Los sistemas de alimentación autónomos marítimos de C-Power prometen desvelar nuevas aplicaciones marinas a través de un suministro eficaz de energía y unas comunicaciones recónditas con un elevado ancho de banda.
La capacidad de captar la energía de las olas del océano es un campo en veloz evolución que los ingenieros navales mejoran con la intención de administrar una generación y un almacenaje fiable y rentable de la energía marítima, como de facilitar nuevos géneros de servicios de datos y comunicaciones en este ambiente.
Columbia Power Technologies, Inc. (C-Power), un líder global sistemas de energía de las olas con sede en Corvallis (Oregón, EE.UU.), ayuda a fortalecer la economía marina a través de el suministro de servicios fiables y rentables de generación y almacenaje de energía, como servicios de datos y comunicaciones, destinados a activos en altamar. Los sistemas de alimentación autónoma en altamar (autonomous offshore power systems, AOPS) de C-Power atrapan la energía mecánica de las olas y la transforman en electricidad utilizable para una enorme pluralidad de aplicaciones en el océano, como exploración y producción de petróleo y gas en el mar, extracción de dióxido de carbono en altamar, investigación oceanográfica, acuicultura y defensa.
C-Power es una pionera en la captación eficiente de la energía de las olas para facilitar nuevas
aplicaciones en alta mar, como exploración y producción de petróleo y gas, extracción de
dióxido de carbono en alta mar, investigación oceanográfica, acuicultura y defensa.
Captación de energía del océano del orden de kilovatios
C-Power, que fue fundada en dos mil cinco, ha evolucionado y se ha experto en el floreciente campo de la captación de energía del océano (Figura 1). Al tiempo que otras compañías desarrollan grandes sistemas del orden de megavatios, C-Power se centra en sistemas recónditos del orden de kilovatios destinados a redes de comunicaciones de datos en altamar, en un inicio por medio de un proyecto DARPA llamado WEBS (Wave Energy Buoy Systems).
El proyecto WEBS dejó a C-Power descubrir una ocasión emergente en forma de generación localizada de electricidad para automóviles subacuáticos, equipos submarinos y sensores instalados en mar abierto que se emplean para recoger datos medioambientales. Previamente la electricidad destinada a estas aplicaciones se producía con baterías caras, grandes y no recargables que se instalaban a bordo o bien se nutrían por medio de un cable eléctrico submarino desde un navío o bien un generador diésel. El desarrollo de AOPS dejó a C-Power abrir la puerta a nuevas aplicaciones nuevas a través de una fuente de energía autónoma, respetuosa con el medioambiente y también instalada en el océano que es capaz de marchar asimismo como canal de comunicaciones.
SeaRAY mejora la eficacia y la comunicación de los datos
La nueva plataforma AOPS, llamada SeaRAY, es esencial para la orientación de C-Power en un corto plazo, que se centra en generar sistemas de alimentación que produzcan 10W a 1MW desde las olas. Para conseguir sus objetivos en un rango más bajo de potencias, C-Power creó un diseño SeaRAY AOPS con una alta relación entre potencia y peso que recurría a la tecnología de conversión de potencia de Vicor Corporation. El pequeño tamaño mejora la movilidad y la aptitud comercial, facilitando de esta manera el suministro y la instalación de SeaRAY, lo que ahorra decenas y decenas de miles y miles de dólares estadounidenses en costos operativos.
“Necesitábamos un convertidor CC/CC de Extenso rango que pudiésemos supervisar y regular al transformar los pulsos de energía de las olas en un autobus semiestable de CC”, apuntó Joe Prudell, ingeniero eléctrico de I+D de C-Power. “Esto resulta exageradamente complicado y ser capaz de conseguirlo a múltiples niveles de potencia con los módulos de potencia de Vicor supone una enorme ventaja”.
El diseño de SeaRAY asimismo permite las comunicaciones recónditas y autónomas a través de la transmisión de lo que pasa en el océano a la nube en tiempo real. Ya antes los sistemas marinos han visto limitadas la magnitud y la frecuencia de la recogida de datos. El empleo de redes celulares y comunicaciones por satélite para mandar los datos en tiempo real entre la nube y SeaRAY deja recoger y proveer más datos con una mayor frecuencia (Figura dos).
mediante el envío de información entre el océano y la nube. El uso de redes celulares y
comunicaciones por satélite para el envío de datos en tiempo real entre la nube y SeaRAY
AOPS permite recoger y suministrar más datos con mayor frecuencia.
Captación de energía de una fuente en constante alteración
El mayor reto de diseño para C-Power radicaba en compaginar las complejas propiedades de la energía de las olas y los exigentes requisitos de conversión de potencia de SeaRAY. Entre estos requisitos se hallan un rango de entrada amplísimo de 30:1 que refleja la naturaleza imprevisible de las olas. El equipo de diseño de Vicor Power Systems entregó un sistema capaz de transformar la potencia con una alta eficacia y de cargar los dispositivos de almacenaje de energía. La solución asimismo admite señales externas de control del sistema de C-Power con el objetivo de cubrir de forma precisas las necesidades de conversión en tiempo real.
“La capacidad de transformar un perfil de potencia muy complejo en una solución rentable, eficaz y práctica, y después adecuarla y transformarla en energía utilizable para una enorme pluralidad de cargas móviles y estáticas es una genuina demostración de tecnología avanzada”, apuntó Reenst Lesemann, CEO de C-Power. “Nadie más lo ha logrado hasta ahora”.
El diseño de potencia escalable de SeaRAY usa convertidores de autobus de relación fija BCM® y módulos reguladores PRM™ de Vicor con complejos convertidores prudentes multifase para transformar eficazmente la energía turbulenta y también impredecible de las olas y proveer una alimentación controlada. Esto dejó a C-Power acrecentar la eficacia de conversión del diseño de SeaRAY desde alrededor del cincuenta por ciento hasta el orden del ochenta y cinco al noventa y cuatro por ciento.
El empleo de convertidores CC/CC estables y con un extenso rango de entrada de Vicor dio a C-Power el control preciso en tanto que SeaRAY transforma los pulsos de energía de las olas en un autobus de CC variable mientras que genera una corriente incesante para múltiples niveles de potencia. Las topologías de conversión de potencia de usadas en los módulos de Vicor asisten a disminuir al mínimo las interferencias electromagnéticas y el estruendos del SeaRAY, que en caso contrario podrían afectar a la precisión de las medidas del sensor.
“Muchas compañías procuran apresar y transformar la energía de las olas mas algo diferente es hacerlo en una solución de pequeño tamaño que además de esto cubra las necesidades de los clientes del servicio desde el punto de vista operativo y logístico”, declaró Lesemann. “Esto es exactamente lo que hemos conseguido sobradamente merced a la asistencia de Vicor”.
PRM™ de Vicor con complejos convertidores discretos multifase para convertir eficientemente
la energía de las olas y suministrar una alimentación controlada. Gracias a los módulos de
potencia, Vicor desarrolló una red de alimentación que mejoró la eficiencia de conversión
del SeaRAY del 50% a más del 90%.
