機載基地台實現緊急救生通訊

天然災害之後迅速緊急建構通訊服務,對急救人員而言至關重要

世界各地都可能發生天然災害,恢復通訊對於現場急救人員而言至關重要,這樣才能及時滿足災民當時的迫切需求並恢復飲用水、食品和電力等基本生活物資的供應。

一家日本的工程公司,Fukaden公司正在透過為高功率繫留無人機中的行動通訊基地台供電,來為這項人道主義事務提供支援。現場急救人員一到現場,就可部署這些重量很輕的可擕式無人機,以提供即時通訊功能。這為急救人員提供了快速決策以及溝通所需的支援。

在與日本主要電信營運商的合作中,Fukaden已經對其電源控制箱 II 主電源單元進行了示範測試,該設備透過繫線為無人機供電。它可將 1kW 的電源傳輸到 150 公尺遠的地方。此外,並聯使用單元還可輕鬆擴充電源,將功率增加三倍,達到 3kW,其可為直徑為 10 公里的工作範圍提供蜂巢式服務。

Fukaden系留無人機可快速部署,為危及生命的自然災害情況提供援助。

更高的電壓可實現更輕、更細的纜線

過去,繫留無人機的弊端一直是電源線的粗細和重量。又長又重的纜線會增加重量,造成更大的阻力,這不僅需要更多電源,而且限制了無人機增加新特性的能力,如感測器或高解析度視訊攝影機等。

Fukaden無人機需要 1kW 到 5kW 的電源,而將供電電壓從 24V 增加到 370V,可將供電電流銳減為原來的1/15。這有利於使用更細的纜線,其可將 1kW 纜線的重量從 125 克/公尺銳降至 11.1 克/公尺,下降後不到原來的1/10。在無人機上提供 370V 電壓,需要在無人機上安裝一款高密度的更輕 DC-DC 轉換器模組,將電源電壓降至 DC 24V,這是驅動電機所需的電壓。

繫留無人機「電源控制箱II 主供電單元」(背面)的Fukaden供電單元和一部分電源單元,安裝了兩款 Vicor DCM™ 元件(右側)

最初的 Fukaden 高壓 DC-DC 轉換器設計不僅很重,而且佔用的空間也很多。因此,該公司尋找一種小型、輕量級的 DC-DC 轉換器,隨後使用 Vicor DCM™ 電源模組取代了大型轉換器。

Vicor DCM 是一種採用高頻率零電壓切換 (ZVS) 技術的隔離式 DC-DC 轉換器模組,具有轉換效率高、輸出功率密度大的特徵。使用 DCM 不僅將體積縮小了 75%,而且還將重量減少了 50% 以上。

建構更高效能的通訊無人機

新一代 Fukaden 通訊無人機需要高達 9kW 的電源。使用更高電壓的電源 (DC 700V) 和更細的纜線並升級到並聯三款 Vicor BCM® 母線轉換器,Fukaden 能夠將功率擴大到 4.5kW。要進一步擴大至近 9kW,可以並聯兩個 Fukaden 供電單元。

Fukaden的下一代通訊站需要高達9kw的功率。 Fukaden使用高壓電源(DC 700V)、更薄的線纜和三個 Vicor BCM並聯陣列,能够輕鬆擴展功率以提供更好的效能。 通過新增電源,無人機可以飛行92小時,並保持直徑為10公里的通信區域

增加電源後,無人機可飛行 92 小時並保持直徑 10 公里的通訊範圍。此外,提升的效能還可幫助基地台在所有類型的惡劣天氣下更出色地完成任務。 輕量級的小巧電源模組不僅易於設計和擴充電源,而且還便於安裝無人機基地台,從而可實現拯救生命的關鍵任務部署。發生天然災害時,Fukaden 可擕式基地台單元正迅速成為急救人員的必備設備。其多功能性和便攜性將為日本乃至世界各地的救災工作帶來福音。

資料來源 : Vicor