水下机器人是一种能够在水面以下自主航行、巡检、监测或执行作业任务的无人系统,涵盖小型潜水设备、水下推进器、遥控水下机器人(ROV)和长航时自主水下机器人(AUV)等多种类型。 电池需要为推进器、摄像头、声呐、传感器、通信系统、机械臂和机载计算机等部件供电。不同应用在任务时间、峰值功率、安装空间和工作环境方面存在明显差异,标准电池包往往难以同时满足续航、功率输出、结构尺寸和系统集成要求。 格瑞普可为水下机器人提供定制电芯及电池包解决方案,包括高能量密度半固态电池、高倍率锂聚合物电池、小型LiHV高压锂电池和磷酸铁锂电池。
不同类型的水下机器人在任务时间、推进功率、安装空间和工作深度方面差异明显,因此需要采用不同的电池方案。格瑞普可针对AUV、ROV、水下推进器、海底监测设备及潜水电子设备,提供从软包电芯到完整电池包的定制服务。
应用类型 | 主要任务 | 核心电池需求 |
AUV自主式水下机器人 | 水下测绘、管线巡检、科学调查和长距离自主航行 | 高能量密度、轻量化设计、长续航和可靠的剩余电量估算 |
电池供电型ROV | 水下观察、影像拍摄、设备巡检和轻型水下作业 | 高倍率放电、稳定电压和较强的瞬时功率输出 |
水下推进器 | 水下推进、潜水辅助和智能动力设备 | 高放电能力、低内阻、稳定电压和可靠的低温输出 |
水下驻留机器人 | 长期海底驻留、自主返航、水下充电和周期性作业 | 低功耗BMS、寿命管理、远程监测和冗余供电设计 |
水下传感器及潜水设备 | 水下通信、定位、环境监测和便携潜水电子设备 | 小型化、异形软包电芯、低自放电和长期待机能力 |
水下机器人锂电池不仅要满足电压、容量和放电电流要求,还要适应耐压舱空间、低温、密封散热、压力循环及设备回收等特殊条件。相比普通机器人电池,AUV电池和ROV电池更强调系统可靠性与故障后的安全处理能力。
AUV和其他水下机器人通常采用圆柱形耐压舱。电池既要提供足够的容量,还要适配有限的舱体内径和长度,并为控制板、BMS、线束、连接器及浮力组件预留空间。
针对圆柱形耐压舱,格瑞普软包电池可采用:
● 窄长型电芯排列
● 分段式电池模块
● 弧形电池包布局
● 定制电芯厚度和宽度
● 大容量单体软包电芯
● 根据舱体尺寸设计的串并联组合
与固定尺寸的圆柱电芯相比,软包电芯在厚度、宽度、长度及排列方式方面更加灵活,有助于提高耐压舱内部空间利用率。
AUV也常被称为自主式水下机器人或水下无人机。设备下水后,通常无法像地面机器人一样随时更换电池或补充电量。
因此,AUV电池选型不能只看标称容量,还要综合考虑任务时间、航行速度、推进功耗、载荷功耗、上浮耗能、返航距离和安全余量。系统还应设置合理的低电量提醒、返航和应急上浮策略。
水下推进器启动、机械臂动作、快速转向和姿态调整都可能产生较大的瞬时电流。如果水下推进器电池的放电能力不足,容易出现电压下沉、BMS保护、推进力下降,甚至控制系统重启。
因此,ROV电池和水下推进器电池需要重点评估:
● 持续工作电流
● 推进器启动峰值电流
● 多个推进器同时工作的总电流
● 电芯内阻和电压下降
● BMS过流保护阈值
● 连接器和线束载流能力
● 密封舱体内可能出现热量积聚
海水温度较低,并不意味着水下机器人电池一定容易散热。电池安装在密封耐压舱内时,热量需要通过电池支架、舱体和导热材料传递至外部水体。
如果电池、BMS、线束和连接器的热设计不合理,密封舱内部仍可能出现局部温升。因此,需要根据持续电流、峰值功率、舱体材料和内部空间规划散热路径。
深水环境可能使电池长期处于低温状态,导致可用容量下降、内阻升高和输出功率减弱。水下机器人反复下潜和上浮时,完整电池系统还会经历压力循环。
需要注意的是,电池通常安装在耐压舱或压力补偿结构内,最终耐压深度不能仅根据电芯性能判断,必须在完整电池包、耐压舱或整机层面进行验证。
电池方案 | 核心优势 | 适用水下设备 | 主要注意事项 |
半固态电池 | 能量密度高,可在控制重量的同时增加可用能量和任务时间 | AUV、长航时水下机器人、水下无人机和空水跨域无人系统 | 成本、持续放电电流和峰值倍率需要根据项目确认 |
高倍率锂聚合物电池 | 持续及峰值放电能力强、内阻低、功率响应快 | 电池供电型ROV、水下推进器、机械臂及水下作业工具 | 需要合理设计BMS保护、连接器和热管理方案 |
LiHV高压锂电池 | 在有限空间内提供更多能量和更高的电压平台 | 小型水下机器人、水下通信设备和便携式潜水设备 | 充电器和BMS必须兼容4.35V单体充电电压 |
磷酸铁锂电池 | 热稳定性、安全性和使用寿命表现较好 | 商用ROV、海底监测系统、水下备用电源和长期驻留设备 | 重量较高,体积和重量能量密度低于高能量锂电池 |
● 高能量密度半固态电池技术
对于电池重量、任务时间和安装空间均受到限制的AUV及长航时水下机器人,格瑞普可提供高能量密度半固态电池方案,帮助设备在有限重量和舱体空间内获得更多可用能量。
● 高倍率软包电池开发经验
格瑞普可将无人机和高功率电池领域积累的技术经验应用于水下推进器、ROV机械臂及水下作业工具,满足推进器启动、多电机同时运行和工具瞬时动作产生的高电流需求。
● 灵活的软包电芯尺寸和电池结构
格瑞普可根据圆柱形耐压舱、窄长型舱体、弧形空间和小型潜水设备的内部结构,定制软包电芯的厚度、宽度、长度及电池包排列方式,提高内部空间利用率。
● 多种电池体系可选
格瑞普可根据任务续航、功率需求、安装空间、整机重量、工作温度和安全要求,综合评估半固态电池、高倍率LiPo、LiHV及磷酸铁锂电池方案,而不是为所有水下设备采用同一种电池体系。
