A travers un design de référence, le fabricant de semi-conducteurs Texas Instruments cherche aujourd'hui à faciliter l’étude et le prototypage des applications de gestion et d’optimisation des batteries embarquées, ...et tout particulièrement celles équipant les drones. Objectif : augmenter au maximum l'autonomie de ces systèmes d’alimentation, éléments cruciaux pour assurer aux drones grand public ou industriels la capacité d’assurer des missions sur de longues distances, en dehors du champ de vision de l’opérateur.
D’ailleurs, selon une étude du cabinet IHS citée par Texas Instruments, 50% des drones actuels affichent une autonomie de leurs batteries comprises entre seulement 30 et 60 minutes, seuls 15% d’entre eux dépassant une heure d’autonomie.
Le design de référence proposé par TI, destiné à résoudre en partie cette problématique, est basé sur les circuits de gestion de batterie (BMS, Battery Management System) 2S1P de la société qui apporte la notion de diagnostic avancé de l’état des batteries (mesure de la charge, indication des temps de charge…), souvent en technologie Li-Ion, de façon à assurer une protection de leur utilisation et à augmenter leur durée de vie. Associée à ce circuit, la carte de référence intègre un dispositif de contrôle de charge et un convertisseur DC/DC.
Parallèlement, TI propose un second design de référence pour mieux contrôler le moteur qui entraînent les hélices. Afin de stabiliser la performance des circuits de commande de ces moteurs (ESC, Electronic Speed Controllers), la carte Sensorless High-Speed Field Oriented Control de TI aide les développeurs à optimiser les caractéristiques des contrôleurs (afin de stabiliser la vitesse de rotation des hélices jusqu’à 12 000 tours par minute) ainsi que les opérations de bascule du sens de rotation du moteur. La carte, dénuée de tout capteur, est basée sur le sous-système C2000 InstaSPIN-FOC de TI, intégrant le microcontrôleur référencé F28027F de la société. Avec en sus les algorithmes ad hoc pour le calcul des paramètres du moteur (vitesse de rotation, couple, etc.).
