[go: up one dir, main page]

FR3114191A1 - Remote Control UAV Waterproof Power Battery - Google Patents

Remote Control UAV Waterproof Power Battery Download PDF

Info

Publication number
FR3114191A1
FR3114191A1 FR2009297A FR2009297A FR3114191A1 FR 3114191 A1 FR3114191 A1 FR 3114191A1 FR 2009297 A FR2009297 A FR 2009297A FR 2009297 A FR2009297 A FR 2009297A FR 3114191 A1 FR3114191 A1 FR 3114191A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
casing
supply battery
energy cells
power supply
row
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2009297A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3114191B1 (en
Inventor
Roman LUCIANI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diodon Drone Technology SAS
Original Assignee
Diodon Drone Technology SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diodon Drone Technology SAS filed Critical Diodon Drone Technology SAS
Priority to FR2009297A priority Critical patent/FR3114191B1/en
Priority to PCT/EP2021/073730 priority patent/WO2022053336A1/en
Priority to EP21769125.2A priority patent/EP4211743A1/en
Publication of FR3114191A1 publication Critical patent/FR3114191A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3114191B1 publication Critical patent/FR3114191B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643Cylindrical cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/229Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/298Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the wiring of battery packs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Une batterie d’alimentation (1) étanche pour aéronef sans pilote télécommandé, la batterie d’alimentation (1) s’étendant longitudinalement suivant un axe d’alignement (X) et comprenant : une pluralité de cellules énergétiques alignées en série suivant l’axe d’alignement (X) de manière à former une unique rangée de cellules énergétiques, la rangée de cellules énergétiques présentant une empreinte extérieure,au moins un connecteur d’alimentation (3) relié à la rangée de cellules énergétiques et comprenant une extrémité de connexion destinée à être reliée à un module de commande (C) de l’aéronef sans pilote télécommandé, etune enveloppe (4) de dissipation thermique, épousant de manière intime l’empreinte extérieure de la rangée de cellules énergétiques, l’enveloppe (4) étant scellée de manière étanche autour de la rangée de cellules énergétiques et du connecteur d’alimentation, l’extrémité de connexion s’étendant en-dehors de l’enveloppe (4). Figure de l’abrégé : Figure 1 A sealed power supply battery (1) for a remotely controlled unmanned aircraft, the power supply battery (1) extending longitudinally along an alignment axis (X) and comprising: a plurality of energy cells aligned in series along the alignment axis (X) so as to form a single row of energy cells, the row of energy cells having an outer footprint,at least one power connector (3) connected to the row of energy cells and comprising a connection end intended to be connected to a control module (C) of the remote-controlled unmanned aircraft, anda heat dissipation casing (4), closely fitting the outer footprint of the row of energy cells, the casing (4) being sealed around the row of energy cells and the power connector, the connection end extending outside the casing (4). Abstract Figure: Figure 1

Description

Batterie d’alimentation étanche pour aéronef sans pilote télécommandéRemote Control UAV Waterproof Power Battery

La présente invention concerne le domaine des aéronefs sans pilote télécommandés, qui sont connus de l’homme du métier sous la désignation de « drone ». L’invention concerne plus précisément le domaine des batteries d’alimentation électrique montées sur un aéronef sans pilote télécommandé.The present invention relates to the field of remote-controlled unmanned aircraft, which are known to those skilled in the art under the designation of "drone". The invention relates more specifically to the field of power supply batteries mounted on a remote-controlled unmanned aircraft.

Par souci de concision un aéronef sans pilote télécommandé sera désigné par la suite « drone ».For the sake of brevity, a remote-controlled unmanned aircraft will be referred to below as a “drone”.

De manière connue, un drone comporte une structure rigide sur laquelle sont montés plusieurs moteurs électriques pour faire voler le drone. Le drone comporte également un module de commande, relié à la structure rigide du drone et adapté pour recevoir des commandes de manière sans fil et pour piloter les moteurs en fonction des commandes reçues. Un utilisateur peut ainsi diriger le drone lors de son vol, par exemple, au moyen d’une télécommande ou d’un téléphone. Le drone peut également comporter un équipement d’enregistrement (caméra vidéo, etc.) qui est fixé à la structure rigide du drone et est relié fonctionnellement au module de commande. De manière connue, le drone comporte également une batterie d’alimentation afin d’alimenter électriquement les moteurs, le module de commande et les équipements du drone.In known manner, a drone comprises a rigid structure on which several electric motors are mounted to make the drone fly. The drone also comprises a control module, connected to the rigid structure of the drone and adapted to receive commands wirelessly and to control the motors according to the commands received. A user can thus direct the drone during its flight, for example, by means of a remote control or a telephone. The drone may also include recording equipment (video camera, etc.) which is fixed to the rigid structure of the drone and is functionally connected to the control module. In a known manner, the drone also comprises a power supply battery in order to electrically supply the motors, the control module and the equipment of the drone.

La batterie d’alimentation, généralement une batterie au lithium polymère, comprend de manière connue un assemblage de plusieurs rangées de cellules énergétiques, formant communément un pavé. Chaque cellule génère de l’énergie électrique à partir d’un échange d’ions entre deux électrodes. Une telle batterie au lithium polymère est avantageuse parce qu’elle présente une densité d’énergie importante, ce qui permet une autonomie plus importante et donc une plus longue durée de vol du drone. Cependant, plus la densité énergétique d’une batterie d’alimentation est importante, plus celle-ci chauffe, ce qui peut la détériorer si elle n’est pas refroidie de manière adéquate.The supply battery, generally a lithium polymer battery, comprises in known manner an assembly of several rows of energy cells, commonly forming a block. Each cell generates electrical energy from an exchange of ions between two electrodes. Such a lithium polymer battery is advantageous because it has a high energy density, which allows greater autonomy and therefore a longer flight time of the drone. However, the greater the energy density of a power bank, the more it heats up, which can deteriorate it if it is not adequately cooled.

De plus, l’électrolyte permettant le transfert des ions dans les cellules énergétiques est une substance semi-rigide qui nécessite l’insertion de la batterie d’alimentation dans un boitier de protection. Le boitier permet de protéger la batterie d’alimentation, tout en permettant de la manipuler plus facilement. Cependant, l’ajout d’un boitier enveloppant la batterie d’alimentation peut nuire à son refroidissement en cas de chauffe importante. En outre, un tel boîtier présente l’inconvénient d’augmenter de manière importante la masse de la batterie et donc la charge utile du drone, ce qui peut affecter sa vitesse ou pénaliser ses déplacements.In addition, the electrolyte allowing the transfer of ions in the energy cells is a semi-rigid substance which requires the insertion of the supply battery in a protective box. The case protects the battery pack, while allowing it to be handled more easily. However, the addition of a case enveloping the power supply battery can affect its cooling in the event of significant heating. In addition, such a box has the disadvantage of significantly increasing the mass of the battery and therefore the payload of the drone, which can affect its speed or penalize its movements.

De plus, un drone évolue généralement dans un environnement extérieur, qui peut être humide, par exemple en cas de pluie ou de présence d’embruns en mer. Il est également connu de faire décoller ou atterrir le drone depuis la surface de l’eau. Aussi, il est nécessaire de garantir l’étanchéité du boîtier de protection, afin de limiter tout risque de présence d’eau à l’intérieur du boitier et donc sur la batterie. En effet, la chaleur dégagée par la batterie d’alimentation peut entrainer l’apparition de vapeur d’eau augmentant l’hygrométrie à l’intérieur du boitier. Une humidité importante peut entrainer la détérioration des cellules énergétiques et des composants électroniques présents dans le boitier, dont la durée de vie peut être affectée.In addition, a drone generally evolves in an external environment, which can be humid, for example in the event of rain or the presence of spray at sea. It is also known to make the drone take off or land from the surface of the water. . Also, it is necessary to guarantee the tightness of the protective case, in order to limit any risk of the presence of water inside the case and therefore on the battery. Indeed, the heat released by the power supply battery can cause the appearance of water vapor increasing the humidity inside the case. High humidity can lead to the deterioration of the energy cells and electronic components present in the case, the lifespan of which can be affected.

