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VideoRay underwater ROVs protect the world’s busiest ports and waterways

メディアアラート

Vicorの高い拡張性と高電力密度の電源を使った、混雑する港と水路を守るVideoRay社の水中ドローン (ROV)

さまざまな機器を搭載しながら、優れた操縦性を実現

2021年03月31日

VideoRay社の「ディフェンダー」は極めて過酷な環境でも操縦性に優れる遠隔操作型潜水機(ROV)であり、堅牢で高電力密度の電力供給ネットワーク(PDN)により実現しました。

VideoRay社の「ディフェンダー」は極めて過酷な環境でも操縦性に優れる遠隔操作型潜水機(ROV)であり、堅牢で高電力密度の電力供給ネットワーク(PDN)により実現しました。

※ 本リリースは、2021年3月9日(米国東部)に発表されました。

Vicor Corporation (本社:米国マサチューセッツ州、CEO:Patrizio Vinciarelli、NASDAQ上場:VICR、以下:Vicor)は、水中ドローンを開発しているVideoRay社(本社:米国ペンシルバニア州、以下:VideoRay)と協業したことを発表しました。

港の軽微や監視、機雷処理や水中の探索救助活動などの任務は、いまや人命や船舶を危険にさらして行う必要はありません。過酷で長時間の水中偵察や探査には、遠隔操作の水中ドローン (ROV) を使うのが最も安全で有効です。ROVの任務は、海洋の安全維持やサルベージ作業のサポート、深海の謎解明まで多岐にわたります。

このROVはビデオカメラを搭載しており、簡単には潜れない深い水中で長時間活動することができます。その性能を最大限に引き出すため、堅牢で高電力密度の電力供給ネットワーク (PDN)が必要です。それは、海流の変化に対抗して潜航し、周囲を撮影した映像を安定して伝送しながら、任務に必要な機材を搭載するスペースを確保するためです。

VideoRayの有線水中ドローンは、ホストプラットホームまたは船舶から電力の供給を受け、305m(フロートモードでは2000m)までの水深で24時間365日の運用が可能です。水中で最大8時間稼働できるバッテリ式ROVも開発中であり、ワイヤーが映像伝送と通信専用で使えるので細く軽量にできます。

あらゆるミッションに対応

VideoRayは多くのイノベーションを生み出しており、ROVのシステムもその一つです。一つのインテリジェントネットワーク上に、交換可能なモジュールコンポーネントを配置して、システムを構成しています。非常に柔軟性が高く、カスタマイズが可能で、様々なミッションや異なる業界、積載物に容易に対応できます。

VideoRayのROVは、サイズ、重量、配備スピードに制約がある困難なミッションに対応するように設計されています。大きな推力、長いワイヤー、高解像度ビデオ、モジュールで構成されているため交換が可能なシステムという特長があります。

積載物やミッションに合わせて容易に拡張可能

最先端のROVを実現するためには極めて高度な電力供給ネットワーク (PDN)が必要です。より小型でハイワパーで、深い水中での優れた操縦性を実現するためです。多くの設計要素の中でもキーとなるのは、システムがモジュール組み立て方式であることと、搭載された電源コンポーネントの高い電力密度です。これらによってVideoRayはROVのラインナップを拡げることができました。モジュールを高性能なものに交換することで、厳しい要件にも柔軟に対応することができ、迅速かつ容易にROVのカスタマイズが可能です。

VideoRayは、Vicorの電源システムを採用することで、高い電力密度、高効率、低EMIという厳しい要件を満たし、ヒートシンクとEMIフィルタを従来のものより簡略化できます。これにより、スマートな形で冷却効率が良い、高電力密度の電源システム設計ができるため、付加価値の高い他のコンポーネントをプリント板の貴重なスペースに搭載できるようになります。

過酷なミッションのための高性能電源

VideoRayのROVのフラッグシップモデルである「ディフェンダー」シリーズには、VicorのDC-DCコンバータDCM™シリーズが採用されており、400VDC から低い電圧に変換して、潜水機のすべてのメインスラスターと制御機器に給電します。DCMシリーズ は、モニタ機能と自動シャットダウン機能を備え、搭載面積が小さい高電力密度のDC-DCコンバータであり、「ディフェンダー」シリーズに理想的です。また、入力電圧範囲が広いので、長いワイヤーを使うときに発生する大きな電圧降下に対応します。

