革新的なDC/DCコンバータを使用したUAV向け水素燃料電池パワーパックの採用事例 - 半導体事業

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基礎アナログ電源モジュール Vicor

飛行時間の革新：水素燃料電池パワーパックとその人道的利用

水素燃料電池パワーパックは、従来のバッテリーと比べて4～5倍のエネルギー密度を持つ革新的な技術です。

これにより、ドローンの飛行時間を最大2時間まで延長することが可能になりました。

その結果、人道支援の範囲が拡大し、アメリカ本土からヴァージン諸島へのマスクや緊急物資の輸送、

または医療用AEDの韓国本土から済州島、さらには韓国最高峰の漢拏山への輸送が可能となりました。

この水素燃料電池パワーパックには、2つの主電源の電力供給ネットワーク (PDN) が含まれています。

主電源のPDNは、ドローンのローターと、2つの燃料電池スタックを制御するインテリジェント・コントローラに給電します。

パワーパックの出力電圧は広範囲にわたる40～74Vとなり、この広い入力電圧範囲をカバーすることが求められます。

さらに、ドローンの電源部分の小型・軽量化も必須です。

これらの課題を解決するためには、小型でありながら高電力密度を持つVicor製DC/DCコンバータが適しています。

Vicorのパワートレインによって正確な電圧調整を行い、ローターのモーターには48V/12Aを、

そして燃料電池スタック制御ボードとファンには12V/8Aを確実に供給しています。

PDNの効率とエネルギー密度を最大化するため、

PRMは、水素燃料電池スタックからの開回路電圧（OCV）を最大74Vまで入力可能で、48Vに調整し安定化します。

ローターへの給電を行うPDNは、2つのPRM昇降圧レギュレータ（型番：PRM48AF480T400A00）が並列接続されて構成されており、必要な12Aを供給します。

また、燃料電池スタック内のデジタル制御ボード用のPDNは、低電力のPRM（型番：PRM48AH480T200A00）と48Vから12Vへ変換するZVS降圧レギュレータ（型番：PI3546-00-LGIZ）を直列に使用しています。

これらの高効率な電力変換コンポーネントにより、パワーパックは幅広い電圧範囲で効果的に動作し、ドローンの飛行時間延長に貢献しています。

入力電圧: 48V (36 – 75V)

入力電圧: 48V (36 – 60V)

出力電圧: 12V (2.2 – 14V)