Aussi de manière connue, le boîtier de protection est fermé par un joint étanche, ce qui permet de limiter le risque d’infiltration d’eau dans le boitier. Cependant, la batterie d’alimentation étant montée sur un drone, celle-ci présente des dimensions réduites et donc une autonomie limitée, ce qui implique qu’elle doit être remplacée régulièrement. Lorsque l’opérateur ouvre le boîtier pour changer la batterie, celui-ci peut avoir les mains mouillées si le drone est utilisé sur l’eau. La batterie d’alimentation ou l’intérieur du boitier peuvent alors être mouillés lorsque l’opérateur les manipule, ce qui présente un inconvénient important parce qu’il ne permet pas de garantir un environnement sec à l’intérieur du boitier en toute circonstance.Also in a known manner, the protective case is closed by a waterproof seal, which makes it possible to limit the risk of water infiltration into the case. However, the power battery being mounted on a drone, it has reduced dimensions and therefore a limited autonomy, which implies that it must be replaced regularly. When the operator opens the case to change the battery, the operator may have wet hands if the drone is used on water. The power supply battery or the inside of the box can then be wet when the operator handles them, which has a major drawback because it does not guarantee a dry environment inside the box in all circumstances.

De plus, la forme parallélépipédique de la batterie d’alimentation résultant de l’assemblage de plusieurs rangées superposées de cellules énergétiques confère à la batterie d’alimentation une forme compacte, qui ne permet pas une bonne dissipation de la chaleur. La forme d’une telle batterie ne permet pas au cœur de la batterie d’alimentation de refroidir lorsque celle-ci est en fonctionnement.In addition, the parallelepiped shape of the power bank resulting from the assembly of several superimposed rows of energy cells gives the power bank a compact shape, which does not allow good heat dissipation. The shape of such a battery does not allow the core of the supply battery to cool down when it is in operation.

L’invention vise ainsi à éliminer au moins certains de ces inconvénients en proposant une batterie d’alimentation étanche simple à installer et présentant un faible encombrement. La batterie d’alimentation suivant l’invention a également pour but de permettre une dissipation optimale de la chaleur émise lorsque la batterie est en fonctionnement.The invention thus aims to eliminate at least some of these drawbacks by proposing a sealed power supply battery that is simple to install and has a small footprint. The supply battery according to the invention also aims to allow optimal dissipation of the heat emitted when the battery is in operation.

PRESENTATION DE L’INVENTIONPRESENTATION OF THE INVENTION

L’invention concerne une batterie d’alimentation étanche pour aéronef sans pilote télécommandé, la batterie d’alimentation s’étendant longitudinalement suivant un axe d’alignement et comprenant :

  • une pluralité de cellules énergétiques alignées en série suivant l’axe d’alignement de manière à former une unique rangée de cellules énergétiques, la rangée de cellules énergétiques présentant une empreinte extérieure,
  • au moins un connecteur d’alimentation relié à la rangée de cellules énergétiques et comprenant une extrémité de connexion destinée à être reliée à un module de commande de l’aéronef sans pilote télécommandé, et
  • une enveloppe de dissipation thermique, épousant de manière intime l’empreinte extérieure de la rangée de cellules énergétiques, l’enveloppe étant scellée de manière étanche autour de la rangée de cellules énergétiques et du connecteur d’alimentation, l’extrémité de connexion s’étendant en-dehors de l’enveloppe.
The invention relates to a sealed power supply battery for a remotely controlled unmanned aircraft, the power supply battery extending longitudinally along an alignment axis and comprising:
  • a plurality of energy cells aligned in series along the axis of alignment so as to form a single row of energy cells, the row of energy cells having an outer footprint,
  • at least one power supply connector connected to the row of energy cells and comprising a connection end intended to be connected to a control module of the remote-controlled unmanned aircraft, and
  • a heat dissipation shroud, closely fitting the outer footprint of the row of power cells, the shroud being sealed around the row of power cells and the power connector, the connection end being extending outside the envelope.

Par l’expression « alignement en série », on entend que les cellules énergétiques sont disposées et alignées suivant une unique rangée les unes derrière les autres.By the expression "serial alignment", it is meant that the energy cells are arranged and aligned in a single row one behind the other.

Un tel alignement en série, différent de la forme parallélépipédique de l’art antérieur, dans lequel la batterie d’alimentation comprenait un assemblage d’une pluralité de rangées de cellules énergétiques, permet de maximiser la surface d’échange thermique, permettant une meilleure dissipation de la chaleur. L’alignement en série permet ainsi de s’affranchir d’un risque de surchauffe d’un cœur de la batterie d’alimentation qui ne serait pas refroidi de manière optimale, ce qui permet de garantir à la batterie d’alimentation une durée de vie plus longue.Such a series alignment, different from the parallelepipedic shape of the prior art, in which the power supply battery comprised an assembly of a plurality of rows of energy cells, makes it possible to maximize the heat exchange surface, allowing better heat dissipation. The series alignment thus makes it possible to overcome the risk of overheating of a core of the power supply battery which would not be cooled in an optimal manner, which makes it possible to guarantee the power supply battery a duration of longer life.

Une forme allongée permet également, lorsque la batterie d’alimentation est montée sur un aéronef sans pilote télécommandé de paramétrer le centre de gravité de l’aéronef de manière pratique lors du montage, le centre de gravité devant être centré par rapport à l’aéronef pour assurer son équilibre et permettre un vol optimal. De plus, une forme plane et allongée permet de limiter tout risque de déséquilibre de l’aéronef sans pilote télécommandé en vol.An elongated shape also allows, when the power battery is mounted on a remotely controlled unmanned aircraft, to conveniently set the center of gravity of the aircraft during mounting, the center of gravity to be centered with respect to the aircraft to ensure its balance and allow optimal flight. In addition, a flat and elongated shape makes it possible to limit any risk of imbalance of the remotely controlled unmanned aircraft in flight.

L’enveloppe de dissipation thermique, épousant de manière intime la forme de l’empreinte extérieure de la rangée de cellules énergétiques, permet d’augmenter de manière encore plus importante le transfert de chaleur entre la rangée de cellules énergétiques et l’extérieur et permet d’évacuer une quantité plus importante de chaleur.The heat dissipation envelope, closely matching the shape of the outer footprint of the row of energy cells, makes it possible to increase even more significantly the heat transfer between the row of energy cells and the outside and allows to dissipate more heat.

Une enveloppe scellée permet de garantir un environnement étanche aux cellules énergétiques, ce qui permet de limiter tout risque de présence d’humidité à l’intérieur de l’enveloppe si un utilisateur manipule la batterie d’alimentation par exemple alors qu’il a les mains mouillées ou si l’aéronef sans pilote télécommandé évolue sous la pluie ou en mer par exemple. La durée de vie de la batterie d’alimentation est ainsi allongée.A sealed envelope makes it possible to guarantee a tight environment for the energy cells, which makes it possible to limit any risk of the presence of humidity inside the envelope if a user handles the power supply battery for example while he has the wet hands or if the remotely controlled unmanned aerial vehicle is flying in the rain or at sea, for example. This extends the life of the battery pack.

De préférence l’enveloppe est rigide, de manière à protéger les cellules énergétiques de tout risque de choc par exemple.Preferably, the envelope is rigid, so as to protect the energy cells from any risk of shock, for example.

De manière préférée, l’enveloppe est réalisée dans un matériau composite. Un matériau composite permet de former une enveloppe légère, qui n’impacte que très peu la charge utile de l’aéronef sans pilote télécommandé, à la différence du boitier de l’art antérieur qui présentait une masse importante. De plus, une batterie d’alimentation légère permet un aéronef plus léger et donc une autonomie plus importante.Preferably, the envelope is made of a composite material. A composite material makes it possible to form a light envelope, which has very little impact on the payload of the remote-controlled unmanned aircraft, unlike the case of the prior art which had a large mass. In addition, a lightweight power battery allows for a lighter aircraft and therefore longer range.

Dans une forme de réalisation préférée, l’enveloppe comprend un empilement d’une pluralité de couches comprenant des fibres de renfort imprégnées dans une résine polymère.In a preferred embodiment, the envelope comprises a stack of a plurality of layers comprising reinforcing fibers impregnated in a polymer resin.

De préférence, chaque couche de l’enveloppe comprend des fibres de Dyneema ®, des fibres de verre ou des fibres de carbone imprégnées dans une résine époxy, conférant à la fois légèreté et robustesse à l’enveloppe.Preferably, each layer of the envelope comprises Dyneema ® fibers, glass fibers or carbon fibers impregnated in an epoxy resin, giving both lightness and robustness to the envelope.

De manière préférée, l’enveloppe présente une épaisseur d’enveloppe inférieure à 2 mm, permettant une dissipation de l’énergie thermique générée par la batterie d’alimentation plus importante. De plus, une telle épaisseur permet une enveloppe fine et légère, qui n’impacte pas la masse totale de la batterie d’alimentation, à la différence du boitier de l’art antérieur. Même dans une enveloppe étanche, on obtient des qualités de dissipation thermiques élevées du fait de la finesse de l’enveloppe. De préférence, l’épaisseur de l’enveloppe est inférieure à 1 mm.Preferably, the envelope has an envelope thickness of less than 2 mm, allowing greater dissipation of the thermal energy generated by the power supply battery. In addition, such a thickness allows a thin and light casing, which does not impact the total mass of the power supply battery, unlike the case of the prior art. Even in a sealed envelope, high heat dissipation qualities are obtained due to the thinness of the envelope. Preferably, the thickness of the envelope is less than 1 mm.

