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Vicor News
Des stations de base aéroportées permettent aux premiers secours de communiquer
Rétablir rapidement les services de communication après une catastrophe naturelle est vital pour les premiers secours.
Les catastrophes naturelles peuvent survenir partout dans le monde, et le rétablissement des communications est essentiel pour que les premiers secours puissent répondre aux besoins urgents des victimes, et rétablir l'approvisionnement des services essentiels que sont l'eau potable, la nourriture et l'électricité.
Une entreprise d'ingénierie japonaise, Fukaden Corporation, participe à cet effort humanitaire en fournissant de l'énergie aux stations de base de communication mobile intégrées dans des drones captifs de grande puissance. Ces drones légers et portables peuvent être déployés par les premiers secours pour fournir, une fois sur place, des capacités de communication quasi instantanées. Les premiers secours disposent ainsi du soutien dont ils ont besoin pour prendre des décisions et communiquer rapidement.
En collaboration avec les grands opérateurs de télécommunications au Japon, Fukaden a effectué des tests de démonstration de son unité d'alimentation principale Power Control BOX II, qui fournit de l'énergie au drone via son câble d’ancrage. Celui-ci permet de délivrer une puissance de 1 kW jusqu'à un distance de 150 mètres La puissance peut aussi être facilement augmentée en utilisant plusieurs unités en parallèle pour tripler la puissance jusqu'à 3 kW, ce qui permet de fournir un service cellulaire sur un diamètre de 10 km.
Le drone captif Fukaden peut être déployé rapidement dans les cas de catastrophes naturelles où des vies sont en danger.
Une tension plus élevée permet d’utiliser un câble plus fin donc plus léger
Historiquement, l'inconvénient des drones captifs était la grosseur et le poids du câble d’alimentation. Un câble long et lourd rajoute du poids et offre plus de résistance à l’air, ce qui nécessite plus de puissance et limite la possibilité d'ajouter de nouvelles fonctionnalités au drone, comme des capteurs ou des caméras vidéo haute résolution.
Les drones Fukaden ont besoin d'une puissance de 1 à 5 kW, et l'augmentation de la tension d'alimentation de 24 à 370 V réduit le courant d'alimentation d’un facteur 15. Cela permet d’utiliser un câble d'ancrage plus fin, dont le poids est réduit d’un facteur supérieur à 10, puisqu’il passe de 125 à 11,1 g par mètre, pour un câble d'alimentation de 1 kW.
L'alimentation du drone en 370 V nécessite l'installation dans le drone d'un module convertisseur CC-CC haute densité plus léger pour ramener la tension à 24 V CC, nécessaires au fonctionnement des moteurs.
La conception initiale du convertisseur CC-CC haute tension de Fukaden pesait trop lourd et prenait trop de place. L'entreprise a donc cherché un convertisseur CC-CC compact et léger, et a remplacé son gros convertisseur par un module de puissance Vicor DCM™.
Le Vicor DCM est un module convertisseur CC-CC isolé qui utilise une technologie haute fréquence avec la commutation au zéro de tension (ZVS), qui se caractérise par un rendement et une densité de puissance élevés. L'utilisation du DCM a permis de réduire le volume de 75% et le poids de plus de 50%.
La station de communication de nouvelle génération de Fukaden nécessite jusqu'au 9 kW. En utilisant une tension plus élevée (DC 700V), un câblage plus fin et un réseau de trois BCM Vicor en parallèle, Fukaden a pu facilement faire évoluer la puissance pour offrir de meilleures performances. Avec la puissance ajoutée, le drone peut voler pendant 92 heures et maintenir un diamètre de zone de communication de 10 km.
Construire des drones de communication plus performants
Le drone de communication Fukaden de nouvelle génération nécessite jusqu'à 9 kW. En utilisant une alimentation de tension supérieure (700 VCC), un câble plus fin, et en passant à 3 convertisseurs de bus Vicor BCM® en parallèle, Fukaden a pu faire grimper la puissance à 4,5 kW. Pour passer à près de 9 kW, deux unités d'alimentation Fukaden ont été connectées en parallèle.
Grâce au surcroît de puissance, le drone peut voler pendant 92 heures et maintenir un diamètre de zone de communication de 10 km. L'amélioration des performances permet également à la station de base de mieux fonctionner dans tous types de conditions météorologiques défavorables.
Les modules d'alimentation, petits et légers, ont facilité la conception et l’adaptation de la puissance, tout en facilitant le montage de la station de base du drone et son déploiement pour des missions stratégiques vitales. Les stations de base portables Fukaden sont en train de devenir rapidement essentielles pour les premiers secours en cas de catastrophe naturelle. Leur polyvalence et leur portabilité sont des atouts majeurs pour les opérations de secours au Japon et dans le monde entier.
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www.vicorpower.com
