海中電化：海中電力は進化する

SEAmagine Hydrospace Corporationの提供による写真

海中電力需要が進化するにつれて、電力を供給する電池も進化しなければならない。

自律型水中自動車（AUV）のオペレーターは、より長い調査走行、より深い潜水、そしてより軽量のバッテリーを必要としています。遠隔操作車両（ROV）チームは、電動マニピュレータ、高電圧および高出力、そして軽量のバッテリを必要とします。
有人水中車（MUV）に対する要望は、安全な操縦、より深い潜水、より長い観察時間、そしてより軽いユニットを含みます。石油およびガス産業は、概して、電子制御、電気駆動、精度および状態に基づく監視フィードバック、ならびにそれらの深海システム用の長寿命のセンサーおよびモニターを要求している。

要するに、革新的な海中用途はますます賢くなってきています…そして、繋がっていない海中での運用には、安全、高性能、大容量、高出力、小型軽量、長寿命、そして信頼性の高い電池が必要です。
何年もの間、ほとんどの電気海底作業は、費用がかかり、制約があり、かなりのリードタイムを必要とする臍帯を動力源としていました。拘束されていない海中車両は、それらを重くてかさばるものにした密閉鉛酸、または高価で重くなり得る１気圧の圧力容器内に収容された電池を使用した。

6年前、Southwest Electronic Energy CorpのSeaSafeバッテリーは市場に革命的な変化をもたらしました。 SWEがウッズホール海洋研究所と共同で設計に取り組んだ後、SeaSafeとして知られる最初の市販の耐圧リチウムイオンポリマー海中バッテリーパックは2013年に利用可能になりました。大幅に軽量化および小型化されたバッテリーにより、大幅にパフォーマンスが向上しただけでなく、設置時間も大幅に短縮されました。

約4年後、SWEは次世代のバッテリーパックを発売しました。 2017年から入手可能なSeaSafe IIは、学んだ教訓、信頼性の向上、および米国海運局（ABS）認証を組み込んでいます。パワフルで耐圧性のあるSeaSafe IIバッテリーパックは、圧力容器よりも小型、軽量、そして低コストの耐圧バランスオイル充填（PBOF）コンテナに簡単に取り付けることができます。業界でのPBOFコンテナの廃止要求に応えて、SWEは2017年から発売されているSeaSafe Directを開発しました。SeaSafeDirectは、PBOFコンテナを必要とせずに直接水中に入れることができるため、使用に便利です。

SeaSafe IIとSeaSafe Directは、28Ahで30Vまたは他のサイズのオプションを提供するためにBMSによって管理されるモジュールに特別に設計された大型のリチウムイオンポリマーセルを搭載しています。彼らは6,000メートルまでの水深で動作することができます。複数のSeaSafeバッテリを簡単に接続して、さまざまなアプリケーションの電圧と電力のニーズを満たすことができます。
これらの自律型バッテリーパックは使いやすく、海中の乗り物、海洋学システム、および深海の石油とガスのインフラストラクチャーで使用するために設計されています。電池は、短期間の高電力需要の用途および長期間の低電力需要の状況で使用されてきた。用途は、推進、制御、および計装のための自律型水中ビークルを含みます。バルブ制御およびパイプせん断のための離れた場所にあるインフラ設備。また、海洋学では、海水の塩分濃度と水温を一定期間監視するための設定などがあります。

鉛蓄電池と比較して、SeaSafeのバッテリーパックは1/4の重さで、より長いミッションタイムを実現し、最大4倍のエネルギーを供給し、そして何千もの充電をすることができます。 SeaSafeバッテリーパックはまた、従来の密閉型鉛蓄電池の最大8倍のサイクル寿命で機能し、それにより長年の使用が可能となり、古典的で費用のかかるバッテリー故障の頭痛が解消されます。

顧客のニーズを満たす

SWE SeaSafe IIの使用例は、1995年以来、個人潜水艦業界に捧げられているSEAmagineです。この民間潜水艇会社は、潜水艦の安全性、実用性、および信頼性を実証しています。これをサポートするために、SWE SeaSafeはすべてのSeaSafe IIバッテリーモジュール内に特許取得済みのバッテリー管理システムを採用し、業界でも卓越した安全性と信頼性を確保しています。車両保証のために、SEAmagineの個人用潜水艦はアメリカ海運局（ABS）によりA1 +に分類されています。そのため、SWE SeaSafe IIバッテリモジュールはこの要件をサポートするためにABS認定を受けています。さらに、SEAmagineにとって、車両の形状は重要です…彼らの革新的なAurora技術は、個人用潜水艦のデザインへの革新的なアプローチであり、球形のキャビンの視野を最大化し、比類のない妨げのない眺めを提供します。 SWE SeaSafe IIバッテリーモジュールは、競合他社バッテリーのサイズの1/4のバッテリージオメトリーでこの展望を可能にしますが、それでも自動車のバッテリーエネルギー容量を維持または拡張します。信頼性はSEAmagineにとって重要です。 SWE SeaSafe IIは、競合する電池の最大8倍のライフサイクルで信頼性を提供します。 SEAmagineのモジュール性と使いやすさのニーズはSeaSafe IIの設定可能なバッテリーサイズと海底耐圧の使いやすさを通して満たされます。そしてそれはバッテリー設定を単純化しそしてバッテリー圧力容器の重さ、サイズとコストを排除します。最後に、SEAmagineはそのすべての潜水艦とそのプロフェッショナルサービスの100％を占めています。SWEはSeaSafe IIからSEAmagineまでの100％の後退を果たし、最高のサービス、品質、信頼性を提供しています。

安全のためのケース
海中環境でリチウムイオン電池を使用するのは嫌です。 SeaSafe製品ラインは、極端な安全性と自律性のために設計されました。それらは、マリンイエローのポリマー成形ケースに完全にポリウレタンポッティングされ、そして要素から完全に密封されている。
各モジュールには、電池パックを保護するためのSWE特許取得済み電池管理システム（BMS）が含まれています。 BMSは、状態に基づく監視プログラムを支援します。統合されたBMSは、バッテリーの安全性、信頼性、充放電を自動的に管理および追跡し、オンデマンドで技術情報を報告します。電池システムの状態に関する即時のフィードバックを有することは、電池電力を必要とする緊急事態に自信を持って対応することを可能にする。
電池は自動的かつ安全に機能し、オペレータは電池を使用するための経験を必要としません。一連のテストを完了した後、ABSはさまざまな電圧サイズ構成で構成可能なSeaSafe電池を認定しました。
SWEはお客様の特定の製品要件に合わせてバッテリパックソリューションをカスタマイズできるため、SeaSafe IIバッテリパックのサイズは柔軟です。世界中で何百もの業界をリードする顧客とともに、SWEは最高のサービス、品質、および信頼性を備えた何千ものカスタムバッテリーシステムを設計し、提供してきました。

著者について
Leon Adamsは、リチウムおよびリチウムイオンバッテリソリューションのセールス担当副社長、製品定義、およびテクニカルカスタマーサポートです。 LeonはMTS、SUT、およびIEEEのメンバーです。 Leonは工学物理学のMBAとBSを取得しています。
著者、レオン・アダムス。