De manière préférée, chaque cellule énergétique possède une coque rigide. Une coque rigide permet de protéger les cellules énergétiques et ainsi de réduire l’épaisseur de l’enveloppe, les performances de dissipation thermique sont ainsi fortement améliorées. De plus, la rigidité de la batterie d’alimentation est augmentée, ce qui améliore sa résistance aux chocs et donc sa durée de vie. De préférence, la coque rigide de chaque cellule énergétique est en acier.Preferably, each energy cell has a rigid shell. A rigid shell protects the energy cells and thus reduces the thickness of the envelope, the heat dissipation performance is thus greatly improved. In addition, the rigidity of the power bank is increased, which improves its resistance to shocks and therefore its lifespan. Preferably, the rigid shell of each energy cell is made of steel.

De préférence, chaque cellule énergétique présente une forme cylindrique, permettant de limiter les surfaces de contact entre deux cellules énergétiques adjacentes, permettant d’améliorer de manière encore plus importante la dissipation de la chaleur.Preferably, each energy cell has a cylindrical shape, making it possible to limit the contact surfaces between two adjacent energy cells, making it possible to improve heat dissipation even more significantly.

De manière préférée, chaque cellule énergétique ayant une forme cylindrique, l’enveloppe possède une surface extérieure ondulée, permettant d’augmenter la surface d’échanges thermiques entre les cellules énergétiques et l’extérieur.Preferably, each energy cell having a cylindrical shape, the envelope has a corrugated outer surface, making it possible to increase the heat exchange surface between the energy cells and the outside.

Dans une forme de réalisation préférée, la rangée de cellules énergétiques présente une épaisseur d’alignement comprise entre 15 et 30 mm. Une telle épaisseur permet de diminuer l’encombrement de la batterie d‘alimentation sur l’aéronef sans pilote télécommandé, ce qui augmente l’aérodynamisme en vol. L’autonomie de l’aéronef est ainsi également augmentée. De plus, une telle épaisseur permet un aéronef sans pilote télécommandé plus plat et donc plus compact pour le transport.In a preferred embodiment, the row of energy cells has an alignment thickness between 15 and 30 mm. Such a thickness reduces the bulk of the power battery on the remotely controlled UAV, which increases aerodynamics in flight. The autonomy of the aircraft is thus also increased. In addition, such a thickness allows a flatter and therefore more compact remote-controlled UAV for transport.

De préférence, la batterie d’alimentation présente une longueur suivant l’axe d’alignement comprise entre 15 et 500 mm.Preferably, the supply battery has a length along the alignment axis of between 15 and 500 mm.

De préférence, la batterie d’alimentation présente une largeur suivant un axe latéral orthogonal à l’axe d’alignement comprise entre 50 et 150 mm.Preferably, the power supply battery has a width along a lateral axis orthogonal to the alignment axis of between 50 and 150 mm.

De manière préférée, la batterie d’alimentation comprenant une paroi supérieure et une paroi inférieure, destinée à être reliée à l’aéronef sans pilote télécommandé, au moins la paroi inférieure présente dans un plan de coupe vertical de la batterie d’alimentation, un profil concave. Un tel profil permet de conserver un espace entre la batterie d’alimentation et la structure rigide de l’aéronef sans pilote télécommandé lorsque la batterie d’alimentation est montée sur l’aéronef, permettant la circulation d’un flux d’air. Le flux d’air permet une meilleure dissipation de la chaleur émise par la rangée de cellules énergétiques, permettant un meilleur refroidissement.Preferably, the power supply battery comprising an upper wall and a lower wall, intended to be connected to the remote-controlled unmanned aircraft, at least the lower wall present in a vertical section plane of the power supply battery, a concave profile. Such a profile makes it possible to maintain a space between the power battery and the rigid structure of the remotely controlled unmanned aircraft when the power battery is mounted on the aircraft, allowing the circulation of an air flow. The airflow allows better dissipation of the heat emitted by the row of energy cells, allowing better cooling.

De préférence encore, la paroi inférieure et la paroi supérieure de la batterie d’alimentation présentent dans un plan de coupe transversal à l’axe de la batterie, un profil incurvé concave.Preferably again, the lower wall and the upper wall of the supply battery have, in a section plane transverse to the axis of the battery, a concave curved profile.

Dans une forme de réalisation, la batterie d’alimentation comprend au moins un organe d’écartement, relié mécaniquement à une surface extérieure de l’enveloppe, de manière à permettre le montage et un écartement encore plus important de la batterie d’alimentation lorsque celle-ci est montée sur l’aéronef sans pilote télécommandé.In one embodiment, the power supply battery comprises at least one spacing member, mechanically connected to an outer surface of the casing, so as to allow mounting and an even greater spacing of the power supply battery when this is mounted on the remotely controlled unmanned aircraft.

Un tel organe d’écartement permet d’éloigner la batterie d’alimentation de la structure rigide de l’aéronef sans pilote télécommandé, afin de permettre la circulation d’un flux d’air plus important entre la structure rigide et la batterie d’alimentation.Such a spacer member makes it possible to move the power supply battery away from the rigid structure of the remote-controlled unmanned aircraft, in order to allow the circulation of a greater flow of air between the rigid structure and the battery. feed.

Dans une forme de réalisation, la batterie d’alimentation comprend une pluralité d’organes d’écartement, uniformément répartis en périphérie de la batterie d’alimentation.In one embodiment, the power supply battery comprises a plurality of spacing members, uniformly distributed around the periphery of the power supply battery.

Dans une forme de réalisation, chaque organe d’écartement est amovible, permettant une fixation simple et rapide en cas de remplacement d’une batterie d’alimentation.In one embodiment, each spacer member is removable, allowing simple and quick attachment in the event of replacement of a supply battery.

De préférence, la batterie d’alimentation comprend au moins un organe de support, monté dans l’enveloppe et configuré pour coopérer avec les extrémités de chaque cellule énergétique. Ainsi, l’organe de support participe à la rigidité de la batterie d’alimentation, l’enveloppe pouvant être fine pour assurer l’étanchéité et une dissipation de chaleur optimale.Preferably, the power supply battery comprises at least one support member, mounted in the casing and configured to cooperate with the ends of each energy cell. Thus, the support member contributes to the rigidity of the supply battery, the casing can be thin to ensure sealing and optimal heat dissipation.

Dans une forme de réalisation préférée, la batterie d’alimentation comprend un élément chimique thermiquement conducteur monté entre la rangée de cellules énergétiques et l’enveloppe, de manière à augmenter la conductivité thermique des cellules énergétiques avec l’enveloppe en comblant les défauts d’alignement et d’état de surface qui peuvent apparaitre entre les cellules énergétiques et l’enveloppe. L’élément chimique thermiquement conducteur permet ainsi d’améliorer la dissipation de la chaleur générée par les cellules énergétiques en fonctionnement.In a preferred embodiment, the power bank includes a thermally conductive chemical element mounted between the row of energy cells and the envelope, so as to increase the thermal conductivity of the energy cells with the envelope by filling the defects of alignment and surface condition that may appear between the energy cells and the envelope. The thermally conductive chemical element thus improves the dissipation of the heat generated by the energy cells in operation.

De préférence, l’élément chimique présente une conductivité thermique comprise entre 2 et 15 W/mK.Preferably, the chemical element has a thermal conductivity of between 2 and 15 W/mK.

De préférence, l’élément chimique thermiquement conducteur est une pâte thermique.Preferably, the thermally conductive chemical element is a thermal paste.

De manière préférée, l’enveloppe comprend une demi-enveloppe inférieure et une demi-enveloppe supérieure, montée en vis-à-vis de la partie inférieure, scellées l’une à l’autre de manière à former une enveloppe d’un seul tenant. Deux demi-enveloppes permettent un montage simple et rapide de la batterie d’alimentation, tout en garantissant un environnement étanche à l’intérieur de la batterie d’alimentation une fois les deux demi-enveloppes scellées. De plus, un tel agencement en deux demi-enveloppes permet de garantir à la batterie d’alimentation une rigidité importante en flexion et en torsion. Lorsqu’elles sont scellées, la demi-enveloppe inférieure et la demi-enveloppe supérieure sont inamovibles.Preferably, the envelope comprises a lower half-envelope and an upper half-envelope, mounted opposite the lower part, sealed to each other so as to form an envelope of a single holding. Two half-shells allow quick and easy assembly of the power bank, while ensuring a sealed environment inside the power bank once the two half-shells are sealed. In addition, such an arrangement in two half-envelopes makes it possible to guarantee the power supply battery significant rigidity in bending and in torsion. When sealed, the lower half-casing and the upper half-casing are irremovable.

