Froid et voler en drone

Voler en drone avec des basses températures présente certains risques. En France métropolitaine, les températures les plus basses de l’hiver surviennent habituellement en janvier ou février sur l’ensemble du pays. Mais des épisodes précoces (en novembre ou décembre) ou tardifs en mars, sont également possibles. Vous pouvez également être amené à réaliser des prises de vues aériennes dans des pays au climat beaucoup plus rude (Canada, USA, Groenland, Russie, Estonie, Norvège, Islande, Finlande…). Cette présentation tente de faire une synthèse de quelques mesures de prévention pour voler par temps froids pour réduire les risques.

Conditions limites de vent, de température et d’altitude de vol selon votre drone

Lisez bien le manuel d’utilisation de votre drone afin de connaître ses limites d’utilisation, en termes de:

Vitesse maximum du vent;
Fourchette de températures d’utilisation;
Altitude maximum de vol.

Dans un certain nombre de cas, elles ne sont pas précisées (N.C. dans notre tableau ci-dessous).

Modèles de drones	Limite max. du vent	Limite de températures	Limite d’altitude
DJI Phantom 3 Pro	10 m/s ou 36 km/h	0°C à 40°C	6000 m
DJI Phantom 4	10 m/s ou 36 km/h	0°C à 40°C	6000 m
DJI Phantom 4 Pro et Pro+	10 m/s ou 36 km/h	0°C à 40°C	6000 m
DJI Mavic Pro	10 m/s ou 36 km/h	0°C à 40°C	5000 m
DJI Mavic Air	10 m/s ou 36 km/h	0°C à 40°C	5000 m
DJI Inspire 1	10 m/s ou 36 km/h	-10°C à 40°C	4500 m
DJI Inspire 2	10 m/s ou 36 km/h	-10°C à 40°C	5000 m
DJI Matrice 200	10 m/s ou 36 km/h	-20°C à 45°C	5000 m
DJI Matrice 600 & Pro	10 m/s ou 36 km/h	-10°C à 40°C	2500 m
Yuneec Typhoon Q500 4K	13 à 19 km/h	0°C à 50°C	2400 m
Yuneec Typhoon H480	29 à 38 km/h	-10°C à 40°C	4000 m
Yuneec Typhoon H520	39 à 45 km/h	-10°C à 40°C	5000 m
Yuneec Typhoon H Plus	39 à 45 km/h	-10°C à 40°C	5000 m
Yuneec Tornado H920 et H920+	45 à 50 km/h	-10°C à 40°C	4000 m
SwellPro Splash Drone 3 (IP67)	12 m/s ou 43 km/h	-10°C à 40°C	4000 m
GoPro Karma	N.C	N.C	3200 m

Température, voltage, performance et durée de vie des batteries

Les voltage, température, vitesses de charge et décharge (nombre de C) de vos batteries LiPo déterminent pour une bonne part leur performance en utilisation et leur durée de vie.

A titre d’exemple, quelques valeurs limites:

Activités ou risques	Fourchette de températures	Fourchette de tensions par élément ou cellule*
Charge des batteries LiPo (de préférence en mode “Balance Charge” et à 1C)	18°C à 27°C	Au minimum 3,71 V (15%), sans dépasser 4,20 V (100%), batterie LiPo non gonflée, non déformée, non percée, sans trace de chocs et sans fuite.
Stockage longue durée (au-delà de 5 à 7 jours) au sec	5°C à 27°C	3,84 à 3,80 V (≠ 50 à 40%)
Transport de longue durée au sec	5°C à 27°C	3,84 à 3,80 V (≠ 50 à 40%)
Transport de courte durée, avant la session de vols	15°C à 27°C	4,20 à 4,15 V (100 à 95%)
Utilisation en début de vol (valeurs optimales) si la température ambiante est supérieure à 15°C	30°C à 40°C	4,20 à 4,11 V (100 à 90%)
Utilisation en début de vol (valeurs optimales) si la température ambiante est inférieure à 15°C	20°C à 40°C	4,20 à 4,15 V (100 à 95%)
Fin de vol (atterrissage) si la température ambiante est supérieure à 15°C (valeurs limites)	30°C à 60°C	3,75 à 3,73 V (25 % à 20 %)
Fin de vol (atterrissage) si la température ambiante est inférieure à 15°C (valeurs limites)	20°C à 60°C	3,79 à 3,75 V (35 % à 25%)
Risque de coupure d’alimentation (crash)	< 10°C à 15°C	3,69 V à 3 V (10 à 0%)
Danger de charge et risque d’explosion des LiPo	En dessous de 0°C	En dessous de 3,69 à 3 V (10 à 0%)
* Pour connaître le voltage total de votre batterie LiPo, multipliez le voltage par élément de la colonne de droite par le nombre d’éléments ou de cellules qui la compose (3S ou 4S ou 6S). Par exemple, 4,2 V/cellule correspond à un voltage total de 16,80 V pour une batterie composée de 4 éléments ou cellules (LiPo 4S).

