Les drones sous-marins VideoRay protègent les ports et les voies navigables les plus fréquentés du monde

La conception modulaire et la fourniture d'une puissance à la fois évolutive et de haute densité, permettent de faire varier la charge utile, tout en assurant une grande précision de manœuvre.

Le VideoRay Defender, un drone sous-marin télécommandé (ROV), nécessite un réseau de distribution d'énergie (PDN) robuste et à haute densité, pour garantir une poussée puissante permettant une manœuvrabilité précise dans les conditions les plus difficiles.

La sécurité et la surveillance des ports, la lutte contre les mines, la recherche et le sauvetage sous-marins sont autant de missions dangereuses pour lesquelles les vies humaines et les navires ne devraient plus être mis en danger. Lorsqu'une inspection ou une exploration sous-marine prolongée et stratégique est nécessaire, les drones sous-marins télécommandés (ROV pour Remotely Operated Vehicle) sont le moyen le plus sûr et le plus efficace de maintenir la sécurité, de contribuer aux efforts de sauvetage et de découvrir les secrets de l'océan.

Ces drones équipés d'un système vidéo sont capables d'atteindre des sites sous-marins difficiles d'accès à des profondeurs extrêmes, pendant des périodes prolongées. Pour être efficaces, les drones sous-marins ont besoin d'un réseau de distribution d'énergie (PDN) robuste et à haute densité, qui leur permette de fournir la poussée nécessaire permettant de résister aux courants océaniques changeants, et de fournir une vue stable des environs, tout en disposant d'assez de place à bord pour embarquer les charges utiles nécessaires à leurs missions.

Les drones sous-marins captifs VideoRay peuvent être déployés 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 et 365 jours par an, à des profondeurs allant jusqu'à 305 mètres (2 000 m en mode flottant), leur alimentation étant fournie par la plateforme ou le navire hôte. Un drone fonctionnant sur batterie est également en cours de développement. Il sera capable de fonctionner jusqu'à 8 heures sous l'eau, et utilisera un câble plus fin et plus léger, réservé uniquement à la transmission vidéo et aux communications.

Adaptable à tout type de mission

Parmi ses nombreuses innovations, VideoRay propose un système de drones à composants modulaires interchangeables, reposant sur un même réseau intelligent. Le système s'appuie sur une plateforme extrêmement polyvalente et personnalisable, que l'on peut facilement adapter pour des missions, des marchés et des charges utiles spécifiques.

Les drones VideoRay sont destinés aux missions complexes, avec des contraintes de taille, de poids et de vitesse de déploiement. Ils se distinguent aussi par leur poussée puissante, leur grande longueur de câble, leur vidéo haute définition, et leur architecture modulaire et interchangeable.

Évolution facile vers des charges utiles ou des protocoles spécifiques à une mission

Pour que ses drones disposent de capacités avancées, VideoRay a besoin d'une architecture de réseau de distribution d'énergie sophistiquée, permettant de concevoir des drones toujours plus petits, plus puissants et plus maniables à des profondeurs plus importantes. Parmi les nombreux facteurs qui entrent en jeu dans la conception, la modularité et la densité de puissance des composants de puissance embarqués sont essentielles pour permettre à la gamme évolutive de drones VideoRay d'offrir la souplesse nécessaire au remplacement des modules hautes performances afin de s'adapter à l'évolution des besoins, tout en permettant une personnalisation rapide et facile des drones pour les clients.

VideoRay s'appuie sur Vicor pour répondre à ses exigences rigoureuses en matière de densité de puissance, de rendement et de faible bruit EMI, afin d'éviter le recours à d'encombrants systèmes de dissipation de chaleur et de filtrage EMI. Cela permet d'obtenir un système épuré, à forte densité de puissance, permettant un refroidissement efficace, tout en préservant une place précieuse sur la carte pour d'autres composants à valeur ajoutée.

Fournir une puissance performante pour les missions difficiles

Les drones sous-marins de la série Defender, très modulaires et fleurons de la gamme VideoRay, utilisent des convertisseurs Vicor DCM pour produire une alimentation basse tension à partir d'une tension 400 V continue, afin d’alimenter les propulseurs principaux et l'électronique de commande du véhicule sous-marin. La série de convertisseurs continu-continu DCM est parfaite pour la gamme Defender, grâce à sa densité de puissance élevée et à son boîtier compact intégrant aussi des fonctions de surveillance et de coupure automatique. La série DCM accepte une large plage de tension d'entrée pour tenir compte de chutes de tension plus importantes, sur des câbles plus longs.

Le convertisseur de bus Vicor BCM^® à rapport fixe et haut rendement utilisé dans le contrôleur principal VideoRay Pro 4 (Figure 2) convertit, dans un volume compact, la tension alternative redressée du navire hôte en une tension 72 V continue. Cette tension est livrée au drone sous-marin via son câble de liaison servant aussi à l'alimentation. Les modules haute tension BCM sont les convertisseurs de puissance à la surface qui génèrent la tension de liaison. Ils utilisent un dissipateur sophistiqué et un système de refroidissement actif pour faciliter la gestion thermique dans un boîtier étanche.



Le système de commande VideoRay alimente les modules BCM Vicor avec tension alternative redressée, et connecte leurs sorties en série pour obtenir une tension non standard de 72 V pour les câbles de liaison courts. L'alimentation et le contrôleur sont logés dans un petit boîtier pélican portable, par conséquent le rendement et la densité sont importants.

Les BCM utilisent la topologie SAC (Sine Amplitude Converter), propriété de Vicor, une architecture de conversion continu-continu à résonance dotée d’un rendement élevé, pour obtenir une conversion continu-continu bidirectionnelle à rapport fixe. Avec des plages de tension d'entrée allant de 36 à 800 V et divers facteurs K de conversion de tension pour prendre en charge un large éventail d'applications, certains BCM disposent également d'une télémétrie et de commande PMBus^® et d'un filtrage EMI intégrés. Les modules BCM peuvent atteindre des rendements crête de 98%, avec des densités de puissance allant jusqu'à 2 400 W/in³ (près de 150 W/cm3). Leurs entrées peuvent être raccordées en parallèle pour constituer un réseau haute puissance, et leurs sorties peuvent être raccordées en série, ou en parallèle, pour obtenir des tensions ou des courants de sortie encore plus élevés qu’avec un seul module.

Pour ses drones sous-marins à batterie, VideoRay utilise des convertisseurs « buck-boost » (abaisseur-élévateur) haute puissance et haute densité, Vicor PRM, dont le rendement atteint 97%, avec contrôle à courant constant et tension constante pour la gestion de batterie. Dotés d'une architecture de commutation au zéro de tension (ZVS), les régulateurs buck-boost PRM acceptent une large plage de tension d'entrée, et fournissent une tension de sortie régulée et réglable dans une large plage.

VideoRay s'appuie sur les modules de puissance Vicor pour toute sa gamme de drones sous-marins en pleine expansion, de manière à pouvoir les adapter facilement à l'évolution des besoins. Ensemble, VideoRay et Vicor ont mis au point une architecture modulaire de réseau de distribution d'énergie à haute densité, qui permet à VideoRay de développer des drones sous-marins à la fois plus petits et plus puissants, capables de fonctionner en continu à de grandes profondeurs, et de tourner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.

Pour en savoir plus sur les innovations VideoRay en matière de drones sous-marins.

www.vicorpower.com

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