Las fuentes de alimentación marinas proporcionan energía eléctrica regulada a embarcaciones, instalaciones en alta mar y sistemas submarinos, convirtiendo y estabilizando la energía procedente de baterías, generadores y conexiones a tierra. Entre las soluciones disponibles se incluyen fuentes de alimentación CA-CC, convertidores CC-CC, módulos con aislamiento galvánico, arquitecturas redundantes y fuentes de alimentación submarinas resistentes a la presión.
En esta página se presentan proveedores de sistemas de alimentación marinos destinados a la investigación oceanográfica, los levantamientos hidrográficos, la vigilancia del medio ambiente marino, la navegación, las comunicaciones y los sistemas no tripulados.
Fuentes de alimentación y convertidores resistentes para sistemas marítimos y navales
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Las fuentes de alimentación marinas suministran energía eléctrica regulada a los equipos a bordo de embarcaciones, instalaciones en alta mar y sistemas submarinos. Convierten y estabilizan la energía procedente de fuentes como baterías, generadores y conexiones a tierra, proporcionando la tensión y la corriente que requieren los equipos electrónicos marinos, los equipos de navegación, los sistemas de comunicaciones y la instrumentación científica.
NRA301 de Aegis Power Systems
Entre las configuraciones disponibles se incluyen fuentes de alimentación de corriente alterna a corriente continua (CA-CC), convertidores CC-CC, reguladores lineales y de modo conmutado, módulos de alimentación redundantes y fuentes de alimentación submarinas. Estas soluciones dan soporte a buques de investigación, embarcaciones de superficie no tripuladas (USV), vehículos teledirigidos (ROV) y plataformas de monitorización autónomas, con diseños que tienen en cuenta la eficiencia de conversión, la estabilidad de tensión, la compatibilidad electromagnética (EMC), la protección medioambiental y la fiabilidad en condiciones marítimas exigentes.
Las fuentes de alimentación marinas convierten la energía eléctrica de entrada en la tensión y la corriente que requieren las cargas conectadas. Las unidades CA-CC rectifican y regulan la corriente alterna, mientras que los diseños CC-CC utilizan conmutación u otros métodos de regulación para ajustar las tensiones de corriente continua existentes. Dependiendo de la arquitectura, estas etapas de conversión funcionan junto con filtros, circuitos de retroalimentación y componentes de protección para mantener unas salidas eléctricas adecuadas.
Las fuentes de alimentación reguladas utilizan un control de retroalimentación para supervisar y ajustar la tensión de salida a medida que cambian las condiciones de entrada o las cargas eléctricas. Esto resulta especialmente importante para los componentes electrónicos sensibles, los instrumentos de navegación, los equipos de comunicaciones y los sensores marinos que requieren tensiones de funcionamiento constantes.
Los circuitos de acondicionamiento de potencia ayudan a reducir las perturbaciones eléctricas no deseadas, tales como las fluctuaciones de tensión, la ondulación de conmutación y las interferencias conducidas. El filtrado de entrada y salida, junto con una regulación de bajo ruido cuando sea necesario, puede ayudar a limitar el ruido eléctrico que afecta a los sensores acústicos, los instrumentos científicos y los sistemas de adquisición de datos.
Las fuentes de alimentación con aislamiento galvánico separan eléctricamente los circuitos de entrada y salida, normalmente mediante transformadores o etapas de conversión aisladas, lo que ayuda a limitar las corrientes de tierra no deseadas y la propagación de determinados fallos eléctricos. Cuando se combina con una configuración adecuada de puesta a tierra y conexión equipotencial, el aislamiento también puede ayudar a gestionar las rutas de corriente no deseadas asociadas a riesgos de corrosión galvánica.
Las fuentes de alimentación marítimas proporcionan salidas reguladas a los dispositivos a bordo, funcionando junto con equipos de distribución de energía específicos. Las fuentes de alimentación de salidas múltiples pueden satisfacer los distintos requisitos de tensión de sensores, procesadores, sistemas de comunicaciones, electrónica de control y otras cargas conectadas.
Las fuentes de alimentación avanzadas pueden incorporar supervisión de tensión y corriente, detección de fallos y circuitos de protección, incluyendo protección contra sobretensión, sobrecorriente, cortocircuito y sobrecalentamiento. El diagnóstico remoto y la notificación de fallos también pueden facilitar el funcionamiento de instalaciones marítimas desatendidas y sistemas autónomos en los que el acceso directo es limitado.
Las fuentes de alimentación marítimas están disponibles en diferentes arquitecturas y configuraciones eléctricas para adaptarse a fuentes de entrada, requisitos de carga y entornos de instalación concretos. Estas categorías pueden solaparse, de modo que una sola fuente de alimentación combine varias de las tecnologías que se enumeran a continuación.
Las fuentes de alimentación marinas a medida pueden combinar varias de estas tecnologías para cumplir requisitos específicos de carácter eléctrico, ambiental, mecánico y de redundancia.
