바이코, 씨파워 해양 에너지 하베스팅 시스템에
소형의 고효율, 고밀도 전력 솔루션 제공 중
효율적 에너지 전달, 고대역폭 원격 통신 지원


바이코는 27일, 해양 에너지 시스템 전문 기업인 씨파워(Columbia Power Technologies; C-Power)의 자율 해양 전력 시스템(Autonomous Offshore Power System; AOPS)에 전력변환 솔루션을 공급했다고 밝혔다. 씨파워 AOPS는 해양 석유 및 가스 탐사와 생산, 해양 탄소격리, 해양학 연구, 양식 및 국토방위 같은 다양한 애플리케이션을 위해 파도 에너지를 포집해 전력으로 변환한다. 

씨파워는 다른 기업들이 대규모 메가와트 시스템을 추구하는 것과 달리, 美 국방고등연구계획국(Defense Advanced Research Projects Agency; DARPA)의 WEBS(Wave Energy Buoy System) 프로젝트를 통해 해상 데이터 통신을 위한 킬로와트급 원격 전력 시스템에 주력하고 있다. 씨파워 AOPS는 통신 도관을 타 솔루션 대비 2배로 늘릴 수 있어 자율적이고 친환경적인 해양 전력원이다.

최신 씨파워 AOPS 플랫폼인 ‘씨레이(SeaRay)’는 파도에서 10와트에서 1메가와트의 에너지를 포집한다. 좁은 전력 폭에서 목표를 달성하기 위해 씨파워는 바이코의 전력변환 기술을 사용하여 중량 대비 전력 비율이 높은 씨레이 AOPS를 설계했다. 이 설계는 풋프린트가 작아 이동성과 상업성을 높였고, 보급가는 낮췄다.

조 프루델(Joe Prudell) 씨파워 R&D 수석 전기 엔지니어는 “파도의 전력 펄스를 반안정(semi-stable) DC 버스로 변환하려면, 이를 제어하고, 조절할 수 있는 광범위한 DC-DC 솔루션이 필요하다”면서, “바이코의 전력 모듈을 사용해 다양한 전력 레벨에서 이를 수행할 수 있었고, 상당한 이점을 얻었다”라고 말했다.

씨레이는 자율 원격 데이터 통신을 통해 바다에서 발생하는 일을 실시간으로 클라우드로 전송한다. 기존 해양 데이터 수집 시스템은 데이터 수집 범위 및 빈도가 제한적이었는데, 씨레이는 셀룰러 네트워크와 위성을 사용한 실시간 데이터 전달을 지원한다. 이로써 더 많은 데이터를 더 자주 수집하고, 제공한다.

바이코 전력 시스템 설계 팀은 해양 파도 에너지 특성과 씨레이의 까다로운 전력변환 요건을 조화시키기 위해서 30:1의 입력 범위를 설정한 전력변환 솔루션과 에너지 스토리지 디바이스 차저 시스템을 제공했다. 이 장치들은 씨파워 시스템의 외부 제어 신호를 받아들여 실시간으로 전력변환 요구사항을 충족했다.

확장 가능한 씨레이의 전력 설계는 바이코의 BCM® 고정 비율 버스 컨버터와 다중 스테이지 디스크리트 컨버터를 갖춘 PRM™ 레귤레이터 모듈로, 난기류로 인해 예측할 수 없는 파도 에너지를 효율적으로 변환하여, 제어된 전력을 제공한다. 이를 통해 씨파워는 씨레이 설계 변환 효율을 85%에서 94%까지 높였다.

바이코의 DC-DC 컨버터는 씨레이가 파도 전력 펄스를 다양한 DC 버스로 변환하면서, 다양한 전력 레벨의 정전류를 생성할 수 있도록 지원해 씨파워에 필수적인 제어 기능을 제공한다. 또한 바이코 모듈에 사용된 전력변환 토폴로지는 센서 측정 정확도를 줄일 수 있는 씨레이 내장 전자파 간섭 및 노이즈를 최소화한다.