应用波浪能量的才能是一个快速成长的范畴，可在海洋研究、水产养殖和国防范畴供给全方位的应用。Columbia Power Technologies (C·Power) 经由过程为海上活动供给干净发电、存储和数据通信办事，赞助扩大年夜海洋经济。C·Power 的自立海上电力体系 (AOPS) 从波浪中捕获机械能，并经由过程应用 Vicor 的电源模块将其转换为可用能量。
C·Power 高等研发电气工程师 Joe Prudel 强调，SeaRAY AOPS 范围的波浪收集是一种能量转换过程，它应用 Vicor 供给的模块在广泛的波浪气候范围内有效地产生电力。“电源模块使我们可以或许在更广泛的恶劣情况前提下运行。SeaRAY 在石油和天然气行业有多种应用，例如为海上传感器或工业泵供电。所有 AOPS 都可以与不合类型的储能相结合，从而扩大了应用范围。”
Vicor 和 C·Power 团队设计了一种解决筹划，经由过程跟着输入波浪能量的变更对输出电压进行动态调节，以适应交换旌旗灯号中波浪的超宽 30:1 输入范围（从激烈的风暴到相对安静的前提）。
收成海洋能源
C·Power的主旨是为海上数据传输收集供给千瓦级的电力解决筹划。C·Power 将其营业重点放在水下航行器的本地化发电上，该项目源于他们经由过程 DARPA 一项名为 Wave Energy Buoy Systems (WEBS) 的筹划收集情况数据的项目。以前，这些应用由昂贵、粗笨且弗成充电的机载电池或由船舶或柴油发念头供电的水下电缆供电。是以，一个绿色、节能和具有成本效益的解决筹划的概念出生了。
是以，C·Power 为新应用打开了大年夜门，它是一种自立的、环保的、可以或许将数据通信加倍的海洋电源。SeaRAY 是 C·Power 的 AOPS 平台，它经由过程从波浪中产生 10W 到 1MW 的电源解决筹划来进步能源效力和数据通信。C·Power 应用 Vicor CorporaTIon 的电源转换技巧创建了具有高功率重量比的设计。
“为了捕获这些电压脉冲，我们须要一种真正有效且开销最小的办法。” 普鲁德尔说。“是以，我们必须弄清楚若何将肮脏的脉冲电压从低至 15 V 转换为高达 400 V，并产生调节电流以稳定地为电池充电。这个设法主意是应用 Vicor 所做的无源 DC-DC 体系，将交换电压整流为直流，为存储充电。Vicor 的 BCM 升压转换器使我们可以或许将传输电压进步到 370 V DC。然后，我们还有一个板载电池，可认为浮标供电，”
SeaRAY 的设计还支撑自立和长途数据通信，许可从海洋到云端的及时数据传输。以前，海洋数据收集体系的数据收集频率曾经是有限的。经由过程更快的采集、加强离散化和进步测量质量，蜂窝收集和卫星通信在云和 SeaRAY 之间传输及时数据，可以快速收集和传播数据。
C·Power 体系的根本构建块具有全功率转换、类似的能量存储和经由过程变压器连接到电网（图 1）。
图 1：SeaRAY 设计。电缆许可传输数据和能量（来源：Vicor）
超交换电压的电源治理
设计 C·Power 电子产品最具挑衅性的方面是均衡波浪能的不合特点。波浪的弗成猜测性须要一个可以或许有效传输电力和为能量存储设备充电的体系。SeaRAY 的电力电子设备年度转换效力目标是应用 Vicors BCM 固定比率总线转换器和 PRM 调节器模块实现的。效力因波输入范围宽而变更，但在峰值波输入时效力高达 94%。尽管波浪澎湃且弗成猜测，BCM 和 PRM 架构仍可经由过程来自 SeaRAY 机载发电机的高度变更的功率脉冲供给稳定和持续的电流（图 2 和图 3）。
图 2：SeaRAY 应用 Vicor BCM 固定比率总线转换器和 PRM 调节器模块（来源：Vicor）
Vicor 的 DC-DC 转换器用于将来自 SeaRAY 产生器的脉冲旌旗灯号可变幅度和频率交换电源转换为不合功率级其余持续电流。此外，Vicor 模块的电源转换拓扑有助于削减板上的电磁干扰和噪声。
“是以，假如我们可以或许为海底的电池持续充电，那么海洋中的那个点就可以成为一个不雅察点，而无需改换水下电池。” 普鲁德尔说。“我们应用由波浪能浮充电的磷酸铁锂电池。我们还实施了锂离子电池，并且我们还在应用超等电容器来调节能量。跟着电池技巧的成长，我们也测验测验应用不合类型的电池。然则我们确切须要中心能量存储才能从脉冲波能量转换为某种情势的可用直流能量。平日，这些设备中的大年夜多半都具有 GPS 和及时通信作为警报体系，”
Prudel 指出 Vicor 的电源模块对于保持 SeaRay AOPS 的靠得住运行至关重要，即使在沉着的水域中也是如斯，在沉着的水域中，必须保存机载电源以确保体系正常运行时光。
新能源前沿的海洋能源网格
设计用于应用海水能源的技巧类似于用于开辟风能的技巧。风（空气）和水是流体，它们的动能用于移动叶片并产活力械能。
C·Power 供给的技巧可以获得加强，以创建可以支撑电网的基于海洋的电源点。可以经由过程多种方法应用海洋能源来获得旨在支撑工业活动的电力。将各个部分放在一路可以有助于实现更大年夜的愿景，并可认为复杂的海上功课供给干净能源和灵活性。
海洋情况是一个“敌对国土”，风、海水和激烈的波浪可以让最强大年夜的体系经受考验。新设备的简单测试操作须要应用船舶和水下设备，这会推高技巧成本。