Los buques de investigación utilizan fuentes de alimentación reguladas para instrumentos de conductividad, temperatura y profundidad (CTD), equipos de muestreo de agua, sensores acústicos y sistemas de adquisición de datos. Las salidas eléctricas estables y de bajo ruido pueden ayudar a minimizar las interferencias en las mediciones y garantizar el funcionamiento continuo de los instrumentos durante estudios prolongados.
Los buques hidrográficos y las plataformas de prospección autónomas requieren energía eléctrica para ecosondas multihaz, sonares de barrido lateral, sistemas de posicionamiento y ordenadores de prospección. Las fuentes de alimentación deben adaptarse a los requisitos de tensión específicos de cada equipo, al tiempo que minimizan el ruido eléctrico conducido que podría afectar a las mediciones acústicas y a otros componentes electrónicos sensibles.
Las fuentes de alimentación en alta mar dan soporte a los equipos de monitorización, inspección y control utilizados en instalaciones de petróleo y gas, infraestructuras submarinas e instalaciones de energía renovable en alta mar. Las unidades de alimentación marinas industriales y a bordo de buques pueden requerir una mayor resistencia a la corrosión, protección frente a las condiciones ambientales y compatibilidad con las redes de distribución eléctrica existentes.
Los sistemas de monitorización marina utilizan energía eléctrica regulada para sensores de calidad del agua, receptores acústicos, registradores de datos medioambientales y equipos de comunicaciones. La conversión de baja potencia, el funcionamiento eficiente en modo de espera y una amplia tolerancia de tensión de entrada resultan especialmente valiosos para los sistemas alimentados por batería que se utilizan durante períodos prolongados.
Las fuentes de alimentación a bordo proporcionan salidas reguladas para pantallas de navegación, equipos de comunicaciones por satélite, electrónica de radar, transceptores del Sistema de Identificación Automática (AIS) y sistemas informáticos de a bordo. Las fuentes de alimentación navales pueden requerir, además, una homologación específica para cada plataforma en materia de compatibilidad electromagnética (EMC), golpes, vibraciones, perturbaciones eléctricas y otras condiciones ambientales.
Una fuente de alimentación para un vehículo teledirigido submarino (ROV) suministra energía eléctrica a los sistemas electrónicos de control, las cámaras, las luces, los sensores y otros equipos submarinos. Dependiendo de la arquitectura del vehículo, la conversión puede tener lugar en la superficie, a bordo del vehículo o en ambos lugares, transmitiéndose la energía eléctrica a través del cable de conexión cuando sea aplicable. Los diseños de fuentes de alimentación para sumergibles también deben tener en cuenta la presión, el sellado, el aislamiento, la resistencia a la corrosión y la disipación del calor.
Las boyas marinas, los observatorios del lecho marino y las estaciones de sensores remotos utilizan fuentes de alimentación compactas y eficientes para hacer funcionar los sistemas de instrumentación y comunicaciones. Las instalaciones alimentadas por baterías y por energías renovables se benefician de un bajo consumo en modo de espera y de un funcionamiento fiable ante variaciones en la tensión de entrada, mientras que los sistemas portátiles de suministro de energía marinos pueden dar soporte a equipos de monitorización temporales y despliegues sobre el terreno.
Las fuentes de alimentación marinas funcionan junto con varios dispositivos eléctricos relacionados, aunque sus funciones y responsabilidades a nivel de sistema difieren. Algunos equipos también pueden incorporar circuitos de fuente de alimentación regulada o convertidores como parte de un sistema más amplio.
Estos componentes pueden formar parte de sistemas eléctricos más amplios de buques o instalaciones marítimas, en los que las fuentes de alimentación proporcionan salidas reguladas a los equipos conectados, mientras que los convertidores, cargadores, transformadores, sistemas SAI y PDU desempeñan sus respectivas funciones de gestión de la energía.
Los equipos eléctricos marinos pueden estar sujetos a normas internacionales, requisitos de clasificación y ensayos específicos para cada aplicación, en función de su uso previsto y del entorno de instalación. Entre las normas pertinentes de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) se incluyen:
Los requisitos aplicables dependen de la instalación prevista del equipo, el entorno operativo y las obligaciones de certificación. Los requisitos de las sociedades de clasificación marítima también pueden aplicarse a los equipos instalados en buques clasificados, determinándose el cumplimiento en función del producto específico, el alcance de la homologación y los requisitos del proyecto.
Los avances en tecnología de semiconductores, encapsulado, gestión de la potencia y electrónica submarina están permitiendo el desarrollo de sistemas eléctricos marinos más compactos, eficientes y fiables.
Estos avances pueden facilitar despliegues más prolongados, reducir las necesidades de mantenimiento, mejorar la monitorización y aumentar la fiabilidad del suministro de energía en entornos marinos remotos y exigentes.
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