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VideoRay 水下机器人为世界最繁忙的港口及水道保驾护航

2021-03-09 13:08
来源: VideoRay

港口安全监视、水雷对抗和水下搜救都是非常危险的任务,不应再危及生命和船舶安全。在需要持续任务关键型水下检查或勘探的地方,水下机器人 (ROV) 是维持安全、支持打捞工作和揭开海洋秘密最安全、最有效的方式。

VideoRay 水下机器人为世界最繁忙的港口及水道保驾护航

图 1 VideoRay Defender 是一款水下机器人 (ROV),需要一个稳健的高密度供电网络 (PDN) 提供强大的推力,才能在最具挑战性的条件下实现敏锐的机动性。

带视频的 ROV 能够更长时间处于难以接近的极深水下位置。为提高效率,ROV 需要稳健的高密度供电网络 (PDN),不仅可让所需的推力能够承受移动的洋流,而且还能够在为有效载荷提供空间完成特定任务工作的同时,提供稳定的环境视图。

VideoRay 系留水下机器人由主机平台或船舶供电,可部署在 305 米(浮动模式下为 2000米)深的水下,执行365天全天候任务。此外,还有一款正在开发的电池供电 ROV,其可在水下持续工作达 8 小时,允许使用更细、更轻的系线,专门用于视频及通信传输。

适合所有任务

在 VideoRay 的众多创新中,有一个可互换的、模块化组件 ROV 系统驻留在单个智能网络中。该系统提供一个非常灵活的可定制平台,可轻松适应特定任务、市场和有效载荷。

VideoRay ROV 经过精心设计,可执行对尺寸、重量及部署速度有限制的艰巨任务。此外,它们的特性还包括强大的推力、更长的系线、更高分辨率的视频以及可互换的模块化系统。

针对有效载荷和特定任务协议轻松扩展

要实现高级 ROV 功能,VideoRay 需要一款高级供电网络架构,利用该架构,他们能够设计出能在更深水下提供更大电源及更高机动性的更小 ROV。在众多有效设计因数中,机载电源组件的模块化和功率密度,是帮助 VideoRay 可扩展 ROV 产品系列(有助于灵活获得高性能模块)以更高速度适应不断变化的需求,为客户便捷定制 ROV 的关键。

凭借Vicor 解决方案减少对庞大散热系统和电磁干扰滤波系统的需求的特性,VideoRay能够满足功率密度、效率和低电磁干扰噪声的严格要求,实现一款功率密集的简洁系统设计,在为其它增值组件保留宝贵的电路板空间的同时,实现高效散热。

提供高性能电源,完成艰巨的任务

高度模块化的 VideoRay 旗舰产品 Defender 系列 ROV 采用 Vicor DCM? 系列转换器,从 400VDC 产生较低电压的电源,为水下无人机内部的所有主推进器和控制电子设备供电。DCM 系列 DC-DC 转换器是 Defender 系列的理想备选产品,因为其需要在集成监控和自动关闭功能的小型封装中提供高功率密度。DCM 系列适用于宽输入电压范围,因此允许更长系线上产生的高压差。

VideoRay Pro 4 主控制器单元中使用的高效率、固定比率 Vicor BCM? 母线转换器将机载 400V 转换为较低的电压,通过系线提供给 ROV,从而能够以噪声极低的简洁方式进行控制和通信。侧向电源转换器中的高压 BCM 模块有助于生成系线电压,带来高级散热和主动式散热,在防水外壳中轻松进行热管理。

VideoRay 水下机器人为世界最繁忙的港口及水道保驾护航

图 2:一个 VideoRay 控制系统用整流 AC 给 Vicor BCM 供电,并将其输出串联起来,为短系线增加达 72V 的非标准系线电压。电源和控制器都封装在一个小型便携式派力肯外壳中,因此效率和密度都很重要。

BCM 采用 Vicor 专有正弦振幅转换器 (SAC) 拓扑,这是一种基于谐振回路、极为高效的 DC-DC 转换器架构,可实现双向固定比率 DC-DC 转换。由于输入电压从 36 到 800 伏不等,而且按各种 K 因数变压支持广泛的应用,因此一些 BCM 还具有集成型 PMBus 遥测、控制以及 EMI 滤波功能。BCM 不仅能达到 98% 的峰值效率,实现 2,400W/in? 的功率密度,而且还可将其输入并联成大功率阵列,输出串联和/或并联,实现比单个模块更高的输出电压和/或电流。

对于电池供电的 ROV,VideoRay 正在使用 Vicor 大功率、高密度、效率为 97% 的 PRM升降压转换器,为电池管理提供恒流恒压控制。PRM 升降压稳压器采用零电压开关 (ZVS) 架构,不仅支持宽输入电压范围,而且还提供可调节的稳压输出电压。

采用 Vicor 电源模块,VideoRay 不断增长的 ROV 产品组合能够轻松扩展,满足不断发展的需求。VideoRay 和 Vicor 强强联合,为高密度的模块化供电网络架构实现了创新,帮助 VideoRay 开发能够在深海全天候不间断工作的、更强大的更小型 ROV。

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