Les livraisons à partir d’un drone ont été lancées dans certaines villes, et il ne faudra pas longtemps avant que les drones ne tombent régulièrement en panne. Cependant, un certain nombre de problèmes d’alimentation électrique doivent d’abord être réglés pour s’assurer qu’un drone conservera sa charge assez longtemps pour voler et revenir des points de livraison avec une charge utile supplémentaire.
Afin de rendre les livraisons efficaces, les drones devraient être rechargés entre les livraisons sans délai considérable. Pour l’instant, la plupart des drones doivent être branchés manuellement à une source d’alimentation pour se recharger, ou la batterie du drone doit être remplacée manuellement. Pour y remédier, des chercheurs de l’Université de Glasgow ont créé un système de transfert d’énergie sans fil pour les drones.
« Normalement, les drones sont capables de fonctionner sans interruption pendant 20 à 60 minutes « , a déclaré le chercheur Hadi Heidari. « Dès que vous ajoutez une charge utile au drone, le temps démarre. Nous voulions remédier à cette longévité en proposant des stations de transfert d’énergie sans fil, permettant aux drones de se recharger de manière autonome à différents endroits. »
Cette station de transfert d’énergie sans fil pourrait être positionnée à plusieurs endroits, ce qui éviterait à un drone d’avoir à se rendre à un endroit particulier pour charger et augmenterait le rayon d’opération.
Figure 1 : Station de transfert d’énergie sans fil pour systèmes de drones
Cette station de charge proposée utilise le couplage inductif pour alimenter le drone. Cette technique consiste à induire une tension dans une bobine d’émetteur placée sur le socle de charge, qui génère un champ magnétique pour induire une tension dans une bobine de récepteur sur le drone afin de la charger sans fil.
Plus le drone est proche du socle de charge, plus la tension et la charge qui peuvent être générées sont élevées. Les chercheurs ont découvert qu’une distance de 12 cm ou moins est idéale pour charger la batterie du drone. Lorsque les bobines primaires du socle et les bobines de réception du drone sont séparées au-delà de cette distance, la charge s’arrête.
Figure 2 : Distance par rapport à la tension de sortie
Afin d’assurer la bonne transmission de l’énergie et la stabilité du champ électromagnétique, il ne doit y avoir aucun métal dans l’espace vertical de la bobine réceptrice. Pour faire face à cette situation, les chercheurs ont prolongé la bobine réceptrice pour l’éloigner du corps du drone.
En imprimant le drone en 3D, les chercheurs ont pu sceller complètement la batterie et les composants électriques, limitant ainsi l’impact du temps sur l’appareil. Cela permet au drone de voler dans des conditions et des environnements plus rudes, y compris les forêts, les usines et les terres agricoles, où les particules et la poussière dans l’air ont généralement un impact sur les performances du drone.
Cette solution proposée pourrait réduire considérablement le coût de la main d’œuvre et rapprochera les drones de la capacité de livraison en ville, car les sites de recharge à distance augmenteront l’efficacité et la distance parcourue par les appareils. Les chercheurs estiment que cette technologie de charge sans fil est utilisée pour un large éventail d’applications, y compris les voitures autonomes, les articles portables et les dispositifs implantables. À la suite de ces recherches initiales, l’équipe participe maintenant à un certain nombre de projets visant à appliquer cette technologie aux instruments médicaux.
https://innovate.ieee.org/innovation-spotlight/wireless-power-charge-uav-drone/
