Технологии TI увеличивают время полета и ресурс аккумуляторов квадрокоптеров и промышленных дронов
24.01.2017

Новые базовые проекты основаны на последних инновациях в управлении батареями и электродвигателями

Texas Instruments (TI) представила два типовых проекта, которые помогут производителям увеличить время полета и продлить ресурс аккумуляторов квадрокоптеров и других гражданских беспилотных летательных аппаратов потребительского и промышленного назначения, используемых для доставки посылок, обеспечения наблюдения или связи и оказания дистанционной помощи.

Texas Instruments - TIDA-00916, TIDA-00982

«Продолжительность полета по-прежнему остается главной проблемой при конструировании развлекательных квадрокоптеров и профессиональных дронов, особенно тех, которые используются за пределами прямой видимости. Компании по доставке хотели бы иметь дронов с увеличенным ресурсом автономного полета и сейчас экспериментируют с доставкой посылок дронами, чтобы понять, как далеко они смогут летать, – сказал Стелиос Котакис (Stelios Kotakis), старший аналитик компании IHS Markit в области услуг передачи данных и управления. Согласно данным недавнего исследования, проведенного IHS Markit, расчетное время работы от батареи почти 50% дронов составляет менее 30 минут, 35% могут летать от 31 до 60 минут, а оставшиеся 15% могут находиться в воздухе более часа – и все это в идеальных условиях полета без дополнительной полезной нагрузки.

Инновационная технология управления батареями

Система управления аккумуляторной батареей 2S1P (Battery Management System – BMS), представленная базовым проектом TIDA-00982, превращает батарейный блок дрона в интеллектуальный диагностический черный ящик, который с высокой точностью отслеживает оставшуюся емкость и защищает Li-Ion аккумулятор на протяжении всего срока его службы. Разработчики могут использовать базовый проект BMS, чтобы добавить функции измерения уровня заряда, защиты, балансировки секций и зарядки аккумулятора к любому существующему дрону и увеличить время его пребывания в воздухе. Помимо микросхемы измерителя уровня заряда многоэлементных Li-Ion батарей bq4050, с помощью которой точно измеряется остаточная емкость на протяжении всего срока службы аккумулятора, конструкция содержит микросхему bq24600, объединяющую контроллер зарядки батареи с высокоэффективным DC/DC преобразователем.

Оценочный набор TIDA-00982 для управления батареями 2S1P
Оценочный набор TIDA-00982 для управления батареями 2S1P
в системах питания гражданских дронов, роботов или
радиоуправляемых устройств.

Высокая скорость и эффективность работы двигателей

Другим препятствием на пути увеличения полетного времени была неэффективность вращения пропеллеров дрона. Новый оценочный проект для электронных контроллеров управления скоростью поможет производителям дронов создавать устройства с большей продолжительностью полета и более гладкими и стабильными характеристиками регулирования. Оценочный набор TIDA-00916 для бессенсорного векторного электронного управления помогает контроллерам скорости достигнуть максимальной возможной эффективности при скоростях вращения свыше 12,000 об/мин (электрическая частота более 1.2 кГц), включая функцию быстрого реверса для более устойчивого движения по тангажу.

Оценочный набор TIDA-00916 для бездатчикового векторного электронного управления скоростью дронов
Оценочный набор TIDA-00916 для бездатчикового векторного
электронного управления скоростью дронов.

Конструкция основана на созданном TI решении InstaSPIN для векторного управления двигателями, включающем микроконтроллер F28027F для высокоточного управления и запатентованный TI программный алгоритм FAST, рассчитывающий магнитный поток ротора, угол, скорость и момент вращения. Информация о параметрах двигателя используется для текущей настройки полосы пропускания системы управления. В отличие от других методов, бессенсорный алгоритм наблюдения FAST полностью самонастраивающийся и не требует корректировки для правильной работы и управления пропеллером. Для эффективного управления питанием дронов, в которых используются литий-полимерные (LiPo) аккумуляторы, в набор включен 60-вольтовый DC/DC преобразователь LMR16006 семейства SIMPLE SWITCHER с ультра низким током покоя.

Подробнее >>

Реклама