水下航行器_能源线缆部分

博主在能源线缆的部分，主要介绍水下航行器的心脏-能量的来源，这部分争取把水下航行器的电池的部分给大家整理介绍一下。

电源供电部分要确定水下航行器能量的来源主要通过水下航行器内部的配载的电池供电还是通过通过外部线缆供电。用不用线缆的方式不仅能决定能源的供电方式，有些时候还可以改变你的通信方式。

我们知道，能源可以来之电池或者线缆外部接入，但是水下航行器的电源部分，即整个电源管理模块是及其严格的，无人水下航行器的电池的选择应满足能量密度大、比能量高、安全性能高、结构简单、成本低等特点。

为什么开始没说电源的各种性能就强调电源管理模块？对于水下航行器整个复杂的电源系统来说，每个模块的电源需求不同，而成熟优秀的电源管理不仅能增加每次的工作时长，还能增加电池的使用寿命。专业的水下航行器设计制作过程中，对于电源管理模块，不仅仅关注每个模块的工作电压电流，还要考虑总的功耗、电源分压的实现、电路的控制等等，把电源的能效最大化，深入分析博主能力有限，就不详细展开了。

电池部分

电池的种类

水下航行器常用的电池分别为镍铬电池、铅酸电池、银锌电池、锂离子电池及燃料电池。目前主流使用的是锂离子电池。及技术尚不成熟的燃料电池。

摘自：钟宏伟.国外无人水下航行器装备与技术现状及展望[J].水下无人系统学报,2017,25(04):215-225.
目前国内外主流的UUV使用的电池都是锂离子电池，其比能量最高能达到210Wh/kg，所以我们在设计与制作一般也多是二次锂离子电池。但是未来随着燃料电池技术的成熟，其将广泛用于军用巨型UUV平台，但是在今后的一段时间范围内，锂离子电池仍将广泛应用与水下航行器平台上。
加粗样式实验室中水下航行器的设计与制作过程中可以选择18650锂离子电池组的方式，可根据实际的工作电压及形状找专门的厂家定制。切记注意电池的过充及过放保护，这里不在赘述。

充电

使用电池供电时，为了用户使用的友善，注意在外部预留充电的接口。包括目前较常见的回收后通过电缆充电及在水水下通过留有防水插拔的接头直接在水下充电，但是后者技术尚不成熟，且防水接头价格昂贵，水下充电成本较高。
另外我们可以选择组合式的能源供应方案，较多的就是“太阳能-电池”的方案。即在水下航行器电量不足时浮出水面进行充电，但是在阴雨天气无法工作。
还有目前较为前沿的水下无线充电技术，因其不需要导线，而且保证水下航行器的密封性，但是其水下充电效率较低。且在水下水下航行器要到固定的区域充电需要较高的控制水平，2012年浙江大学研制的水下设备无线充电装置，其工作效率可达75%，传输功率为500W。往后会成为长时间在某固定范围内工作的水下航行器的主流充电方式。

PS：电池在水下航行器的设计中一般有独立的电池仓，另外其对重心浮心影响较大，电池的位置一般重要考虑。电池仓。

图片来之某宝，见水印

电缆部分

一般作业式的ROV大多会使用电缆供电，电缆供电，博主认为要具备以下性能。

防水，这点就要求要水下专用的线缆。接口处一定要有防水处理。
额定电压、额定电流、最大工作深度必须要达到需求的标准，根据设计的最大负载及工作水深。
电缆本身要负载一定的牵引力，抗拉，抗弯曲。航行器实际航行过程中，可能会存在电缆受牵引力的情况。
耐磨、防腐蚀，水下环境复杂，在水下工作一定要有较好的抗腐蚀性，另外，航行过程中难免磨到其他物体。
最好线缆本身为零浮力缆，性能更佳。

另外：电缆不仅可用于能量的传输，也可以传输信号，也可以同时传输能量和信号，这里给大家普及一下。

电力网络调制解调器，俗称电力猫，是一种采用PLC技术，基于电线传输网络信号的设备。在同一电力回路下，电力网络调制解调器能通过家庭或小型办公室既有的电路，快速建构局域网络。并且在不需要重新布线的基础上，利用现有的电线，实现上网、打电话、观看IPTV、网络监控等功能，达到有电就有网络，实现全区域无盲区网络覆盖。它在欧美的盛行，标志着更安全、更便捷、更高效的第三种网络传输方式的到来。

我们使用的话可以在电缆的两端并联一对电力猫，这样我们也可以实现数据的传输了，具体使用跟和网络配置类似，我们只需要用，不是特别需要不用搞清其内部工作原理。

电源能想到就这些了，皮！

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