L’invention concerne également un aéronef sans pilote télécommandé comprenant une structure rigide et une batterie d’alimentation telle que décrite précédemment, montée sur la structure rigide.The invention also relates to a remote-controlled unmanned aircraft comprising a rigid structure and a supply battery as described previously, mounted on the rigid structure.

De préférence, l’aéronef sans pilote télécommandé comprenant une pluralité de moteurs, la batterie d’alimentation est positionnée entre les moteurs, de manière à être placé dans le flux d’air généré par chaque moteur et permettre ainsi un refroidissement optimal par convection thermique.Preferably, the remotely controlled unmanned aircraft comprising a plurality of motors, the power supply battery is positioned between the motors, so as to be placed in the air flow generated by each motor and thus allow optimal cooling by thermal convection .

L’invention porte enfin sur un procédé de montage d’une batterie d’alimentation telle que décrite précédemment, l’enveloppe comprenant une demi-enveloppe inférieure et une demi-enveloppe extérieure le procédé comprenant :

  • une étape de positionnement, dans la demi-enveloppe inférieure, de la rangée de cellules énergétiques, l’extrémité de connexion du connecteur d’alimentation étant positionnée en-dehors de la demi-enveloppe inférieure, et
  • une étape de scellement de la demi-enveloppe supérieure sur la demi-enveloppe inférieure de manière à former une enveloppe étanche d’un seul tenant.
The invention finally relates to a method for mounting a power supply battery as described above, the casing comprising a lower half-casing and an outer half-casing, the method comprising:
  • a step of positioning, in the lower half-envelope, the row of energy cells, the connection end of the power supply connector being positioned outside the lower half-envelope, and
  • a step of sealing the upper half-envelope on the lower half-envelope so as to form a sealed envelope in one piece.

PRESENTATION DES FIGURESPRESENTATION OF FIGURES

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.The invention will be better understood on reading the following description, given by way of example, and referring to the following figures, given by way of non-limiting examples, in which identical references are given to similar objects. .

La figure 1 est une représentation schématique d’un aéronef sans pilote télécommandé comprenant une batterie d’alimentation selon une forme de réalisation de l’invention. Figure 1 is a schematic representation of a remotely controlled unmanned aircraft including a battery pack according to one embodiment of the invention.

La figure 2 est une vue de profil de l’aéronef sans pilote télécommandé comprenant la batterie d’alimentation de la figure 1. Figure 2 is a side view of the remotely operated unmanned aircraft including the battery pack of Figure 1.

La figure 3 est une représentation schématique de la batterie d’alimentation seule selon une forme de réalisation de l’invention. Figure 3 is a schematic representation of the power-only battery according to one embodiment of the invention.

La figure 4 est une représentation schématique des cellules énergétiques positionnées dans l’enveloppe de la batterie d’alimentation de la figure 3. Figure 4 is a schematic representation of the energy cells positioned in the casing of the power battery of Figure 3.

La figure 5 est une vue dans un plan de coupe longitudinal de la batterie d’alimentation de la figure 3. Figure 5 is a view in a longitudinal sectional plane of the power battery of Figure 3.

La figure 6 est une vue de profil de la batterie d’alimentation de la figure 3. Figure 6 is a side view of the battery pack of Figure 3.

La figure 7 est une vue arrière de la batterie d’alimentation de la figure 3. Figure 7 is a rear view of the battery pack of Figure 3.

La figure 8 est une représentation schématique des demi-enveloppes inférieure et supérieure de l’enveloppe de la batterie d’alimentation de la figure 3. Figure 8 is a schematic representation of the lower and upper half-enclosures of the Figure 3 power battery enclosure.

La figure 9 est une représentation schématique des étapes d’un procédé de montage d’une batterie d’alimentation selon un mode de mise en œuvre de l’invention. FIG. 9 is a schematic representation of the steps of a method for mounting a power supply battery according to one mode of implementation of the invention.

Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.It should be noted that the figures expose the invention in detail to implement the invention, said figures can of course be used to better define the invention if necessary.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

L’invention concerne une batterie d’alimentation électrique pour aéronef sans pilote télécommandé. Par la suite dans ce document, par souci de concision, un aéronef sans pilote télécommandé sera désigné « drone ».Disclosed is a power supply battery for a remotely controlled unmanned aircraft. Subsequently in this document, for the sake of brevity, a remotely controlled unmanned aircraft will be referred to as a “drone”.

Comme décrit précédemment, en référence aux figures 1 et 2, un drone D comporte une structure rigide S sur laquelle sont montés plusieurs moteurs M électriques pour faire voler le drone D. Le drone D comporte également un module de commande C relié électriquement à chaque moteur M et adapté pour recevoir des commandes et pour piloter les moteurs M en fonction des commandes reçues.As described above, with reference to Figures 1 and 2, a drone D comprises a rigid structure S on which are mounted several electric motors M to fly the drone D. The drone D also comprises a control module C electrically connected to each motor M and adapted to receive commands and to control the motors M according to the commands received.

En référence à la figure 1, le drone D s’étend longitudinalement selon un axe X, latéralement suivant un axe Y et verticalement selon un axe Z, de manière à former un repère orthogonal (X, Y, Z).Referring to Figure 1, the drone D extends longitudinally along an X axis, laterally along a Y axis and vertically along a Z axis, so as to form an orthogonal reference (X, Y, Z).

Afin de permettre l’alimentation électrique des moteurs M et du module de commande C, le drone D comporte une batterie d’alimentation 1.In order to allow the electrical supply of the motors M and of the control module C, the drone D comprises a supply battery 1.

La batterie d’alimentation 1 selon l’invention est décrite dans ce document selon sa position d’utilisation, c’est-à-dire montée sur la structure rigide S du drone D. A ce titre, la batterie d’alimentation 1 est décrite en référence au repère orthogonal (X, Y, Z) et s’étend longitudinalement suivant l’axe X, qui sera désigné par la suite « axe d’alignement » X. Dans ce document, les termes « inférieur » et « supérieur » se réfèrent à l’axe vertical Z qui s’étend du bas vers le haut. De même, dans la suite de ce document, le « plan longitudinal » désigne le plan formé par les axes X et Z, le « plan transversal » désigne le plan formé par les axes Y et Z et le « plan horizontal » désigne le plan formé par les axes X et Y.The power supply battery 1 according to the invention is described in this document according to its position of use, that is to say mounted on the rigid structure S of the drone D. As such, the power supply battery 1 is described with reference to the orthogonal reference (X, Y, Z) and extends longitudinally along the X axis, which will be referred to below as the "alignment axis" X. In this document, the terms "lower" and "upper » refer to the vertical Z axis which runs from bottom to top. Similarly, in the remainder of this document, the "longitudinal plane" designates the plane formed by the X and Z axes, the "transverse plane" designates the plane formed by the Y and Z axes and the "horizontal plane" designates the plane formed by the X and Y axes.

Comme représenté sur les figures 3 et 4, la batterie d’alimentation 1 comprend une pluralité de cellules énergétiques 2 (représentées sur la figure 4), un connecteur d’alimentation 3 et une enveloppe 4 de dissipation thermique.As shown in Figures 3 and 4, the power bank 1 comprises a plurality of energy cells 2 (shown in Figure 4), a power connector 3 and a heat dissipation envelope 4.

Dans cet exemple, la batterie d’alimentation 1 est une batterie au lithium polymère, dans laquelle chaque cellule énergétique 2 est configurée pour générer de l’énergie électrique à partir d’un échange d’ions entre deux électrodes. Une telle batterie au lithium polymère est connue de l’homme du métier et son fonctionnement ne sera pas décrit plus en détails dans ce document.In this example, the supply battery 1 is a lithium polymer battery, in which each energy cell 2 is configured to generate electrical energy from an exchange of ions between two electrodes. Such a lithium polymer battery is known to those skilled in the art and its operation will not be described in more detail in this document.

