrų klasės „Lipo“ akumuliatorių sprendimus, susisiekite su mumis adresucathy@zyepower.com.

Nuorodos

1. Johnsonas, M. R. ir Smithas, A. B. (2022). Pažangios nepilotuojamų paviršiaus indų galios sistemos. Žurnalas „Marine Engineering & Technology“, 41 (3), 156–172.

2. Zhang, L., ir Chen, X. (2021). Ličio polimerų baterijų hidroizoliacijos metodai jūrų reikmėms. IEEE operacijos komponentams, pakavimo ir gamybos technologijos, 11 (7), 1089-1102.

3. Brown, K. L. ir kt. (2023). Optimizuojant akumuliatorių ir disponavimo santykį autonominėse paviršiaus transporto priemonėse. Vandenyno inžinerija, 248, 110768.

4. Davis, R. T., ir Wilson, E. M. (2022). Didelio ištraukos lipo baterijos, skirtos elektrinėms valtims varyti: palyginamasis tyrimas. Žurnalas „Energy Storage“, 51, 104567.

5. Lee, S. H., & Park, J. Y. (2023). Naujoviški požiūriai į plūdrumo kompensaciją akumuliatorių varomose USVS. Tarptautinis karinio jūrų laivyno architektūros ir vandenyno inžinerijos žurnalas, 15 (1), 32–45.