As fontes de alimentação marítimas fornecem energia elétrica regulada a embarcações, instalações offshore e sistemas submarinos, convertendo e estabilizando a energia proveniente de baterias, geradores e ligações à terra. As soluções disponíveis incluem fontes de alimentação CA-CC, conversores CC-CC, módulos isolados galvanicamente, arquiteturas redundantes e fontes de alimentação submarinas resistentes à pressão.
Esta página apresenta fornecedores de fontes de alimentação marítimas que apoiam a investigação oceanográfica, levantamentos hidrográficos, monitorização do ambiente marinho, navegação, comunicações e sistemas não tripulados.
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Fontes de alimentação e conversores robustos para sistemas marítimos e navais
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As fontes de alimentação marítimas fornecem energia elétrica regulada a equipamentos a bordo de embarcações, instalações offshore e sistemas subaquáticos. Estas convertem e estabilizam a energia proveniente de fontes como baterias, geradores e ligações à rede em terra, fornecendo a tensão e a corrente necessárias aos equipamentos eletrónicos marítimos, aos equipamentos de navegação, aos sistemas de comunicações e à instrumentação científica.
NRA301 da Aegis Power Systems
As configurações disponíveis incluem fontes de alimentação de corrente alternada para corrente contínua (CA-CC), conversores CC-CC, reguladores de modo comutado e lineares, módulos de alimentação redundantes e fontes de alimentação submarinas. Estas soluções destinam-se a embarcações de investigação, embarcações de superfície não tripuladas (USV), veículos operados remotamente (ROV) e plataformas de monitorização autónomas, com conceções que têm em conta a eficiência de conversão, a estabilidade da tensão, a compatibilidade eletromagnética (EMC), a proteção ambiental e a fiabilidade em condições marítimas exigentes.
As fontes de alimentação marítimas convertem a energia elétrica recebida na tensão e corrente exigidas pelas cargas ligadas. As unidades CA-CC retificam e regulam a corrente alternada, enquanto os projetos CC-CC utilizam comutação ou outros métodos de regulação para ajustar as tensões CC existentes. Dependendo da arquitetura, estas fases de conversão funcionam em conjunto com filtros, circuitos de retroalimentação e componentes de proteção para manter saídas elétricas adequadas.
As fontes de alimentação reguladas utilizam controlo de retroalimentação para monitorizar e ajustar a tensão de saída à medida que as condições de entrada ou as cargas elétricas se alteram. Isto é particularmente importante para equipamentos eletrónicos sensíveis, instrumentos de navegação, equipamento de comunicações e sensores marítimos que requerem tensões de funcionamento consistentes.
Os circuitos de condicionamento de energia ajudam a reduzir perturbações elétricas indesejadas, tais como flutuações de tensão, ondulação de comutação e interferência conduzida. A filtragem de entrada e saída, juntamente com uma regulação de baixo ruído sempre que necessário, pode ajudar a limitar o ruído elétrico que afeta sensores acústicos, instrumentos científicos e sistemas de aquisição de dados.
As fontes de alimentação com isolamento galvânico separam eletricamente os circuitos de entrada e saída, normalmente utilizando transformadores ou estágios de conversão isolados, ajudando a limitar correntes de terra indesejadas e a propagação de certas falhas elétricas. Quando combinado com disposições adequadas de ligação à terra e ligação equipotencial, o isolamento também pode ajudar a gerir percursos de corrente indesejados associados a riscos de corrosão galvânica.
As fontes de alimentação marítimas fornecem saídas reguladas aos dispositivos a bordo, funcionando em conjunto com equipamento de distribuição de energia dedicado. As fontes de alimentação com múltiplas saídas podem suportar diferentes requisitos de tensão em sensores, processadores, sistemas de comunicações, eletrónica de controlo e outras cargas ligadas.
As fontes de alimentação avançadas podem incorporar monitorização de tensão e corrente, deteção de falhas e circuitos de proteção, incluindo proteção contra sobretensão, sobrecorrente, curto-circuito e sobretemperatura. O diagnóstico remoto e a comunicação de falhas também podem apoiar instalações marítimas não vigiadas e sistemas autónomos onde o acesso direto é limitado.
As fontes de alimentação marítimas estão disponíveis em diferentes arquiteturas e configurações elétricas para se adaptarem a fontes de entrada específicas, requisitos de carga e ambientes de instalação. Estas categorias podem sobrepor-se, podendo uma única fonte de alimentação combinar várias das tecnologias abaixo enumeradas.
As fontes de alimentação marítimas personalizadas podem combinar várias destas tecnologias para satisfazer requisitos específicos de natureza elétrica, ambiental, mecânica e de redundância.