Selon l’invention, en référence à la figure 4, les cellules énergétiques 2 sont alignées en série suivant l’axe d’alignement X de manière à former une unique rangée de cellules énergétiques 2. Une unique rangée de cellules énergétiques 2 permet de maximiser la surface d’échange thermique entre les cellules énergétiques 2 et l’extérieur, permettant ainsi de maximiser la dissipation de la chaleur générée par les cellules énergétiques 2 lors du fonctionnement de la batterie d’alimentation 1. De plus, toutes les cellules énergétiques 2 sont refroidies de manière équivalente et homogène, permettant de limiter le risque de surchauffe d’une cellule énergétique 2 qui serait positionnée au cœur d’une batterie qui présenterait une forme parallélépipédique. La batterie d’alimentation 1 est ainsi mieux refroidie, ce qui limite le risque de détérioration et lui garantit une meilleure durée de vie.According to the invention, with reference to FIG. 4, the energy cells 2 are aligned in series along the alignment axis X so as to form a single row of energy cells 2. A single row of energy cells 2 makes it possible to maximize the heat exchange surface between the energy cells 2 and the outside, thus making it possible to maximize the dissipation of the heat generated by the energy cells 2 during the operation of the power supply battery 1. In addition, all the energy cells 2 are cooled in an equivalent and homogeneous manner, making it possible to limit the risk of overheating of an energy cell 2 which would be positioned at the heart of a battery which would have a parallelepiped shape. The supply battery 1 is thus better cooled, which limits the risk of deterioration and guarantees it a longer life.

La pluralité de cellules énergétiques 2 alignées suivant une unique rangée confère à la batterie d’alimentation 1 une forme allongée (à la différence de la forme parallélépipédique de l’art antérieur), qui permet également de paramétrer le centre de gravité du drone D de manière pratique lors du montage de la batterie d’alimentation 1 sur la structure rigide S du drone D. Un paramétrage optimal du centre de gravité, c’est-à-dire centré par rapport au drone D, permet de s’assurer de l’équilibre du drone D en vol et améliore sa maniabilité.The plurality of energy cells 2 aligned in a single row gives the power supply battery 1 an elongated shape (unlike the parallelepipedic shape of the prior art), which also makes it possible to configure the center of gravity of the drone D from practical way when mounting the power supply battery 1 on the rigid structure S of the drone D. An optimal setting of the center of gravity, that is to say centered with respect to the drone D, makes it possible to ensure the drone D's balance in flight and improves its maneuverability.

Grâce à une rangée unique de cellules énergétiques 2, l’épaisseur de la batterie d’alimentation 1, c’est-à-dire dans cet exemple sa dimension selon l’axe vertical Z, est réduite et similaire à l’épaisseur de la rangée de cellules énergétiques 2, c’est à dire à l’épaisseur d’une cellule énergétique 2. A ce titre, comme représenté sur la figure 5 représentant une vue en coupe dans le plan longitudinal (X, Z), la batterie d’alimentation 1 présente de préférence une épaisseur, désignée « épaisseur d’alignement » Ep2 comprise entre 15 et 30 mm. La batterie d’alimentation 1 présente ainsi une épaisseur fine, qui permet de diminuer l’encombrement du drone D et d’augmenter ainsi son aérodynamisme en vol et donc sa vitesse.Thanks to a single row of energy cells 2, the thickness of the supply battery 1, that is to say in this example its dimension along the vertical axis Z, is reduced and similar to the thickness of the row of energy cells 2, that is to say the thickness of an energy cell 2. As such, as shown in Figure 5 representing a sectional view in the longitudinal plane (X, Z), the battery d Feed 1 preferably has a thickness, designated “alignment thickness” Ep2 of between 15 and 30 mm. The power supply battery 1 thus has a thin thickness, which makes it possible to reduce the size of the drone D and thus to increase its aerodynamics in flight and therefore its speed.

Ce document présente l’exemple d’une unique rangée de cellules énergétiques 2 alignées suivant l’axe d’alignement X, cependant la batterie d’alimentation 1 pourrait de manière alternative comprendre deux rangées de cellules énergétiques 2, disposées de manière adjacente suivant l’axe latéral Y, de manière à former une batterie d’alimentation 1 plus puissante, tout en conservant l’épaisseur d’alignement Ep2 d’une unique rangée de cellules énergétiques 2, garantissant une dissipation de chaleur adéquate et un refroidissement optimal.This document presents the example of a single row of energy cells 2 aligned along the alignment axis X, however the power supply battery 1 could alternatively comprise two rows of energy cells 2, arranged adjacently along the side axis Y, so as to form a more powerful power bank 1, while maintaining the alignment thickness Ep2 of a single row of energy cells 2, ensuring adequate heat dissipation and optimal cooling.

Dans une forme de réalisation de l’invention, en référence aux figures 4 et 5, chaque cellule énergétique 2 présente une forme cylindrique.In one embodiment of the invention, with reference to Figures 4 and 5, each energy cell 2 has a cylindrical shape.

La rangée de cellules énergétiques 2 présente une empreinte extérieure P, représentée sur les figures 4 et 5. La forme cylindrique des cellules énergétiques 2 confère à l’empreinte extérieure P une forme ondulée qui permet d’augmenter la surface d’échanges thermiques de chaque cellule énergétique 2, permettant de les refroidir individuellement plus efficacement.The row of energy cells 2 has an outer footprint P, shown in Figures 4 and 5. The cylindrical shape of the energy cells 2 gives the outer footprint P a wavy shape which increases the heat exchange surface of each energy cell 2, allowing them to be cooled individually more efficiently.

De manière préférée, en référence à la figure 5, chaque cellule énergétique 2 comprend une coque 21 rigide, qui permet de réduire l’épaisseur de l’enveloppe 4 et ainsi d’améliorer les performances de dissipation thermique, comme cela sera décrit plus en détails dans la suite de ce document. De préférence encore, la coque 21 de chaque cellule énergétique 2 est fabriquée en acier, participant à la rigidité et à la robustesse de la batterie d’alimentation 1.Preferably, with reference to FIG. 5, each energy cell 2 comprises a rigid shell 21, which makes it possible to reduce the thickness of the envelope 4 and thus to improve the heat dissipation performance, as will be described further below. details later in this document. Preferably again, the shell 21 of each energy cell 2 is made of steel, contributing to the rigidity and robustness of the power supply battery 1.

De préférence, la batterie d’alimentation 1 présente une largeur, c’est-à-dire une dimension suivant l’axe latéral Y, comprise entre 50 et 150 mm et une longueur, c’est-à-dire une dimension suivant l’axe longitudinal X, comprise entre 15 et 500 mm.Preferably, the power supply battery 1 has a width, that is to say a dimension along the lateral axis Y, of between 50 and 150 mm and a length, that is to say a dimension along the longitudinal axis X, between 15 and 500 mm.

La rangée de cellules énergétiques 2 est montée dans une enveloppe 4 de dissipation thermique, qui sera décrire plus en détails dans la suite de ce document. Dans une forme de réalisation préférée, comme représenté sur la figure 4, la batterie d’alimentation 1 comprend deux organes de support 6, montés dans l’enveloppe 4 et configurés pour coopérer respectivement avec les deux extrémités de chaque cellule énergétique 2. Dans cet exemple, chaque organe de support 6 se présente sous la forme d’une série de bagues, dans lesquelles est insérée une extrémité de chaque cellule énergétique 2. Ces dernières sont ainsi maintenues fixement dans l’enveloppe 4. Il va de soi que l’organe de support 6 pourrait tout aussi bien se présenter sous une forme différente par exemple des plots individuels ou bien encore des clips de fixation. Un organe de support 6 permet, comme les coques 21 des cellules énergétiques 2, de participer à la rigidité globale de la batterie étanche 1. Cela est avantageux étant donné que l’enveloppe 4 peut être optimisée pour l’étanchéité et la dissipation thermique, la rigidité étant assurée en partie par d’autres moyens techniques.The row of energy cells 2 is mounted in a heat dissipation envelope 4, which will be described in more detail later in this document. In a preferred embodiment, as shown in Figure 4, the power supply battery 1 comprises two support members 6, mounted in the casing 4 and configured to cooperate respectively with the two ends of each energy cell 2. In this example, each support member 6 is in the form of a series of rings, into which is inserted one end of each energy cell 2. The latter are thus held fixedly in the envelope 4. It goes without saying that the support member 6 could just as well be in a different form, for example individual studs or even fixing clips. A support member 6 makes it possible, like the shells 21 of the energy cells 2, to participate in the overall rigidity of the sealed battery 1. This is advantageous given that the envelope 4 can be optimized for sealing and heat dissipation, the rigidity being ensured in part by other technical means.

Comme décrit précédemment, la batterie d’alimentation 1 comprend un connecteur d’alimentation 3 relié à la rangée de cellules énergétiques 2 et configuré pour permettre l’échange d’énergie électrique entre la batterie d’alimentation 1 et un ou plusieurs équipements extérieurs pour les alimenter électriquement. Dans cet exemple, le connecteur d’alimentation 3 comprend une extrémité de connexion 31 destinée à être reliée au module de commande C du drone D.As previously described, the power supply battery 1 comprises a power supply connector 3 connected to the row of energy cells 2 and configured to allow the exchange of electrical energy between the power supply battery 1 and one or more external equipment for power them. In this example, the power connector 3 includes a connection end 31 intended to be connected to the control module C of the drone D.

