El rápido restablecimiento de los servicios de comunicación con estaciones base aéreas tras los desastres naturales es fundamental para el personal de emergencia.
Los desastres naturales pueden tener lugar en todo el mundo y recuperar las comunicaciones es primordial para el personal de emergencia con el fin de cubrir las necesidades urgentes de las víctimas y de reponer el suministro de servicios esenciales como agua potable, comida y electricidad.
Una empresa japonesa de ingeniería Fukaden facilita este esfuerzo humanitario mediante el suministro eléctrico a estaciones base de comunicaciones móviles incorporadas a sus drones cautivos de alta potencia. Estos drones ligeros y portátiles pueden ser desplegados por el personal de emergencia para ofrecer capacidades de comunicación prácticamente al instante en cuanto llegan al lugar de los hechos. Esto proporciona al personal de emergencia el medio que necesitan para tomar decisiones y comunicarse con facilidad.
Fukaden, tras colaborar con las principales operadoras de telecomunicaciones de Japón, ha realizado demostraciones de su unidad de alimentación principal, Power Control BOX II, que suministra electricidad al dron por medio de un cable y permite entregar 1 kW de potencia a una distancia de hasta 150 metros.
La potencia se puede aumentar fácilmente conectando unidades en paralelo hasta triplicarla y llegar a 3 kW, suficiente para proporcionar el servicio celular en un diámetro de 10km.
La tensión más alta permite que el cable sea más ligero y delgado
El mayor inconveniente de los drones cautivos ha sido siempre el grosor y el peso del cable de alimentación. Los cables largos y pesados añaden peso y resistencia, lo cual exige aumentar la potencia necesaria y limita la posibilidad de añadir nuevas funciones al dron, como sensores o videocámaras de alta resolución.
Los drones de Fukaden necesitan entre 1 y 5 kW de potencia, y el aumento de la tensión de alimentación de 24 a 370 V reduce 15 veces la corriente de alimentación. Esto facilita el uso de un cable más delgado que reduce más de 10 veces el peso del cable de 1 kW, que pasa de 125 g a 11,1 g por metro.
Alimentar el dron a 370 V requiere un módulo convertidor CC/CC más ligero de alta densidad instalado en el dron para alimentarlo a 24 VCC, es decir, la tensión que necesita el motor.
El diseño inicial del convertidor CC/CC de alta tensión de Fukaden era pesado y ocupaba demasiado espacio. Por tanto, la empresa buscó un convertidor CC/CC pequeño y ligero, de ahí que sustituyera el convertidor grande por un módulo de potencia DCM de Vicor.
El DCM de Vicor es un módulo convertidor CC/CC aislado que aplica la tecnología de conmutación a tensión cero (zero-voltage switching, ZVS) de alta frecuencia y se caracteriza por su alta eficiencia de conversión y la alta densidad de la potencia de salida. El DCM redujo el volumen en un 75% y el peso en más de un 50%.
Construir drones de comunicación de mayores prestaciones
El dron de comunicación de próxima generación de Fukaden necesita hasta 9 kW de potencia. Gracias a su mayor tensión de alimentación (700 VCC), el cableado más delgado y la incorporación de tres convertidores de bus BCM de Vicor en paralelo, Fukaden fue capaz de aumentar la potencia hasta 4,5 kW. Para llegar hasta cerca de 9 kW se pueden conectar dos fuentes de alimentación de Fukaden en paralelo.
Con la potencia aumentada el dron puede volar durante 92 horas y mantener un diámetro de área de comunicación de 10 km.
Con esta mayor potencia, el dron puede volar durante 92 horas y establecer un área de comunicación con un diámetro de 10 km. Sus mayores prestaciones también ayudan a la estación base a ofrecer un mejor rendimiento bajo cualquier tipo de inclemencia meteorológica.
Los módulos de potencia pequeños y ligeros de Vicor facilitan el diseño y el aumento de la potencia, así como el montaje de estaciones base aéreas para salvar vidas. Las unidades de estaciones base portátiles de Fukaden se están convirtiendo con rapidez en equipos imprescindibles para el personal de emergencia cuando se producen desastres naturales. La versatilidad y la portabilidad serán de gran ayuda para las labores de socorro en Japón y en todo el mundo.
Más información y detalle sobre las nuevas estaciones base aéreas en Fukaden y Vicor
