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，可幫助制造商延長四軸飛行器和其它非軍用消費(fèi)級和工業(yè)級無人機(jī)的飛行時間和電池續(xù)航時間，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)高級分析師Stelios Kotakis表示：“飛行時間一直是娛樂型四軸飛行器和專業(yè)無人機(jī)在設(shè)計方面所面臨的最大挑戰(zhàn)，尤其對于那些被公司用于超視距操作的飛行器而言更是如此。快遞公司希望無人機(jī)具有更長的電池續(xù)航時間，并且正在進(jìn)行無人機(jī)運(yùn)送包裹的測試，以確定無人機(jī)的使用效果。”根據(jù)IHS Markit一份最近的研究顯示*，在沒有額外負(fù)載的理想條件下飛行，市場上近50％無人機(jī)的預(yù)期電池續(xù)航時間不足30分鐘，35％無人機(jī)的飛行時間為31~60分鐘，其余15％和更少的無人機(jī)的飛行時間能超過1小時。
突破性電池管理設(shè)計
TI的2S1P電池管理系統(tǒng)（BMS）參考設(shè)計將無人機(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，并在整個生命周期內(nèi)保護(hù)鋰離子電池。設(shè)計人員可以使用無人機(jī)BMS參考設(shè)計為任何現(xiàn)有的無人機(jī)設(shè)計添加測量、保護(hù)、平衡和充電功能，并延長飛行時間。利用bq4050多電池鋰離子電量計精確測量電池的整個生命周期內(nèi)的剩余電量，該設(shè)計還采用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
延長飛行時間的另一個障礙是無人機(jī)螺旋槳的轉(zhuǎn)動效率較低。TI針對無人機(jī)電子調(diào)速器（ESC）的新參考設(shè)計將幫助制造商研制出飛行時間更長、更平穩(wěn)和性能穩(wěn)定的無人機(jī)。用于無人機(jī)無感FOC高速電子調(diào)速器參考設(shè)計有助于提升電子調(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），包括快速反轉(zhuǎn)功能，可提高翻滾運(yùn)動的穩(wěn)定性。
該設(shè)計采用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?磁場觀察器專有軟件算法。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無傳感器觀測器算法是完全自調(diào)諧的，無需調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)正確運(yùn)行和螺旋槳控制。該設(shè)計還包括一個具有超低靜態(tài)電流的60 V LMR16006 SIMPLE SWITCHER? DC/DC轉(zhuǎn)換器，可有效管理無人機(jī)的鋰聚合物（LiPo）電池。
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