Ce document présente l’exemple d’un unique connecteur d’alimentation 3, cependant il va de soi que la batterie d’alimentation 1 pourrait tout aussi bien comprendre une pluralité de connecteurs d’alimentation 3 pour alimenter directement et individuellement une pluralité d’équipements électroniques. Un unique connecteur d’alimentation 3 est néanmoins préféré pour permettre un remplacement rapide. De manière préférée, le connecteur d’alimentation 3 est en soi étanche.This document presents the example of a single power connector 3, however it goes without saying that the power supply battery 1 could just as well comprise a plurality of power connectors 3 to directly and individually power a plurality of electronic equipment. A single power supply connector 3 is nevertheless preferred to allow rapid replacement. Preferably, the power supply connector 3 is in itself sealed.

En référence aux figures 3 à 8, l’enveloppe 4 de dissipation thermique permet de maintenir ensemble les cellules énergétiques 2 et de former une protection tout en évacuant la chaleur produite par les cellules énergétiques 2. Pour cela, comme représenté sur la figure 4, l’enveloppe 4 comprend une surface intérieure SI en contact avec la rangée de cellules énergétiques 2 (directement ou via l’organe de support 6) et une surface extérieure SE opposée. L’enveloppe 4 est périphérique et définit une cavité interne dans laquelle sont logées les cellules énergétiques 2.Referring to Figures 3 to 8, the heat dissipation envelope 4 makes it possible to hold the energy cells 2 together and to form a protection while evacuating the heat produced by the energy cells 2. For this, as shown in Figure 4, the envelope 4 comprises an inner surface SI in contact with the row of energy cells 2 (directly or via the support member 6) and an opposite outer surface SE. The envelope 4 is peripheral and defines an internal cavity in which the energy cells 2 are housed.

Selon l’invention, l’enveloppe 4 est scellée de manière étanche autour de la rangée de cellules énergétiques 2 et autour du connecteur d’alimentation 3, l’extrémité de connexion 31 du connecteur 3 s’étendant en-dehors de l’enveloppe 4, de manière à limiter tout risque d’introduction d’eau à l’intérieur de la batterie d’alimentation 1 tout en permettant la connexion de la batterie d’alimentation 1 par exemple au module de commande C.According to the invention, the envelope 4 is sealed around the row of energy cells 2 and around the power supply connector 3, the connection end 31 of the connector 3 extending outside the envelope 4, so as to limit any risk of introducing water inside the supply battery 1 while allowing the connection of the supply battery 1 for example to the control module C.

Comme représenté sur la figure 5, l’enveloppe 4 épouse de manière intime l’empreinte extérieure P de la rangée de cellules énergétiques 2, permettant d’augmenter la dissipation thermique et ainsi d’évacuer une quantité de chaleur plus importante. Un tel profil permet également de limiter l’encombrement de la batterie d’alimentation 1, ce qui améliore l’aérodynamisme du drone D.As shown in Figure 5, the envelope 4 intimately hugs the outer footprint P of the row of energy cells 2, making it possible to increase heat dissipation and thus to evacuate a greater quantity of heat. Such a profile also makes it possible to limit the size of the power supply battery 1, which improves the aerodynamics of the drone D.

Chaque cellule énergétique 2 ayant de préférence une forme cylindrique, l’enveloppe 4 possède de préférence un profil ondulé (représenté sur les figures 5 et 6), ce qui augmente la surface d’échange thermique entre l’intérieur de l’enveloppe 4 et l’extérieur, comme cela est représenté par les flèches F matérialisées sur la figure 5.Each energy cell 2 preferably having a cylindrical shape, the casing 4 preferably has a corrugated profile (shown in FIGS. 5 and 6), which increases the heat exchange surface between the interior of the casing 4 and the outside, as shown by the arrows F materialized in figure 5.

Dans une forme de réalisation préférée, l’enveloppe 4 est rigide, de manière à protéger les cellules énergétiques 2. De préférence encore, l’enveloppe 4 est réalisée dans un matériau composite, permettant de former une enveloppe 4 à la fois robuste et légère. La charge utile du drone D n’est ainsi pas impactée, permettant un drone D plus maniable, plus rapide et permet également d’augmenter l’autonomie en vol.In a preferred embodiment, the envelope 4 is rigid, so as to protect the energy cells 2. More preferably, the envelope 4 is made of a composite material, making it possible to form an envelope 4 that is both robust and light. . The payload of the drone D is thus not impacted, allowing a more maneuverable, faster drone D and also makes it possible to increase the autonomy in flight.

De manière préférée, l’enveloppe 4 comprend des fibres de renfort imprégnées dans une résine polymère. Les fibres de renfort peuvent être des fibres de verre, des fibres de carbone ou bien encore des fibres de polyéthylène haute densité, telles que du Dyneema ® par exemple, assurant une enveloppe 4 légère, solide et résistante aux chocs.Preferably, the envelope 4 comprises reinforcing fibers impregnated in a polymer resin. The reinforcing fibers can be glass fibers, carbon fibers or even high density polyethylene fibers, such as Dyneema® for example, providing a light, solid and impact-resistant envelope 4 .

Dans cet exemple, l’enveloppe 4 comprend un empilement de quatre couches distinctes de fibres de renfort imprégnées dans une résine époxy. Dans cet exemple, l’enveloppe 4 comprend un empilement d’une couche de fibres de verre, une première couche de fibres de carbone, une deuxième couche de fibres de carbone et une couche de fibres de Dyneema ®, les fibres de chaque couche étant imprégnées dans la résine époxy. Un tel empilement de couches de matériau composite confère solidité et légèreté à l’enveloppe 4.In this example, the envelope 4 comprises a stack of four separate layers of reinforcing fibers impregnated in an epoxy resin. In this example, the envelope 4 comprises a stack of a layer of glass fibers, a first layer of carbon fibers, a second layer of carbon fibers and a layer of Dyneema ® fibers, the fibers of each layer being impregnated in epoxy resin. Such a stack of layers of composite material gives strength and lightness to the envelope 4.

Toujours en référence à la figure 5, l’enveloppe 4 présente une épaisseur d’enveloppe Ep4 comprise entre 0,1 et 2 mm. De préférence, l’épaisseur d’enveloppe Ep4 est inférieure à 1 mm. Une telle épaisseur d’enveloppe Ep4 fine permet d’augmenter de manière encore plus importante la dissipation de l’énergie thermique générée par la batterie d’alimentation 1 en fonctionnement. La batterie d’alimentation 1 comprend ainsi une enveloppe 4 fine et légère tout en la protégeant de l’environnement extérieur. Grâce à l’enveloppe 4 de la batterie d’alimentation 1 selon l’invention, celle-ci est exempte de l’ajout d’un boitier supplémentaire lourd et encombrant comme cela était le cas dans l’art antérieur.Still with reference to FIG. 5, the envelope 4 has an envelope thickness Ep4 of between 0.1 and 2 mm. Preferably, the envelope thickness Ep4 is less than 1 mm. Such a thin envelope thickness Ep4 makes it possible to increase even more significantly the dissipation of the thermal energy generated by the supply battery 1 in operation. The power supply battery 1 thus comprises a thin and light envelope 4 while protecting it from the external environment. Thanks to the envelope 4 of the power supply battery 1 according to the invention, the latter is free from the addition of a heavy and bulky additional box as was the case in the prior art.

Dans une forme de réalisation préférée, en référence à la figure 7, l’enveloppe 4 comprend une paroi inférieure PI, destinée à être au moins partiellement en contact avec la structure rigide S du drone D et une paroi supérieure PS opposée. Dans cet exemple, la paroi inférieure PI et la paroi supérieure PS s’étendent chacune dans le plan horizontal (X, Y).In a preferred embodiment, with reference to Figure 7, the casing 4 comprises a lower wall PI, intended to be at least partially in contact with the rigid structure S of the drone D and an opposite upper wall PS. In this example, the lower wall PI and the upper wall PS each extend in the horizontal plane (X, Y).

La paroi inférieure PI comprend une portion centrale 44 et deux portions d’extrémité 45, de part et d’autre de la portion centrale 44. Dans le plan transversal (Y, Z), la paroi inférieure PI présente un profil concave, dans lequel la portion centrale 44 forme un renfoncement, permettant le passage d’un flux d’air entre la batterie d’alimentation 1 et le drone D lorsque la batterie d’alimentation 1 est en utilisation.The lower wall PI comprises a central portion 44 and two end portions 45, on either side of the central portion 44. In the transverse plane (Y, Z), the lower wall PI has a concave profile, in which the central portion 44 forms a recess, allowing the passage of an air flow between the power supply battery 1 and the drone D when the power supply battery 1 is in use.

