Laddove sia richiesta un’ispezione o esplorazione subacquea in sicurezza, continua e mission-critical, i veicoli ROV (remotely operated vehicle) sono il modo più sicuro ed efficace per mantenere la sicurezza, sostenere gli sforzi nei casi di salvataggio oltre che per scoprire i segreti degli oceani.
Figura 1 – Il VideoRay Defender, un ROV (remotely operated vehicle), richiede una robusta PDN (power delivery network) ad alta densità per una spinta potente che consenta una elevata manovrabilità nelle condizioni più difficili.
I ROV dotati di sistemi video possono raggiungere luoghi subacquei di difficile accesso e a profondità estreme permanendovi anche per periodi prolungati. Per essere efficaci, i ROV richiedono una power delivery network (PDN) robusta e ad alta densità, che consenta una spinta con la necessaria potenza per resistere e superare le correnti oceaniche sempre oggetto di repentini spostamenti e fornire una visione affidabile e continua dell’ambiente circostante pur avendo lo spazio per i payload e svolgere attività mission-specific.
I ROV sottomarini filoguidati VideoRay possono essere utilizzati 24/7/365 fino alla profondità di 305metri (2000m in modalità di galleggiamento), con alimentazione fornita da una piattaforma galleggiante o imbarcazione. Inoltre è in fase di sviluppo un ROV a batteria in grado di sostenere un tempo di funzionamento sott’acqua fino a 8 ore e consentire un cavo più sottile e leggero in questo caso dedicato esclusivamente alla trasmissione di video e alle comunicazioni.
Capacità di adattamento a qualsiasi missione
Tra le sue numerose innovazioni, VideoRay offre un sistema ROV a componenti modulari intercambiabili che risiede su una singola rete intelligente. Il sistema fornisce una piattaforma estremamente flessibile e personalizzabile che può essere facilmente adattata a missioni, mercati e payload specifici.
I ROV VideoRay sono progettati per gestire difficili missioni, dove siano presenti limiti di dimensioni, peso e velocità di distribuzione. Si distinguono anche per la potente spinta, per la maggiore lunghezza del cavo di collegamento, video a risoluzione più elevata e sistemi modulari intercambiabili.
Facile scalabilità per payload e protocolli mission-specific
Per ottenere funzionalità ROV avanzate, VideoRay richiede una sofisticata architettura power delivery network che consente di progettare ROV sempre più piccoli con maggiore potenza e maggiore manovrabilità a profondità sempre maggiori. Tra i molti fattori di progettazione in gioco ci sono la modularità e la densità di potenza dei componenti di alimentazione di bordo, fondamentali per consentire allo scalabile portfolio ROV di VideoRay di fornire la flessibilità di interscambiare moduli ad alte prestazioni per soddisfare requisiti in evoluzione con l’agilità aggiuntiva per personalizzare rapidamente e facilmente i ROV per i clienti.
VideoRay si affida a Vicor per soddisfare i rigorosi requisiti di densità di potenza, efficienza e basso rumore EMI in un modo che riduce la necessità di ingombranti sistemi di dissipazione del calore e filtri EMI. Ciò consente un design di sistema elegante e ad alta densità di potenza, che consente un raffreddamento efficiente preservando lo spazio prezioso sulla scheda per altri componenti a valore aggiunto.
Potenza ad alte prestazioni anche per le più difficili missioni
I ROV della serie Defender, fiore all’occhiello di VideoRay, altamente modulari, hanno impiegato convertitori Vicor della serie DCM per produrre potenza a bassa tensione partendo da 400VDC per dare nuova energia a tutti i propulsori principali e all’elettronica di controllo all’interno del veicolo. La serie DCM di convertitori DC-DC è il candidato ideale per la serie Defender grazie alla sua elevata densità di potenza in un ingombro ridotto che integra anche funzioni di monitoraggio e spegnimento automatico. La serie DCM supporta un ampio intervallo di tensioni di ingresso per consentire ampie possibilità di cadute di tensione e cavi di collegamento più lunghi.
Il bus converter fixed-ratio BCM di Vicor ad elevata efficienza utilizzato nell’unità Pro 4 Main Controller di VideoRay (Figura 2), converte l’AC rettificata dall’imbarcazione host fino a 72V DC in modo compatto, portandola al ROV tramite il cavo, per alimentarla. Utilizza un avanzato sistema di dissipazione del calore e di raffreddamento attivo per una facile gestione termica. I moduli BCM ad alta tensione nella fascia top dei convertitori di potenza aiutano a generare la tensione richiesta per l’alimentazione attraverso il filo di collegamento, con un avanzato sistema di dissipazione del calore e di raffreddamento attivo per una facile gestione termica in una custodia impermeabile.
figura 2: Un Control System di VideoRay alimenta i BCM Vicor con AC rettificato e collega le loro uscite in serie per aggiungere una tensione di tethering di 72 V non standard per cavi di collegamento più corti. L’alimentatore e il controller sono alloggiati in una piccola custodia portatile, quindi efficienza e densità sono importanti.
I BCM utilizzano la topologia proprietaria di Vicor SAC™ (Sine Amplitude Converter), un’architettura di conversione DC-DC basata su circuito risonante estremamente efficiente, per realizzare una conversione DC-DC fixed-ratio bidirezionale. Oltre a tensioni di ingresso comprese in un range tra 36 e 800 volt, e trasformando la tensione in base a vari fattori K per supportare un’ampia gamma di applicazioni, alcuni BCM dispongono anche di telemetria PMBus® integrata, controllo e filtro EMI. I BCM sono in grado di raggiungere un’efficienza di picco del 98% con densità di potenza fino a 2.400 W/pollice³ e possono avere i loro ingressi in parallelo in array di elevata potenza e uscite collegate in serie e/o parallelo per ottenere tensioni e/o correnti di uscita più elevate che con un singolo modulo.
Per i ROV alimentati a batteria, VideoRay utilizza convertitori buck boost PRM Vicor ad alta potenza, alta densità ed efficienza al 97% con controllo di corrente e tensione costante per la gestione della batteria. Grazie all’architettura ZVS (Zero-Voltage Switching), i regolatori buck boost PRM soddisfano un’ampia gamma di tensioni di ingresso e forniscono una tensione di uscita controllata e regolabile.
VideoRay sta utilizzando i moduli di potenza Vicor nel suo crescente portfolio ROV in una modalità che si adatta e soddisfa facilmente le esigenze in evoluzione. Lavorando insieme, VideoRay e Vicor hanno innovato un’architettura di rete di distribuzione della potenza modulare e ad alta densità che consente a VideoRay di sviluppare ROV più piccoli ma più potenti in grado di funzionare continuamente a grandi profondità, con un tempo di esecuzione 24 ore su 24, 7 giorni su 7.