Estudio de sistema de recarga de drones en entornos aislados

Abstract

[ES] Estudio y diseño de solución propuesta para recarga de drones mediante WPT en entornos aislados en los cuales no se disponga de posibilidad de conexión a la red eléctrica. Esta solución se concibe como base de operaciones de UAVs para el control y protección del terreno ante desastres medioambientales, así como otros propósitos como la parametrización y registro de campos de cultivo. Debido a la concepción de esta como herramienta en múltiples ámbitos y como una solución para diferentes emplazamientos, así como diferentes UAVs se busca que el diseño sea modular y de fácil adaptabilidad para estos diferentes requerimientos. A su vez debido a la instalación de este sistema en entornos aislados se busca en el planteamiento de esta opción la minimización del mantenimiento necesario, y un proceso de puesta a punto sencillo. Por lo cual, se establece como requisito el empleo del mínimo número de elementos móviles. Para poder llevar a cabo este concepto, se propone como solución una estructura modular con una instalación fotovoltaica aislada de red en conexión con un sistema de recarga WPT que controla y protege la recarga de los dispositivos. Como ejemplo de modularidad se presentan tres posibles alternativas de configuración del sistema estructural adaptando el número de módulos implementados en cada una de ellas. Los diseños de estas estructuras han sido desarrollados y comprobados a través del software Solidworks y de su correspondiente complemento Solidworks Simulation. Como ejemplo de aplicación e instalación de esta estructura se realiza un dimensionado de equipamientos siguiendo la normativa en instalaciones aisladas de red vigente en España, tomando como referencia las condiciones climáticas del emplazamiento propuesto como ejemplo situado en un terreno rústico en Posada de Valdeón, León. El conjunto de los datos de irradiación y análisis de la instalación fotovoltaica han podido ser interpretados mediante el análisis de los datos obtenidos a través de PVGIS

[EN] Study and design of a proposed solution for recharging drones through WPT in isolated environments in which there is no possibility of connecting to the electrical network. This solution is conceived as a base of operations for UAVs for the control and protection of the land against environmental disasters, as well as other purposes such as the parameterization and registration of crop fields. Due to the conception of this as a tool in multiple areas and as a solution for different locations, as well as different UAVs, the design is intended to be modular and easily adaptable to these different requirements. In turn, due to the installation of this system in isolated environments, the approach of this option seeks to minimize the necessary maintenance, and a simple set-up process. Therefore, the use of the minimum number of mobile elements is established as a requirement. In order to carry out this concept, a modular structure with a photovoltaic installation isolated from the network in connection with a WPT recharging system that controls and protects the recharging of the devices is proposed as a solution. As an example of modularity, three possible configuration alternatives of the structural system are presented, adapting the number of modules implemented in each of them. The designs of these structures have been developed and tested using Solidworks software and its corresponding Solidworks Simulation add-on. As an example of the application and installation of this structure, a dimensioning of equipment is carried out following the regulations on isolated installations from the current network in Spain, taking as a reference the climatic conditions of the proposed site as an example located on a rustic plot of land in Posada de Valdeón, León. The set of irradiation data and analysis of the photovoltaic installation have been interpreted by analyzing the data obtained through PVGIS.