Dans cet exemple, comme représenté sur la figure 7, la portion centrale 44 et les portions d’extrémité 45 présentent, dans le plan transversal (Y, Z) une différence de hauteur h comprise entre 0,5 et 30 mm. Une telle hauteur h permet le passage d’un flux d’air suffisamment important pour assurer un refroidissement optimal des cellules énergétiques 2. Les cellules énergétiques 2 qui génèrent de la chaleur lorsque la batterie d’alimentation 1 est en fonctionnement sont ainsi surélevées et éloignées de la structure rigide S du drone D.In this example, as shown in Figure 7, the central portion 44 and the end portions 45 have, in the transverse plane (Y, Z) a height difference h of between 0.5 and 30 mm. Such a height h allows the passage of a sufficiently large air flow to ensure optimal cooling of the energy cells 2. The energy cells 2 which generate heat when the power supply battery 1 is in operation are thus raised and moved away of the rigid structure S of the drone D.

Dans cet exemple, chaque cellule énergétique 2 est en contact intime avec l’enveloppe 4 uniquement au niveau de la portion centrale 44. L’organe de support 6 est ainsi configuré pour être positionné, dans cet exemple, à l’intérieur de l’enveloppe 4 au niveau des portions d’extrémité 45 de manière à soutenir les cellules énergétiques 2 et à les mettre indirectement en contact avec l’enveloppe 4, permettant ainsi de limiter tout risque de déplacement intempestif des cellules énergétiques 2 dans l’enveloppe 4.In this example, each energy cell 2 is in intimate contact with the envelope 4 only at the level of the central portion 44. The support member 6 is thus configured to be positioned, in this example, inside the envelope 4 at the end portions 45 so as to support the energy cells 2 and to put them indirectly in contact with the envelope 4, thus making it possible to limit any risk of untimely displacement of the energy cells 2 in the envelope 4.

Dans une forme de réalisation, la batterie d’alimentation 1 comprend une pluralité d’organes de fixation (non représentés), permettant de fixer la batterie d’alimentation 1 au drone D. Dans cet exemple, chaque organe de fixation est relié à l’enveloppe 4 au niveau de la paroi inférieur PI et permet une fixation simple et rapide par exemple par clipsage.In one embodiment, the power supply battery 1 comprises a plurality of fixing members (not shown), making it possible to fix the power supply battery 1 to the drone D. In this example, each fixing member is connected to the envelope 4 at the lower wall PI and allows simple and quick fixing, for example by clipping.

En référence à la figure 8, l’enveloppe 4 comprend de préférence une demi-enveloppe inférieure 41 et une demi-enveloppe supérieure 42. Chaque demi-enveloppe 41, 42 est de préférence préformée de manière à présenter un profil similaire à l’empreinte extérieure P de la rangée de cellules énergétiques 2. Autrement dit, chaque demi-enveloppe 41, 42 a été préalablement fabriquée, par exemple par moulage de l’empreinte extérieure P, de manière à former une demi-enveloppe 41, 42 dont le profil épouse de manière intime le profil de l’empreinte extérieure P de la rangée de cellules énergétiques 2.Referring to Figure 8, the envelope 4 preferably comprises a lower half-envelope 41 and an upper half-envelope 42. Each half-envelope 41, 42 is preferably preformed so as to present a profile similar to the imprint exterior P of the row of energy cells 2. In other words, each half-envelope 41, 42 has been manufactured beforehand, for example by molding the exterior cavity P, so as to form a half-envelope 41, 42 whose profile intimately matches the profile of the outer footprint P of the row of energy cells 2.

Chaque demi-enveloppe 41, 42 comprend une surface intérieure 46, destinée à être en contact avec la rangée de cellules énergétiques 2, une surface extérieure 47 opposée et une bordure 48. Les surfaces intérieures 46 de la demi-enveloppe inférieure 41 et de la demi-enveloppe supérieure 42 permettent de former la surface intérieure SI de l’enveloppe 4, de même que les surfaces extérieures 47 des deux demi-enveloppes 41, 42 permettent de former la surface extérieure SE de l’enveloppe 4.Each half-envelope 41, 42 comprises an inner surface 46, intended to be in contact with the row of energy cells 2, an opposite outer surface 47 and a border 48. The inner surfaces 46 of the lower half-envelope 41 and of the upper half-envelope 42 make it possible to form the inner surface SI of the envelope 4, just as the outer surfaces 47 of the two half-envelopes 41, 42 make it possible to form the outer surface SE of the envelope 4.

La demi-enveloppe inférieure 41 et la demi-enveloppe supérieure 42 sont configurées pour être montées bord à bord en vis-à-vis l’une de l’autre et scellées au niveau de leurs bordures 48, de manière à former une enveloppe 4 d’un seul tenant. De préférence, une fois scellées, les deux demi-enveloppes 41, 42 sont indissociables, permettant de garantir l’étanchéité à l’intérieur de la batterie d’alimentation 1. Dans cet exemple, les deux demi-enveloppes 41,42 sont configurées pour être collées l’une à l’autre au niveau de leurs bordures 48. Il va de soi que les deux demi-enveloppes 41, 42 peuvent de manière alternative être reliées l’une à autre de manière différente, par exemple au moyen de rivets.The lower half-envelope 41 and the upper half-envelope 42 are configured to be mounted edge to edge facing each other and sealed at their edges 48, so as to form an envelope 4 in one piece. Preferably, once sealed, the two half-envelopes 41, 42 are inseparable, making it possible to guarantee sealing inside the power supply battery 1. In this example, the two half-envelopes 41, 42 are configured to be glued to each other at their edges 48. It goes without saying that the two half-envelopes 41, 42 can alternatively be connected to each other in a different way, for example by means of rivets.

Dans une forme de réalisation préférée, en référence à la figure 5, la batterie d’alimentation 1 comprend en outre un élément chimique 5 thermiquement conducteur, permettant d’améliorer la dissipation thermique. L’élément chimique 5 est monté de préférence entre la rangée de cellules énergétiques 2 et l’enveloppe 4, de manière à augmenter la conductivité thermique de la batterie d’alimentation 1 et améliorer son refroidissement. De préférence, l’élément chimique 5 présente une conductivité thermique comprise entre 2 et 15 W/mK.In a preferred embodiment, with reference to Figure 5, the power supply battery 1 further comprises a thermally conductive chemical element 5, making it possible to improve heat dissipation. The chemical element 5 is preferably mounted between the row of energy cells 2 and the casing 4, so as to increase the thermal conductivity of the supply battery 1 and improve its cooling. Preferably, the chemical element 5 has a thermal conductivity of between 2 and 15 W/mK.

Dans cet exemple, l’élément chimique 5 se présente sous la forme d’un matériau malléable ou visqueux, permettant d’étaler une couche conductrice directement sur la surface intérieure 46 de chaque demi-enveloppe 41, 42 ou sur la rangée de cellules énergétiques 2. De préférence, l’élément chimique 5 est configuré pour être appliqué de part et d’autre de la rangée de cellules énergétiques 2, de manière à améliorer la conductivité thermique en évacuant la chaleur par l’ensemble des surfaces libres de chaque cellule énergétique 2, c’est-à-dire l’ensemble de la surface de chaque cellule énergétique 2 qui n’est pas en contact avec une cellule énergétique 2 adjacente. L’élément chimique 5 permet également de combler les défauts d’alignement et d’état de surface qui peuvent apparaitre entre les cellules énergétiques 2 et l’enveloppe 4 lors du montage de la batterie d’alimentation 1. Lorsque la batterie d’alimentation 1 est montée, l’élément chimique 5 se trouve alors en contact à la fois de la rangée de cellules énergétiques 2 et de la surface intérieure SI de l’enveloppe 4. Dans cet exemple, l’élément chimique 5 thermiquement conducteur se présente sous la forme d’une pâte thermique.In this example, the chemical element 5 is in the form of a malleable or viscous material, making it possible to spread a conductive layer directly on the inner surface 46 of each half-envelope 41, 42 or on the row of energy cells 2. Preferably, the chemical element 5 is configured to be applied on either side of the row of energy cells 2, so as to improve the thermal conductivity by evacuating the heat through all the free surfaces of each cell energy 2, that is to say the entire surface of each energy cell 2 which is not in contact with an adjacent energy cell 2. The chemical element 5 also makes it possible to fill the alignment and surface state defects which may appear between the energy cells 2 and the casing 4 during the assembly of the supply battery 1. When the supply battery 1 is mounted, the chemical element 5 is then in contact both with the row of energy cells 2 and with the inner surface SI of the casing 4. In this example, the thermally conductive chemical element 5 is presented under the form of thermal paste.

