Choisir une alimentation par câble ne se résume pas à faire correspondre une puissance nominale à un drone.

Dans des applications professionnelles telles que la surveillance permanente, la réponse d’urgence, la surveillance d’infrastructures, le relais de communication et l’éclairage aérien, le système d’alimentation par câble fait partie intégrante de l’architecture énergétique globale du drone.

Un système adapté doit fournir une puissance suffisante à l’aéronef et à la charge utile tout en maintenant une tension stable, un poids de câble acceptable, de faibles pertes de transmission et une protection fiable pendant les opérations de longue durée.

Ce guide présente six paramètres techniques à évaluer avant de choisir parmi les systèmes d’alimentation par câble pour drones.

1 Puissance de sortie maximale

La puissance de sortie maximale est l’une des premières spécifications à évaluer.

Une alimentation par câble doit supporter la demande de puissance continue du drone ainsi que les charges utiles de mission supplémentaires telles que :

• Systèmes d’éclairage LED
• Caméras EO/IR
• Équipements de relais de communication
• Haut-parleurs
• Capteurs et équipements de surveillance

À titre d’illustration, un système donné pour 3 kW, 7 kW ou 15 kW ne signifie pas automatiquement que toute la puissance nominale est disponible pour le drone dans toutes les conditions d’exploitation.

Les ingénieurs doivent considérer :

Consommation du drone + consommation des charges utiles + pertes de conversion + marge d’exploitation.

Pour cette raison, le choix du système d’alimentation doit partir de la configuration réelle du drone et du profil de mission, et non de la seule puissance nominale.

2 Tension d’entrée et de sortie

L’architecture de tension est particulièrement importante dans les systèmes captifs.

Un système typique peut comprendre :

L’entrée côté sol peut dépendre de l’environnement d’exploitation, tandis que la tension de transmission par le câble peut être nettement plus élevée.

Pourquoi transmettre en courant continu haute tension ?

Parce que transmettre la même puissance sous une tension plus élevée réduit le courant nécessaire. Un courant plus faible aide à réduire la section du conducteur, le poids du câble et les pertes de transmission.

Cela devient de plus en plus important à mesure que la longueur de câble et les besoins en puissance du drone augmentent.

3 Stabilité de tension et ondulation

La puissance maximale seule ne détermine pas la qualité de l’énergie.

Le module d’alimentation embarqué doit fournir une sortie électrique stable, compatible avec le système d’alimentation du drone.

Les paramètres importants comprennent :

• tolérance de la tension de sortie ;
• ondulation de tension ;
• réponse transitoire ;
• chute de tension en charge ;
• comportement lors de variations brusques de charge utile.

Une mauvaise qualité d’énergie peut affecter l’électronique embarquée sensible et les charges utiles de mission.

Par conséquent, l’acheteur doit demander des données d’essai réelles plutôt que de se fier uniquement aux spécifications de tension de sortie nominale.

4 Longueur de câble, poids et pertes de transmission

Le câble est à la fois un composant de transmission d’énergie et une charge physique portée par l’aéronef.

Les spécifications importantes comprennent :

Pour les exploitations à câble long, évaluer la longueur de câble sans tenir compte de son poids et de la chute de tension peut conduire à des conclusions erronées.

5 Protection environnementale et de sécurité

Les systèmes captifs professionnels fonctionnent souvent à l’extérieur pendant de longues périodes.

Les paramètres clés comprennent donc :

• température de fonctionnement ;
• indice de protection IP ;
• altitude d’exploitation ;
• protection contre les surtensions ;
• protection contre les surintensités ;
• protection contre les courts-circuits ;
• protection contre les surchauffes ;
• protection contre les fuites ;
• protection de tension du câble.

C’est une question importante à poser aux fournisseurs :

6 Compatibilité et conformité du drone

Un système d’alimentation par câble ne doit pas être choisi en comparant uniquement la tension nominale de la batterie du drone.

L’évaluation de compatibilité doit porter sur :

Par exemple, des systèmes destinés à différents drones industriels ou de charge lourde peuvent exiger des architectures d’alimentation très différentes.

Les exigences réglementaires doivent également être évaluées selon la configuration finale du produit et le marché visé, sans supposer qu’un certificat couvre toutes les combinaisons de systèmes.

Comment choisir le bon système

Avant de demander un devis, fournissez à votre fournisseur au moins :

Modèle de drone + charge utile + hauteur d’exploitation requise + type de mission + environnement d’exploitation + alimentation au sol disponible.

Ces informations permettent au fournisseur d’évaluer toute la chaîne d’alimentation plutôt que de recommander simplement un système sur la base de la puissance maximale.

Questions fréquentes

De quelle puissance un drone captif a-t-il besoin ?

Cela dépend du drone, de la charge utile et des conditions d’exploitation. Le choix doit se fonder sur la demande de puissance continue et en pointe, avec une marge système appropriée.

Pourquoi les systèmes captifs utilisent-ils la transmission haute tension ?

Une tension de transmission plus élevée réduit le courant pour un niveau de puissance donné, ce qui aide à réduire le poids du conducteur et les pertes de transmission.

Une même alimentation par câble peut-elle fonctionner avec différents drones ?

Potentiellement, mais la compatibilité dépend de la tension, des besoins en puissance, de l’architecture d’alimentation embarquée, des connecteurs et de l’intégration mécanique.

Quelles informations sont nécessaires pour choisir une alimentation par câble ?

Au minimum : modèle de drone, charge utile, mission, hauteur d’exploitation requise, environnement d’exploitation et alimentation au sol disponible.