In caso di catastrofi naturali il ripristino delle comunicazioni è essenziale affinché i primi soccorritori possano essere di aiuto. Una soluzione interessante in questo ambito è quella proposta da una società di ingegneria giapponese, Fukaden Corporation, che fornisce energia alle stazioni base di comunicazione mobile in droni vincolati a filo, ad alta potenza. Si tratta di droni che possono essere utilizzati dai primi soccorritori per fornire funzionalità di comunicazione quasi istantanea una volta in loco.
La Power Control BOX II Main Power Supply Unit di Fukaden eroga energia – 1kW di potenza fino a 150 metri – tramite un collegamento al drone. Anche la potenza può essere scalata facilmente, utilizzando unità in parallelo per triplicarla e fornendo così un servizio cellulare su una superficie del diametro di 10 km.
Peculiarità dei droni Fukaden
I droni Fukaden richiedono da 1kW a 5kW di potenza; l’aumento della tensione di alimentazione da 24V a 370V riduce la corrente di alimentazione di 15 volte, facilitando l’uso di un cavo di fissaggio più sottile, che a sua volta riduce il peso del cavo di fissaggio da 1 kW di oltre 10 volte, eliminando uno dei limiti principali, il peso appunto, dei droni a filo. Il funzionamento di 370 V fino al drone richiede però un modulo convertitore DC-DC ad alta densità e leggero, da installare nel drone stesso, per ridurre l’alimentazione a 24 V CC, necessaria per azionare il motore. Fukaden ha selezionato un modulo di alimentazione Vicor DCM™ in sostituzione del convertitore. Quest’ultimo è un modulo convertitore DC-DC isolato, che utilizza la tecnologia ZVS (zero voltage switching) ad alta frequenza ed è caratterizzato da un’elevata efficienza di conversione e da un’elevata densità di potenza in uscita. Utilizzando il DCM il volume si riduce del 75% e il peso di oltre il 50%.
Il drone di comunicazione Fukaden di nuova generazione richiede invece fino a 9kW di potenza. Utilizzando una tensione di alimentazione più elevata (DC 700V), un cablaggio più sottile e l’aggiornamento a tre BCM® bus converters Vicor in parallelo, Fukaden ha scalato la potenza fino a 4,5 kW. Per scalare ulteriormente a quasi 9kW, è possibile collegare in parallelo due unità di alimentazione Fukaden. Con l’aggiunta di potenza, il drone può volare per 92 ore e mantenere un diametro dell’area di comunicazione di 10 km. Le prestazioni migliorate aiutano anche la stazione base a funzionare meglio in tutte le condizioni metereologiche anche con tempo inclemente.
I moduli di potenza, piccoli e leggeri, hanno reso facile progettare e scalare l’alimentazione e hanno facilitato il montaggio e la messa in operatività della stazione base del drone per implementazioni mission critical e di salvataggio. Le unità portatili della stazione base di Fukaden stanno rapidamente diventando apparecchiature essenziali per il pronto intervento in caso di calamità naturali. La versatilità e la portabilità saranno un vantaggio per gli sforzi di soccorso sia in Giappone che in tutto il mondo.
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