Quel type de batterie pour une utilisation optimale de votre drone ?

La durée de vol est l'un des points les plus sensibles parmi les caractéristiques et les fonctions des drones, puisqu'elle se limite généralement à une trentaine de minutes pour la plupart des modèles, et ne dépasse pas 5 minutes pour un mini drone.

Batteries de drones : types et performances

Propriétaire ou générique ?

Les batteries de drones de grandes marques sont souvent de type propriétaire. Ce mot signifie qu’elles sont spécifiques à un constructeur, parfois à une gamme de drones, et parfois même à un seul modèle ! Dans ce cas, vous ne pouvez acheter une batterie qu'auprès du constructeur ou de ses revendeurs.

Elles sont souvent qualifiées de « smart » ou « intelligentes ». Cela signifie qu’elles sont dotées d’une électronique intégrée qui offre des fonctions avancées. Par exemple un circuit de gestion de la charge, un circuit de gestion de la décharge automatique quand elles ne sont pas utilisées, un indicateur de charge par LED, un compteur de nombre de charges (cycles), etc.

Il existe parfois des batteries compatibles avec les modèles propriétaires, proposées par des accessoiristes indépendants. Elles sont moins chères, mais généralement de qualité inférieure, ce qui se traduit par une autonomie et une durée de vie réduites.

D’autres drones, comme les racers, sont compatibles d’origine avec des batteries de type génériques. Vous avez dans ce cas le choix de la marque, du modèle, de la capacité. Cela permet de faire jouer la concurrence entre les marques de batteries pour choisir, selon les besoins, les moins chères, les plus performantes…

Les critères majeurs qui définissent une batterie de drone

Si vous utilisez un drone avec une batterie propriétaire, ces critères sont intéressants à connaître, mais ils vous sont imposés par le constructeur.

Si vous utilisez un drone qui fonctionne avec des batteries génériques, il est important de connaître ces critères pour effectuer le bon choix.

Les technologies de batteries ?

Les batteries LiPo (Lithium-Polymère) sont les plus répandues. Ce sont celles utilisées pour les drones qui ont besoin de puissance.

Les batteries Li-ion (Lithium-ion) sont moins répandues. Elles sont plutôt utilisées pour les radiocommandes, les écrans, les casques et lunettes FPV, et les drones qui privilégient l’autonomie au détriment de la puissance.

Les autres types de batteries sont très rarement utilisés pour les drones.

La tension de la batterie

Exprimée en volts, la tension d’une batterie dépend du nombre de cellules dont elle est composée. Généralement, la quantité de cellules d'une batterie de drone varie de 1 à 8, chaque cellule disposant d’une tension (parfois - mal - traduite de l’anglais par voltage) nominale et d’une tension de charge.

Types de batteries et tensions

Avec une LiPo, la tension nominale est de 3,7 V. Ainsi, une LiPo 1S (avec une cellule) a une tension de 3,7 V, une 2S déploie 7,4 V, une 3S 11,1 V, etc. La tension en pleine charge est de 4,2 V. Donc 4,2 V pour une LiPo 1S, et 25,2 V avec une 6S.

Avec une LiHV, soit une LiPo de type HV (High Voltage), la tension nominale est de 3,8 V, la tension en pleine charge est de 4,35 V. Il faut un chargeur compatible avec le HV pour charger efficacement ces batteries, sinon elles sont chargées en 4,2 V seulement.

Avec une Li-ion, la tension nominale est de 3,6 ou 3,7 V, la tension de charge est de 4,2 V. Il faut un chargeur compatible Li-ion pour les charger.

Tension trop faible ou trop élevée

Il est recommandé de ne pas descendre sous la valeur de tension nominale quand on utilise une batterie. Si vous le faites, il peut arriver que l’alimentation soit trop faible pour les composants du drone, avec un risque de coupure de la vidéo, des moteurs. De plus, les décharges trop importantes peuvent réduire la durée de vie de la batterie, voire l'endommager définitivement.

Il est également très fortement recommandé de ne pas charger la batterie au-dessus de sa tension de charge. Si vous le faites, il y a un risque majeur d’incendie - et les feux de batteries sont très difficiles à circonscrire. Par exemple, il faut veiller à ne pas charger une batterie LiPo (4,2 V) avec réglage destiné aux batteries LiHV (4,35 V).

La capacité de la batterie

La capacité de la batterie est un élément essentiel pour définir son autonomie : il s'agit de la quantité d'énergie qu'elle peut délivrer une fois qu'elle a été complètement rechargée. On l'exprime généralement en mAh (milliampères heures) et plus rarement en ampère-heure : par exemple, une batterie de 2200 mAh va restituer 2,2 A pendant une heure.

Les capacités des batteries de drones varient le plus souvent entre 120 et 8000 mAh, mais peuvent atteindre plus de 20 000 mAh pour des modèles nécessitant une grande autonomie, des drones professionnels par exemple.

Le taux de décharge “C”

En complément de la capacité de la batterie, il est essentiel de s'intéresser à son taux de décharge, noté « C ». Il correspond à la capacité maximale de votre accumulateur à décharger la batterie de manière continue sans que cela ne représente un risque.

Ce taux aura notamment un impact sur la capacité de la batterie à délivrer une certaine quantité d'énergie à un instant précis, donc sur les performances de votre drone. Plus le C est élevé, plus la batterie offrira de puissance pour le drone. Par exemple, une batterie 30 C de 2200 mAh sera capable de fournir 30 C x 2,2 Ah = 66 ampères.

Le taux de charge “C”

C’est une autre valeur qu’il est recommandé de connaître si vous chargez des batteries en réglant vous-même les paramètres de votre chargeur. Le taux de charge est malheureusement aussi noté « C », il y a un risque de confusion avec le taux de décharge. Le taux de charge recommandé est 1C. En passant en 2C, 3C ou plus, on augmente la vitesse de charge. Mais il faut respecter le taux de charge pour éviter d’endommager la batterie - le risque de départ d’incendie est élevé.

Le type de connecteur de batterie

Les batteries propriétaires ont un connecteur… propriétaire.

Le connecteur le plus répandu pour les drones est le XT60. Mais il existe aussi le XT30 plus petit et le XT90 plus imposant, ou encore le Dean-T hérité du radiomodélisme. Il y a aussi le PST PH2.0, le GNB27/ET2.0, le JST2 ou le BT2.0 pour les nano drones.

Comment choisir la batterie la mieux adaptée à votre appareil ?

Dans le cas de drones avec batteries propriétaire, le constructeur s’est occupé de ce choix à votre place.

Dans le cas des drones avec batteries génériques, il faut prendre en compte tous les paramètres de votre drone : son type de connecteur, le nombre de cellules que le contrôleur de vol, l’ESC et les moteurs sont capables de prendre en charge, le poids. Cela permet en règle générale de choisir le type de batterie et sa capacité. Les fabricants de drones de type racer fournissent souvent des suggestions de batteries, qui peuvent servir de base pour effectuer votre propre choix.

Important !

La charge d’une batterie n’est jamais anodine, c’est un moment pendant lequel est fortement sollicitée et peut prendre feu. En conséquence, il ne faut jamais laisser des batteries en charge sans surveillance…

Pour approfondir le sujet :