Batteries et risques liés aux basses températures

Comme nous pouvons le voir sur ces courbes proposées par le fabricant de batteries LiPo IBT Power, à des températures basses, la capacité en mAh de la batterie chute fortement même lors d’une décharge très lente à 0,5C, de 4,2 V (batterie pleine à 100%) jusqu’à 3 V (0 %).

Les basses températures réduisent les performances et autonomie des batteries et augmentent le risque de crash en drone. En effet, elles ralentissent les réactions chimiques à l’intérieur de votre batterie et de ses éléments (cellules) qui la compose, ce qui limite la capacité de la batterie en vol.

Une batterie de drone entièrement chargée qui fournit généralement 20 à 25 minutes de temps de vol ne peut fournir que 10 à 15 minutes par temps froid. Dans les cas extrêmes, vous pourriez voir des baisses importantes et inattendues de puissance ou même une panne totale de la batterie, avec un crash.

Pour mesurer la température de vos batteries que cela soit avant ou après utilisation, lors de la charge ou du stockage, nous vous proposons en vente dans notre boutique, deux thermomètres pyromètres de poche à infrarouge. Ils présentent l’avantage de faire des mesures de températures sans contact direct, même quand l’objet est très chaud.

Les forums ou groupes Facebook fourmillent d’exemples de défaillances de batteries durant des vols en drones ou aéromodèles, par basses températures.

Crash d'un drone DJI Phantom 2, dû aux voltage et température d'une batterie trop basse

Crash d’un drone DJI Phantom 2, dû aux voltage et température d’une batterie trop basse

Lake Simcoe, Innisfil Town au Canada;
Température extérieure de -10°C avec du vent (température ressentie de – 25);
Batterie LiPo chargée à 60% au départ: charge trop basse ! ;
Arrêt de fonctionnement de la batterie à 20 % et crash de 5 à 10 mètres de hauteur.

Alarme de température et données de la batterie sur l’application DJI Go

Si vous utilisez l’App. DJI Go pour voler en drone lors de basses températures, nous vous recommandons de créer un raccourci (C1 ou C2), pour accéder plus facilement en vol et surveiller régulièrement les données de votre batterie.

Par contre, si vous utilisez par exemple, un drone de marque Yuneec, comme d’autres fabricants, vous devrez vous contentez du seul voltage global de la batterie

Chargez entièrement toutes vos batteries et maintenez-les au chaud

Transportez vos batteries dans un sac ignifugé et de préférence isotherme, placé dans l’habitacle chauffé de votre voiture et non dans le coffre – © Denis JEANT

Chargez tous vos batteries (LiPo) entièrement (100%) la veille, sans oublier votre télécommande, tablette, téléphone, appareil photo, caméra, batterie externe…
Assurez-vous que vos batteries soient chaudes pendant le transport.
Préférez les transporter dans l’habitacle chauffé de votre voiture que dans le coffre. Même chose pour votre drone si vous avez la possibilité de le transporter sur les sièges arrières.
De même, si vous prévoyez de rester dehors pendant de longues périodes, gardez vos batteries, radiocommande ou tablette numérique au chaud. En effet, toutes les batteries de vos appareils électroniques seront affectés par le froid.
Si vous utilisez une tablette ou un smartphone, il est recommandé de vous équiper d’une batterie externe supplémentaire et autonome USB de type Power Bank (40 à 150 € selon modèle et capacité) pour accroître son autonomie.
Au minimum, enveloppez-les dans une écharpe, un chandail ou un gant et utilisez votre chaleur corporelle, dans la poche d’un vêtement selon la taille. Sinon, il existe différentes solutions que nous vous proposons à la suite afin de conserver vos batteries à bonne température que cela soit lors du transport ou durant le vol en drone. Ces précautions permettront d’allonger le temps de vol et de minimiser les risques de défaillance des batterie liées à la température.

Concrétisation d’un projet suite à des tests réalisés en situation, durant l’hiver 2017

Photo tests chauffe-batteries — Sac chauffe-batteries et thermomètre à deux sondes

Nous vous proposons à la vente un kit chauffe-batteries qui vous permettra de maintenir au chaud vos batteries LiPo pour drones ou batteries d’appareils électroniques telles que appareils photo, caméra, instruments de mesure. Ce produit est l’aboutissement d’essais et de tests sur le terrain que nous avons effectué l’hiver 2017. Nous avons perfectionné depuis notre kit en ajoutant une résistance chauffante alimentée par une prise USB. Pour plus de détails, nous vous renvoyons à notre article:

Nous avions effectué des mesures de températures avec un thermomètre à deux sondes:

Une première sonde était placée à l’extérieur dans l’environnement froid, à l’abri du vent;
Une seconde sonde était placée à l’intérieur du même sac chauffe-batteries en néoprène;
Avec seulement 4 chaufferettes activées, la température avait chuté de 37,8 °C à 29,0 °C, en 90 minutes, avec une température extérieure moyenne de 11,07 °C.

Notre kit chauffe-batterie

Présentation kit chauffe-batteries standard

ATTENTION:
Contrairement à d’autres produits proposés sur le marché, notre système n’utilise pas les batteries du drone pour maintenir la température, réduisant encore plus l’autonomie disponible des batteries déjà réduite par le froid et donc le temps de vol.

