2017年2月13日,北京訊—德州儀器(TI)近日推出了兩款基于電路的子系統(tǒng)參考設(shè)計(jì),可幫助制造商延長(zhǎng)四軸飛行器和其它非軍用消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)的飛行時(shí)間和電池續(xù)航時(shí)間,主要用于包裹運(yùn)送以及遠(yuǎn)程監(jiān)控、通信和協(xié)助。
IHS Markit數(shù)據(jù)傳輸和管理服務(wù)高級(jí)分析師Stelios Kotakis表示:“飛行時(shí)間一直是娛樂(lè)型四軸飛行器和專(zhuān)業(yè)無(wú)人機(jī)在設(shè)計(jì)方面所面臨的最大挑戰(zhàn),尤其對(duì)于那些被公司用于超視距操作的飛行器而言更是如此??爝f公司希望無(wú)人機(jī)具有更長(zhǎng)的電池續(xù)航時(shí)間,并且正在進(jìn)行無(wú)人機(jī)運(yùn)送包裹的測(cè)試,以確定無(wú)人機(jī)的使用效果?!备鶕?jù)IHS Markit一份最近的研究顯示*,在沒(méi)有額外負(fù)載的理想條件下飛行,市場(chǎng)上近50%無(wú)人機(jī)的預(yù)期電池續(xù)航時(shí)間不足30分鐘,35%無(wú)人機(jī)的飛行時(shí)間為31~60分鐘,其余15%和更少的無(wú)人機(jī)的飛行時(shí)間能超過(guò)1小時(shí)。
突破性電池管理設(shè)計(jì)
TI的2S1P電池管理系統(tǒng)(BMS)參考設(shè)計(jì)將無(wú)人機(jī)電池組轉(zhuǎn)換為智能診斷黑匣子記錄儀,可精確監(jiān)控剩余電量,并在整個(gè)生命周期內(nèi)保護(hù)鋰離子電池。設(shè)計(jì)人員可以使用無(wú)人機(jī)BMS參考設(shè)計(jì)為任何現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)添加測(cè)量、保護(hù)、平衡和充電功能,并延長(zhǎng)飛行時(shí)間。利用bq4050多電池鋰離子電量計(jì)精確測(cè)量電池的整個(gè)生命周期內(nèi)的剩余電量,該設(shè)計(jì)還采用bq24600電池充電控制器和高效率DC/DC轉(zhuǎn)換器,以實(shí)現(xiàn)高效率功率轉(zhuǎn)換。
德州儀器 bq24600電池充電控制器
適用于高效率電機(jī)的高速性能
延長(zhǎng)飛行時(shí)間的另一個(gè)障礙是無(wú)人機(jī)螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)效率較低。TI針對(duì)無(wú)人機(jī)電子調(diào)速器(ESC)的新參考設(shè)計(jì)將幫助制造商研制出飛行時(shí)間更長(zhǎng)、更平穩(wěn)和性能穩(wěn)定的無(wú)人機(jī)。用于無(wú)人機(jī)無(wú)感FOC高速電子調(diào)速器參考設(shè)計(jì)有助于提升電子調(diào)速器的效率,最高轉(zhuǎn)速速度可達(dá)到12,000 rpm以上(》 1.2kHz電動(dòng)),包括快速反轉(zhuǎn)功能,可提高翻滾運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。
該設(shè)計(jì)采用TI的C2000? MCU InstaSPIN-FOC?解決方案,包括用于電機(jī)精確控制的F28027F微控制器及能夠預(yù)估轉(zhuǎn)子磁通、轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的FAST?磁場(chǎng)觀(guān)察器專(zhuān)有軟件算法。電機(jī)參數(shù)信息用于調(diào)整電流控制帶寬。不同于其他技術(shù),F(xiàn)AST無(wú)傳感器觀(guān)測(cè)器算法是完全自調(diào)諧的,無(wú)需調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)正確運(yùn)行和螺旋槳控制。該設(shè)計(jì)還包括一個(gè)具有超低靜態(tài)電流的60 V LMR16006 SIMPLE SWITCHER? DC/DC轉(zhuǎn)換器,可有效管理無(wú)人機(jī)的鋰聚合物(LiPo)電池。
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