Os navios de investigação utilizam fontes de alimentação reguladas para instrumentos de condutividade, temperatura e profundidade (CTD), equipamento de amostragem de água, sensores acústicos e sistemas de aquisição de dados. Saídas elétricas estáveis e de baixo ruído podem ajudar a minimizar a interferência nas medições e a garantir o funcionamento contínuo dos instrumentos durante levantamentos prolongados.
Os navios hidrográficos e as plataformas de levantamento autónomas necessitam de energia elétrica para ecossondas multifeixe, sonares de varredura lateral, sistemas de posicionamento e computadores de levantamento. As fontes de alimentação devem satisfazer os requisitos de tensão específicos do equipamento, minimizando simultaneamente o ruído elétrico conduzido que possa afetar as medições acústicas e outros componentes eletrónicos sensíveis.
As fontes de alimentação offshore suportam equipamentos de monitorização, inspeção e controlo utilizados em instalações de petróleo e gás, infraestruturas submarinas e instalações de energia renovável offshore. As unidades de alimentação marítimas industriais e de bordo podem exigir uma resistência à corrosão reforçada, proteção ambiental e compatibilidade com as redes de distribuição elétrica existentes.
Os sistemas de monitorização marinha utilizam energia elétrica regulada para sensores de qualidade da água, recetores acústicos, registadores de dados ambientais e equipamento de comunicações. A conversão de baixa potência, o funcionamento eficiente em modo de espera e a ampla tolerância à tensão de entrada são particularmente valiosos para sistemas alimentados a bateria utilizados durante períodos prolongados.
As fontes de alimentação a bordo fornecem saídas reguladas para ecrãs de navegação, equipamento de comunicações por satélite, eletrónica de radar, transceptores do Sistema de Identificação Automática (AIS) e sistemas informáticos de bordo. As fontes de alimentação navais podem, além disso, exigir qualificação específica para a plataforma no que diz respeito à compatibilidade eletromagnética (EMC), choques, vibrações, perturbações elétricas e outras condições ambientais.
Uma fonte de alimentação para ROV fornece energia elétrica para controlar a eletrónica, câmaras, luzes, sensores e outros equipamentos subaquáticos. Dependendo da arquitetura do veículo, a conversão pode ocorrer à superfície, a bordo do veículo ou em ambos os locais, sendo a energia elétrica transmitida através do cabo de ligação, quando aplicável. Os projetos de fontes de alimentação submersíveis devem também ter em conta a pressão, a estanqueidade, o isolamento, a resistência à corrosão e a dissipação de calor.
As bóias marítimas, os observatórios do fundo do mar e as estações de sensores remotos utilizam fontes de alimentação compactas e eficientes para operar sistemas de instrumentação e comunicações. As instalações alimentadas a bateria e a energias renováveis beneficiam de um baixo consumo em modo de espera e de um funcionamento fiável face a variações na tensão de entrada, enquanto os sistemas portáteis de alimentação marítima podem suportar equipamento de monitorização temporária e implantações no terreno.
As fontes de alimentação marítimas funcionam em conjunto com vários dispositivos elétricos relacionados, embora as suas funções e responsabilidades ao nível do sistema sejam diferentes. Alguns equipamentos podem também incorporar circuitos de fonte de alimentação regulada ou conversores como parte de um sistema mais vasto.
Estes componentes podem fazer parte de sistemas elétricos de embarcações ou offshore de maior dimensão, em que as fontes de alimentação fornecem saídas reguladas aos equipamentos ligados, enquanto os conversores, carregadores, transformadores, sistemas UPS e PDUs desempenham as suas respetivas funções de gestão de energia.
O equipamento elétrico marítimo pode estar sujeito a normas internacionais, requisitos de classificação e ensaios específicos para cada aplicação, dependendo da sua utilização prevista e do ambiente de instalação. As normas relevantes da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) incluem:
Os requisitos aplicáveis dependem da instalação prevista do equipamento, do ambiente operacional e das obrigações de certificação. Os requisitos das sociedades de classificação marítima também podem aplicar-se a equipamentos instalados em embarcações classificadas, sendo a conformidade determinada pelo produto específico, pelo âmbito da aprovação e pelos requisitos do projeto.
Os avanços na tecnologia de semicondutores, embalagem, gestão de energia e eletrónica submarina estão a permitir sistemas elétricos marítimos mais compactos, eficientes e fiáveis.
Estes desenvolvimentos podem permitir implantações mais prolongadas, requisitos de manutenção reduzidos, uma monitorização melhorada e maior fiabilidade de alimentação em ambientes marinhos remotos e exigentes.
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