Оптимизация микросхем управления питанием может продлить срок службы батарей дронов.

В последние годы индустрия дронов развивалась чрезвычайно быстрыми темпами. На рынке присутствовал ряд известных компаний, таких как Dajiang и Corbitt Airlines, и они привлекали постоянное внимание капитала и отраслевых гигантов. Однако такие проблемы, как малая продолжительность работы (средний дрон потребительского класса составляет всего около 20 минут), по-прежнему ограничивают использование и разработку дронов. Как решить проблему с временем автономной работы? Какую роль в этом могут сыграть ИС?

17 минут автономной работы, ограничения по мощности.

С развитием науки и технологий в последние годы дроны перешли из военной области в гражданскую и постепенно стали популярными на рынке. По данным исследовательской компании BIInteligence, гражданские дроны будут составлять 12 процентов от общего рынка дронов в течение следующих 10 лет, а его стоимость составит 98 миллиардов долларов. Ожидается, что с открытием нашего низковысотного воздушного пространства и улучшением нашей политики в отношении наблюдения за дронами темпы роста наших гражданских дронов превысят 30% в следующие 10 лет.

Однако, хотя рынок БПЛА стремительно развивается, постепенно появляются такие ограничения, как ограниченная долговечность. Технологический партнер Сяо Фана Люруи, который рассматривал разработку «дронов» как направление предпринимательства, сказал репортерам, что продолжительность путешествия всегда была узким местом, ограничивающим развитие технологий дронов. В настоящее время дроны, представленные на рынке, в основном используют литиевые батареи в качестве основного источника питания, а их срок службы обычно составляет от 20 до 30 минут. Это серьезный пробел в разработке дронов, который значительно ограничил общий потенциал развития индустрии дронов.

Согласно расследованию репортера, большинство мультикоптеров, представленных на рынке, включая беспилотник Dajiang, используют литиевые батареи в качестве энергии. Поскольку литиевое электричество удобно покупать, а процесс является зрелым, из-за индивидуальных различий ядро не может достичь 100% сбалансированной зарядки и разрядки, а время зарядки мощных батарей относительно велико, что более проблематично в использовании. Больше всего беспокоит его выносливость. 300-граммовая литиевая батарея теоретически может позволить дронам летать только 500 граммам в течение 17 минут. Даже с учетом технических отличий и массы тела у большинства продуктов есть жизнь. Время в пределах 45 минут. На подзарядку уходит больше часа.

Поэтому вопрос о том, как продлить срок службы дронов для удовлетворения потребностей потребительского и промышленного рынков, стал проблемой, с которой должны столкнуться все производители дронов.

Технология управления питанием играет большую роль

Как решить главную проблему ограниченного времени автономной работы? В связи с этим Таоцзяньчжун, генеральный директор Jiangsu Hongyun, сказал, что в отсутствие прорыва в производстве литиевых материалов для питания есть два основных способа решить проблему питания дронов: некоторые производители начали пытаться заменить литиевый источник питания новыми батареями. материалы; Кроме того, использование микросхем управления питанием для максимально эффективного управления питанием для достижения быстрой зарядки также является одним из решений проблемы.

В мае 2015 года компания HUS из Сингапура разработала первый многоосевой беспилотный летательный аппарат HYCOTTER, использующий водородные топливные элементы, который может непрерывно летать в течение 4 часов без нагрузки и выдерживать 150 минут работы даже при полной загрузке 1 килограмма. В настоящее время такие компании, как Dajiang и Corbitt Airlines, также пытаются использовать водородные топливные элементы.

Однако, как наиболее распространенный материал для аккумуляторов, литиевые батареи по-прежнему являются наиболее важным источником питания для беспилотных летательных аппаратов потребительского уровня, поскольку они являются надежными источниками энергии, технологически развиты и безопасны в использовании. Например, в сентябре 2015 года компания Tesla, лидер в области электромобилей, представила прототип беспилотника, специально предназначенного для аэрофотосъемки. Благодаря своей силе в области аккумуляторов и технологий управления питанием, Tesla оснастила дрон батареей емкостью 10000 мАч. Одной зарядки хватит на 60 минут, а время зарядки - всего около 20 минут.

В этом случае передовая технология микросхем управления питанием стала одним из ключевых факторов, влияющих на успех или провал рынка БПЛА.

Ключевым моментом является поиск сбалансированной зарядки.

Итак, какова в настоящее время разработка технологии микросхем управления питанием на рынке дронов? Согласно Sai Wei Electronics, микросхема управления батареями - это микросхема, которая отслеживает состояние, управление зарядкой, а также управление безопасностью и защитой батарей в электронном оборудовании. Он может выполнять контроль напряжения зарядного тока, безопасность и защиту аккумулятора, а также точное прогнозирование остаточной емкости аккумулятора. Производительность ИС управления батареями имеет большое влияние на безопасность эксплуатации и использования электронного оборудования.

Ванцяоди, менеджер по маркетингу технологических продуктов на рынке IPD / AMS и отдела приложений St-microelectronics, также сказал, что применение микросхем управления питанием было очень обширным: смартфоны, ноутбуки, зарядные устройства, планшеты, интеллектуальные носимые устройства и т. Д. продукты. Микросхемы управления питанием широко используются. В то же время, с увеличением энергопотребления электронных продуктов быстрая зарядка с помощью микросхем управления питанием стала важной частью текущего рынка.

Смартфоны по-прежнему являются крупнейшим рынком для приложений быстрой зарядки. Qualcomm, Mediatek, TI, Apple и OPPO продвигают свои собственные стандартные программы быстрой зарядки. В 2016 году платформа чипов для смартфонов Qualcomm и Mediatek продолжала обновляться. Apple также решила увеличить количество плиток в новом блоке питания мобильного телефона с исходных 15 Вт до 20 Вт, надеясь сократить время зарядки за счет более высоких токов для достижения эффекта быстрой зарядки.

БПЛА - новейший и самый многообещающий рынок технологий быстрой зарядки. По словам Таоцзяньчжуна, смартфоны похожи на дроны с точки зрения микросхем управления питанием. Однако зарядка мобильных телефонов ограничена интерфейсами USB и аккумуляторами. Интерфейс USB обычно представляет собой источник питания 5 В. В настоящее время максимальное напряжение аккумулятора сотового телефона при нормальных условиях составляет 4,2 В. Быстрая зарядка Гаодианы в конечном итоге упадет до напряжения, которое может выдержать аккумулятор сотового телефона, а быстрая зарядка будет достигнута за счет увеличения тока. Хотя принцип быстрой зарядки дронов такой же, как и у мобильных телефонов, для этого также необходимо увеличивать напряжение или увеличивать ток. Разница в том, что батарея дрона может состоять из нескольких последовательно соединенных литиевых батарей (например, три батареи 3 × 4 = 12 В, то есть 12 В). Зарядка), поскольку аккумуляторные батареи подключены последовательно, необходимо учитывать вопрос сбалансированной зарядки в случае, если дисбаланс зарядки приведет к аварии.

Что касается будущих технологических разработок, технология быстрой зарядки мобильных телефонов, с одной стороны, пытается найти способ обеспечить Gaodianya (например, 12 В) для мобильных телефонов, которые будут преобразованы в сильноточные, а с другой стороны, обратить внимание на протокол связи мобильных телефонов и адаптеров, чтобы Gaodianya не сжег телефон. Плохо. У дрона нет этого ограничения. Это самый быстрый способ обеспечить каждую батарею максимальным напряжением и током, которые она может выдержать. Таким образом, в будущем еще есть много возможностей для развития технологий БПЛА.

Страница содержит содержимое машинного перевода.