Notre kit est composé en standard d’un sac ignifugé, d’un sac chauffe-batteries néoprène isotherme, d’une résistance chauffante dotée d’une prise USB qui peut être alimentée par une batterie externe (non fournie). La poche en néoprène à l’arrière du sac chauffe-batterie permet de la stocker. Un fil de 1,5 mètres permet d’alimenter la résistance chauffante placée dans le sac chauffe-batterie. La température en surface monte à 45-50 °C. Cette résistance chauffante peut être compléter en option jusqu’à deux autres. De même, pour plus de polyvalence des chaufferettes réutilisables vous sont également proposés en option.

Lot de 4 chaufferettes — Kit de 4 chaufferettes réutilisables jusqu’à 600 fois

Attention à certains produits sur le marché qui sont de plus petites tailles ou/et qui ne fonctionnent pas. La conséquence étant un piètre résultat en terme de production de chaleur. Nos chaufferettes peuvent également être utilisées, selon leur destination initiale, pour vous réchauffer les mains dans vos poches par exemple. Mais vous pouvez aussi placer une chaufferette entre deux paires de gants, la paire extérieure étant deux tailles au-dessus, et la paire intérieure étant un sous-gants à votre taille.

Chaufferettes réutilisables

Chaufferette réutilisable (poche en PVC) contenant une solution d’acétate de sodium tri-hydraté (100% naturel et écologique). Aucune électricité ni flamme ne sont utilisées.
La chaleur jusqu’à 50°C est produite à la demande, sur simple activation de l’utilisateur.
Les chaufferettes Tranquilisafe® peuvent être réutilisées plus de 600 fois !
Le liquide doit être redevenu entièrement transparent, sans cristaux, avant d’être de nouveau activé, faute de quoi la réaction en monterait pas suffisament en température.

Activation des chaufferettes

Pour déclenchez la production de chaleur, tenez la rondelle de métal qui se trouve à l’intérieur de la poche de la chaufferette entre votre pouce et votre index et pliez-la délicatement jusqu’à ce qu’elle émette un clic.
Le liquide transparent qu’elle contient se cristallise progressivement (voir photo ci-contre à gauche) et celle-ci se réchauffe instantanément.
Massez la poche de la chaufferette pour maximiser la répartition de la chaleur.
La chaleur se diffuse durant près d’une heure, le liquide se cristallise entièrement et durcit, puis refroidit.

Recyclage et réutilisation

Les chaufferettes peuvent être réutilisées plus de 600 fois !
Une fois utilisées, leur liquide s’est solidifié sous la forme de cristaux.
Faites chauffer un casserole d’eau bouillante d’une taille adaptée au nombre de chaufferettes à traiter.
A ébullition, veuillez plonger les chaufferettes, à distance des bords de la casserole, dans l’eau bouillante pendant 5 à 10 minutes.
Laissez ensuite complètement refroidir avant de les retirer de la casserole.
Le produit doit reprendre sa forme liquide initiale, sans cristaux, pour pouvoir être réutilisé.

Consignes de sécurité du kit chauffe-batteries

Attention:

Pour des raisons de sécurité, le sac chauffe-batteries doit être absolument utilisé avec le sac ignifugé, dont il est indissociable.

Les batteries seront stockées dans le sac ignifugé qui sera lui-même inséré dans le sac chauffe-batteries.
Ne laissez pas le sac chauffe-batteries sans surveillance quand il est utilisé.
Laissez les informations sur la nature du danger apparentes lors de son utilisation. Le risque d’incendie par autoinflammation d’une batterie est assez rare, mais pas nul, plus particulièrement si vos batteries sont mal entretenues, défectueuses ou/et gonflées ou/et avec un voltage non adapté…
Dans le doute sur une batterie défectueuse ou déformée, ne l’utilisez pas, notamment avec votre kit chauffe-batteries.
Pour une meilleure efficacité, pour limiter les conséquences d’un possible incendie, le sac ignifugé doit être fermé complètement, avec sa fermeture à glissière (zip).
Lors d’un transport en véhicule, stockez le kit chauffe-batteries dans l’habitacle passagers qui est chauffé, contrairement au coffre. Cela vous permettra également de le surveiller plus facilement.
Nous déclinons toute responsabilité en cas de mauvaise utilisation ou/et défaut de surveillance lors de l’utilisation de votre sac chauffe-batteries.

Photo non contractuelle. En effet, l’aspect du texte d’information lié à la sécurité a changé sur la version définitive du sac chauffe-batteries depuis nos essais de l’hiver 2017. © Denis JEANT

Pour plus de détails sur ces risques et les moyens de prévention pour les réduire, veuillez lire notre dossier très complet qui intéressera également les vidéastes et photographes: “Froid et voler en drone”

Pour aller plus loin, lire notre dossier complet: Froid et voler en drone

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N’hésitez pas à poster votre avis et retour d’expérience sur voler par températures basses avec un drone, sur l’utilisation de notre kit chauffe-batteries, avec des anecdotes…, en commentaires, en bas de cette page.