Doosan Mobility Innovation (DMI) sta fornendo aiuti umanitari in luoghi remoti utilizzando droni alimentati da Celle a combustibile a idrogeno ad alta densità di energia. Lo sviluppo di celle di questo tipo per dispositivi mobili richiede un’innovazione tecnologica complessiva, dalla stessa scienza e tecnologia dei materiali all’ottimizzazione completa del progetto a livello di sistema.
La chiave della mobilità è infatti la miniaturizzazione, ovvero l’aumento dell’efficienza a cui deve corrispondere la riduzione del peso complessivo e delle dimensioni del sistema. Inoltre, l’elevata energia erogata e la sua durata nel tempo dovrebbero essere aspetti fondamentali per un volo a lungo raggio e stabile.
Pertanto, è necessario ridurre il peso, configurare una sorgente ad alta densità di potenza e semplificare la progettazione del power pack complessivo, compresi i componenti periferici, per ottimizzare completamente il sistema. Grazie alle soluzioni di potenza di Vicor, DMI può soddisfare questi requisiti e raggiungere la miniaturizzazione e l’alleggerimento delle celle a combustibile a elevata densità di energia.
Dove volano i droni con a bordo soluzioni Vicor
Con un’autonomia di due ore di volo, i droni hanno trasportato maschere e forniture di emergenza tra le Virgin Island americane e hanno distribuito DAE medicali fin sulla cima del monte Hallasan in Corea del Sud. I droni DMI a portata estesa sono stati usati anche in applicazioni commerciali, in cui il tempo di volo prolungato ha permesso il monitoraggio di vasti parchi solari, come il più grande impianto per la produzione di energia solare della Corea a Solasido, Haenam.
Vicor al cuore della Power Delivery Network
Nei droni, il gruppo di alimentazione DP30 ha due linee di potenza principali che forniscono energia ai rotori e al controller dei due rami. A causa dell’ampia gamma di oscillazione e della tensione di uscita del gruppo di celle a combustibile DP30, che varia da 40V a 74V, i regolatori sono stati progettati per garantire un’uscita 48V e 12A, strettamente regolata, ai motori dei rotori del drone, oltre ad una uscita 12V e 8A per la scheda di controllo del sistema e per le ventole.
Nel PDN del rotore del drone, due regolatori buck-boost PRM (PRM48AF480T400A00) di Vicor sono connessi in parallelo per fornire i 12A richiesti dai rotori. La Power Delivery Network per la scheda di controllo digitale utilizza un PRM a bassa potenza (PRM48AH480T200A00) Vicor seguito da un regolatore buck ZVS 48V-to-12V densità di potenza.
Nuovi sviluppi nei power pack di DMI
Oltre al power pack DP30 da 2,6 kW attualmente in produzione, DMI prevede di diversificare le linee di prodotti in base alla loro capacità di potenza. L’azienda dovrebbe sviluppare prodotti con varie capacità, che vanno dal power pack con celle a combustibile a idrogeno da 1,5 kW, che dovrebbe essere rilasciato l’anno prossimo, a uno da 10 kW, e lanciare, per ogni power pack, droni corrispondenti adatti a quelle capacità.
L’approccio modulare Vicor alla potenza consentirà la scalabilità, necessaria a supportare linee di prodotti così diverse. Ciò consente inoltre a DMI di concentrarsi sulla risoluzione di altri problemi ingegneristici, come i cambiamenti della struttura del sistema, i propulsori e i componenti periferici, i metodi di dissipazione del calore, tutti derivanti dall’espansione progressiva della potenza disponibile.
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