Ce drone se recharge directement sur les lignes à haute tension

Les drones sont désormais utilisés dans de très nombreux domaines, de l’industrie militaire à la science en passant par le divertissement, la cinématographie ou encore les opérations de secours. Mais aussi sophistiqués soient-ils, ces petits engins souffrent tous de la même contrainte : l’autonomie. Pour y remédier, des chercheurs ont mis au point un concept original : un quadcoptère capable de se recharger directement sur les lignes électriques.

L’idée provient de l’équipe de Viet Duong Hoang, un ingénieur de l’Université du Danemark du Sud. Lui et ses collègues sont partis d’un châssis de drone commercial en fibre de carbone auquel ils ont ajouté les quatre rotors traditionnels, une batterie au lithium de 7000 mAh, une caméra, un radar, et un système de contrôle basé sur un Raspberry Pi 4 B. Rien de bien original jusque là ; pour trouver la vraie innovation de cet engin, il faut se pencher sur la partie supérieure, où est montée une sorte de mâchoire en caoutchouc capable de s’accrocher à une ligne électrique.

Une recharge directement à la source

Quand l’appareil commence à arriver à court de batterie, il utilise sa caméra et son radar pour détecter la ligne électrique la plus proche en toute autonomie. Une fois sa cible identifiée, il s’en approche ensuite par le bas, puis remonte lentement pour guider le câble jusqu’à sa pince.

Une fois cette dernière verrouillée, la ligne se retrouve quasiment au contact d’un système de recharge par induction situé au creux de la mâchoire. Il permet de ponctionner un peu d’électricité pour recharger la batterie de l’appareil, après quoi il peut relâcher son emprise et poursuivre son activité de prédilection. Le transfert est géré par un petit programme installé sur le Raspberry Pi, qui permet de s’adapter en temps réel à la tension de la ligne pour gagner en polyvalence et en flexibilité. Grâce à cette fonctionnalité, le système n’est pas limité à un modèle de ligne en particulier, et peut théoriquement ponctionner de l’énergie sur l’ensemble du réseau.

Le temps et la puissance de la charge dépendent directement des caractéristiques de la ligne, et en particulier de l’intensité du courant qui y circule. Avec 100 ampères à disposition, le drone ne peut se recharger qu’à 15 W, et il faut donc quasiment six heures pour remplir la batterie. En revanche, sur une ligne de 1000 A, la recharge atteint 181 W, et la durée du ravitaillement passe sous la barre des 30 minutes.

Des premiers tests concluants

Pour valider leur approche, les chercheurs ont tout simplement mis leur drone à l’essai sur le terrain. Et les résultats se sont avérés très satisfaisants. Le prototype de quadcoptère a réussi à enchaîner cinq cycles de charge sans la moindre difficulté, passant ainsi plus de deux heures en l’air sans toucher le sol. Un résultat suffisant pour prouver la viabilité du concept.

Sur le papier, l’idée est plutôt intéressante, notamment dans le cadre des inspections de l’infrastructure électrique. En effet, les drones sont de plus en plus utilisés par les agents de terrain. Ils permettent d’éviter à un humain d’escalader une ligne pour pratiquer des vérifications de routine. Dans ce contexte, ces inspections pourraient être facilitées, puisque ces professionnels auront toujours une ligne électrique à disposition pour recharger leurs engins. À terme, cela pourrait même permettre de déployer une flotte entière de drones semi-autonomes pour gérer toutes ces inspections à distance. Les agents n’aient donc besoin de se déplacer que sur les sites qui nécessitent une intervention manuelle.

Reste à voir si ce concept aura un vrai intérêt en pratique. Pour le vérifier, les auteurs de l’étude prévoient notamment de tester la robustesse du système sur des durées plus longues, et surtout dans des conditions météorologiques potentiellement problématiques.

Le texte de l’étude est disponible ici.

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