从电芯到电池包的一站式定制
● 电芯及串并联方案设计
● PCM和智能BMS开发
● SOC及温度监测
● NTC、线束和连接器选型
● 电池包机械结构设计
● 样品制作与测试
● EVT、DVT、PVT及批量生产支持
水下机器人半固态电池
水下机器人高倍率电池
水下机器人电池定制
格瑞普半固态电池专为需要提升电池能量、又不希望明显增加电池重量的水下设备而设计,适用于执行测绘、巡检、科学研究和长距离航行任务的自主式水下机器人(AUV)。
核心优势:
● 高重量能量密度
● 降低电池系统重量
● 延长任务续航与航行距离
● 提供大容量软包电芯方案
● 支持22–24V和44–52V电压平台定制
● 提供低温电池方案
● 支持智能电池管理系统(BMS)
电池型号 | 容量/能量 | 串数及电压 | 落地电压 | 尺寸 | 重量 | 能量密度 | 持续放电电流 | 峰值电流 |
(T×W×L ±5mm) | (±200g) | Current (3C) | (≤15S) | |||||
TARBG3812K04S10X | 12Ah 177.6Wh | 4S 14.8V | 11.44V | 22.0*71.5*190mm | 580g | 306.21Wh/kg | 36A | 120A |
TARBG3836K06S10X | 36Ah 799.2Wh | 6S 22.2V | 17.16V | 59*89*206.5mm | 2250g | 350.27Wh/kg | 108A | 360A |
TARBG3599K06S10X | 99Ah 2197.8Wh | 6S 22.2V | 17.28V | 72.2×151.5×287mm | 6829.79g | 321.80Wh/kg | 297A | 495A(≤3S) |
TARBG3887K08S10X | 87Ah 2575.2Wh | 8S 29.6V | 22.88V | 79*151.5*287mm | 7040g | 365.80Wh/kg | 261A | 870A |
TARBG3836K12S10X | 36Ah 1598.4Wh | 12S 44.4V | 34.32V | 127*89*209.5mm | 4600g | 342.65Wh/kg | 108A | 360A |
TARBG3887K14S10X | 87Ah 4506.6Wh | 14S 51.8V | 40.04V | 150*151.5*292mm | 13300g | 338.84Wh/kg | 261A | 870A |
高倍率锂聚合物电池适用于功率需求快速变化的遥控水下机器人(ROV)、水下推进器和水下作业工具,可满足推进器启动、机械臂动作及快速姿态调整时的持续和瞬时大电流需求。
核心优势:
● 较强的持续放电能力
● 较高的峰值电流输出
● 电芯内阻低
● 减少大电流下的电压下沉
● 推进器启动时保持稳定输出
● 支持灵活的电压和容量配置
电池型号 | 容量 | 串数及电压 | 能量 | 放电倍率 | 重量 | 尺寸 |
(L×W×H) | ||||||
TAA37004S45X6 | 3700mAh | 4S1P 14.8V | 54.76Wh | 45C | 361g | 136×44×29mm |
TAA52004S35X6 | 5200mAh | 4S1P 14.8V | 76.96Wh | 35C | 436.5g | 133×45×33.5mm |
TAA10K4S30E5 | 10000mAh | 4S1P 14.8V | 148Wh | 30C | 935g | 177×66×39mm |
TAA100006S30AX | 10000mAh | 6S1P 22.2V | 222Wh | 30C | 1360g | 177×66×58mm |
TAA120006S30E | 12000mAh | 6S1P 22.2V | 266.4Wh | 30C | 1532g | 192×72×54mm |
TAA160006S30X | 16000mAh | 6S1P 22.2V | 355.2Wh | 30C | 1974g | 190×76×65mm |
TAA22000BS30X | 22000mAh | 6S1P 22.2V | 488.4Wh | 30C | 2460g | 206×91×61mm |
TAA28K6S25ASX | 28000mAh | 6S1P 22.2V | 621.6Wh | 25C | 3413g | 205×121×67mm |
TARBAS30K0625X | 30000mAh | 6S1P 22.2V | 666Wh | 25C | 3494g | 216×125×61mm |
对于标准电池难以满足的AUV、ROV、水下推进器及其他水下设备项目,格瑞普可根据设备内部空间、电压平台、容量需求、放电功率、工作温度和使用环境,提供软包电芯及完整水下机器人电池包定制服务。
可选方案包括:
● 适用于冷水和低温任务的低温电池
● 适用于长航时AUV的高能量密度电池
● 适用于水下推进器、机械臂和作业工具的高倍率电池
● 适用于高安全、长寿命设备的磷酸铁锂(LiFePO₄)电池
电池包定制还可涵盖BMS电池管理系统、线束、连接器、通信功能、机械结构和热管理设计,为水下机器人提供从电芯选型到完整电池系统集成的解决方案。