ワイヤーが短い場合には、ROVへ72Vが給電されて、搭載されているDC-DCコンバータで潜水機の動作電圧へ変換されます。VideoRayの Pro 4メインコントローラ(図2)には、Vicorの電圧変換比固定バスコンバータ BCM®シリーズ が使われています。BCMは高効率、低ノイズなので、放熱構造やフィルタ回路が簡単にでき、ホストプラットホームのAC電源を整流した400Vから、ワイヤーへ給電する72Vへ簡単に変換することができます。.

BCMは、Vicor独自のSAC™ (Sine Amplitude Converter) 技術を用いた極めて高効率の共振方式のDC-DCコンバータであり、双方向変換ができる電圧変換比固定のDC-DCコンバータです。入力電圧範囲は36~800Vで、固定の電圧変換比(Kファクタ)はさまざまな値の設定があり、広い用途で使うことができます。 PMBus®通信によr制御機能やEMIフィルタ が搭載されているものもあります。BCMは、電力密度が最大2,400W/in³、ピーク効率98%であり、並列接続することで大電力出力が可能で、出力を直列に接続して高電圧を出力することもできます。

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図2: VideoRayコントローラでは、整流されたAC電圧がVicorのBCMに供給されます。BCMの出力は直列接続されて72Vが作られて、短いワイヤーのシステムへ給電されます。電源とコントローラは持ち運び可能な小さなペリカンケースに収められるため、高効率で電力密度が高いことが重要です。

VideoRayは、バッテリー駆動のROVにVicorのハイパワー、高電力密度、効率97%のPRM™ 昇降圧コンバータを採用して、定電流・定電圧制御でバッテリーをマネジメントしています。PRM 昇降圧レギュレータ は、ゼロ電圧スイッチング(ZVS)アーキテクチャであり、入力電圧範囲が広く、出力電圧を調整して安定化することができます。

VideoRayは、Vicorの電源モジュールを使うことで、ROVニーズの変化に対応してラインナップを容易にそろえることができます。VideoRayとVicorは協業して、高い電力密度のモジュールを組合わせる構成に、電力供給ネットワークのアーキテクチャを刷新しました。これにより24時間365日稼働し、極めて深い水中で連続稼働が可能な、小型でパワーのあるROVを開発することができました。

VideoRay社のROVについて、詳しくはこちらをご参照ください。
『過酷な水中ミッションに対応するモジュールで構成する水中ドローン(ROV)』

Vicor Corporationについて

Vicorは、高性能モジュール型電源コンポーネントの設計、製造、販売を行う米国(本社:マサチューセッツ州アンドーバー)の電源専業メーカーです。HPC(ハイパフォーマンスコンピューティング)、オートモーティブ、通信ネットワーク、産業機器、ロボティクス、鉄道、航空防衛アプリケーションなどへ向けて、広く事業を展開しています。

日本法人のVicor株式会社(Vicor KK)は2017年に設立され、電源コンポーネントの販売・技術サポートを行っています。詳しくは、www.vicorpower.com/ja-jp をご参照ください。

Vicor、BCM®は、Vicor Corporationの登録商標です。DCM™、PRM™ 、SAC™ は、Vicor corporationの商標です。

PMBus® は、SMIF, Inc. の登録商標です。

VideoRay社について

VideoRayは1999年の創設以来、水中ROVにおけるイノベーションを生み出し続けており、世界中に展開する観測用無人潜水機の分野でリーディングカンパニーとして確固たる地位を築きました。VideoRayの水中ROVは、探索救助、安全保障や対テロ活動、機雷爆発処理、海洋油ガス田や風力発電基地の設備点検、船体や桟橋の点検、水資源の調査、海難救助、その他多くの分野で活躍しています。
ウェブサイト:www.VideoRay.com

VideoRayは、VideoRay LLC. の登録商標です。