Dans une forme de réalisation, la batterie d’alimentation 1 comprend un ou plusieurs organes d’écartement (non représentés), configurés pour permettre à la fois le montage et l’écartement de la batterie d’alimentation 1 de la structure rigide S du drone D. Dans un exemple, la batterie d’alimentation 1 comprend quatre organes d’écartement uniformément répartis autour de la batterie d’alimentation 1.In one embodiment, the power supply battery 1 comprises one or more spacing members (not shown), configured to allow both the mounting and the spacing of the power supply battery 1 from the rigid structure S of the drone D. In one example, the power supply battery 1 comprises four spacing members uniformly distributed around the power supply battery 1.

Chaque organe d’écartement permet une fois montée d’éloigner la batterie d’alimentation 1 de la structure rigide S du drone D afin de permettre la circulation d’un flux d’air plus important entre le drone D et la batterie d’alimentation 1.Each spacing member makes it possible, once mounted, to move the power supply battery 1 away from the rigid structure S of the drone D in order to allow the circulation of a greater flow of air between the drone D and the power supply battery 1.

Chaque organe d’écartement est relié mécaniquement à la surface extérieure SE de l’enveloppe 4, par exemple par vissage, collage, emboitement ou par scellement thermique. Dans une forme de réalisation, chaque organe d’écartement est également configuré pour être relié mécaniquement à la structure rigide S du drone D, par exemple par vissage, clipsage ou emboitement. Grâce aux organes d’écartement, la batterie d’alimentation 1 présente la forme d’un pont maintenu à distance de la structure rigide S du drone D, permettant un refroidissement plus efficace de la batterie d’alimentation 1.Each spacer member is mechanically connected to the outer surface SE of the casing 4, for example by screwing, gluing, interlocking or by thermal sealing. In one embodiment, each spacer member is also configured to be mechanically connected to the rigid structure S of the drone D, for example by screwing, clipping or interlocking. Thanks to the spacer members, the power supply battery 1 has the shape of a bridge kept at a distance from the rigid structure S of the drone D, allowing more efficient cooling of the power supply battery 1.

De manière préférée, la batterie d’alimentation 1 comprend en outre un module de gestion électrique, configuré pour relier électriquement le connecteur d’alimentation 3 à la rangée de cellules énergétiques 2 et pour permettre le fonctionnement de la batterie d’alimentation 1. De préférence, un tel module de gestion est monté dans une portion de logement 43 dédiée de l’enveloppe 4, représentée sur la figure 3.Preferably, the power supply battery 1 further comprises an electrical management module, configured to electrically connect the power supply connector 3 to the row of energy cells 2 and to allow the operation of the power supply battery 1. Preferably, such a management module is mounted in a dedicated housing portion 43 of the envelope 4, shown in Figure 3.

Comme décrit précédemment, en référence aux figures 1 et 2, la batterie d’alimentation 1 selon l’invention est destinée à être montée sur un drone D, un tel drone D comprenant une structure rigide S sur laquelle sont montés plusieurs moteurs M électriques pour faire voler le drone D et un module de commande C relié électriquement à chaque moteurs M. Dans cet exemple, le drone D comprend quatre moteurs M équitablement répartis en périphérie du drone D à équidistance de son centre de gravité de manière à assurer la stabilité du drone D en vol.As described above, with reference to Figures 1 and 2, the power supply battery 1 according to the invention is intended to be mounted on a drone D, such a drone D comprising a rigid structure S on which are mounted several electric motors M for fly the drone D and a control module C electrically connected to each motor M. In this example, the drone D comprises four motors M evenly distributed around the periphery of the drone D at equidistance from its center of gravity so as to ensure the stability of the drone D in flight.

La structure rigide S peut être réalisée dans tout matériau conférant au drone D une rigidité suffisante pour permettre son utilisation. A ce titre, la structure rigide S peut être réalisée dans un matériau composite, métallique ou plastique. La structure rigide S peut de manière alternative être gonflable et être ainsi réalisée par un assemblage fermé de parois dans un matériau souple. Une fois gonflée, grâce à la pression exercée sur les parois, la structure rigide S présente une rigidité importante.The rigid structure S can be made of any material giving the drone D sufficient rigidity to allow its use. As such, the rigid structure S can be made of a composite, metallic or plastic material. The rigid structure S can alternatively be inflatable and thus be produced by a closed assembly of walls in a flexible material. Once inflated, thanks to the pressure exerted on the walls, the rigid structure S has a high rigidity.

La batterie d’alimentation 1 telle que décrite précédemment est montée sur la structure rigide S du drone D. De préférence, la batterie d’alimentation 1 est reliée mécaniquement à la structure rigide S par l’intermédiaire des organes de fixation. La forme concave de la paroi inférieure PI de l’enveloppe 4 permet de conserver un espace suffisant entre la batterie d’alimentation 1 et le drone D pour permettre le passage d’un flux d’air, permettant une ventilation optimale et donc un refroidissement optimal de la batterie d’alimentation 1.The power supply battery 1 as described above is mounted on the rigid structure S of the drone D. Preferably, the power supply battery 1 is mechanically connected to the rigid structure S by means of the fastening members. The concave shape of the lower wall PI of the casing 4 makes it possible to maintain sufficient space between the power supply battery 1 and the drone D to allow the passage of an air flow, allowing optimal ventilation and therefore cooling. optimal power supply battery 1.

Grâce aux organes de fixation, la batterie d’alimentation 1 selon l’invention est de préférence montée sur la structure rigide S du drone D de manière amovible, de manière à permettre un remplacement simple et rapide par exemple lorsque celle-ci est déchargée.Thanks to the fixing elements, the power supply battery 1 according to the invention is preferably mounted on the rigid structure S of the drone D in a removable manner, so as to allow simple and rapid replacement, for example when the latter is discharged.

Dans une forme de réalisation préférée, comme représenté sur les figures 1 et 2, la batterie d’alimentation 1 est montée sur une face supérieure du drone D, de manière à positionner la batterie d’alimentation 1 proche des moteurs M entrainant les hélices. La batterie d’alimentation 1 est ainsi placée dans le flux d’air généré par les hélices, ce qui permet un refroidissement optimal par convection thermique.In a preferred embodiment, as shown in Figures 1 and 2, the power supply battery 1 is mounted on an upper face of the drone D, so as to position the power supply battery 1 close to the motors M driving the propellers. The power bank 1 is thus placed in the air flow generated by the propellers, which allows optimal cooling by thermal convection.

De manière préférée encore, la batterie d’alimentation 1 est positionnée sur la structure rigide S à équidistance de chaque moteur M, eux-mêmes équitablement répartis en périphérie du drone D. Autrement dit, la batterie d’alimentation 1 est positionnée de préférence, dans le plan horizontal (X, Y) au niveau du centre de gravité du drone D. Un tel positionnement permet de conserver l’équilibre du drone D, permettant un vol optimal.Even more preferably, the supply battery 1 is positioned on the rigid structure S equidistant from each motor M, themselves evenly distributed around the periphery of the drone D. In other words, the supply battery 1 is preferably positioned, in the horizontal plane (X, Y) at the level of the center of gravity of the drone D. Such positioning makes it possible to maintain the balance of the drone D, allowing optimal flight.

La batterie d’alimentation 1 selon l’invention est avantageusement étanche, ce qui limite tout risque de présence de vapeur d’eau au contact des cellules énergétiques 2, ce qui permet d’augmenter leur durée de vie et donc la durée de vie de la batterie d’alimentation 1. Grâce à l’enveloppe 4 scellée, un opérateur peut facilement toucher et manipuler la batterie d’alimentation 1 même s’il a les mains mouillées ou même par temps de pluie, sans risquer de l’endommager. De plus, grâce à la forme allongée, à sa faible épaisseur et à la rangée unique de cellules énergétiques 2, la batterie d’alimentation 1 selon l’invention permet une dissipation thermique importante, qui permet de refroidir de manière optimale et homogène l’ensemble des cellules énergétiques 2, permettant de s’affranchir d’un risque de surchauffe de la batterie d’alimentation 1.The power supply battery 1 according to the invention is advantageously sealed, which limits any risk of the presence of water vapor in contact with the energy cells 2, which makes it possible to increase their lifespan and therefore the lifespan of the power supply battery 1. Thanks to the sealed casing 4, an operator can easily touch and handle the power supply battery 1 even if his hands are wet or even in rainy weather, without risking damaging it. In addition, thanks to the elongated shape, its low thickness and the single row of energy cells 2, the power supply battery 1 according to the invention allows significant heat dissipation, which makes it possible to optimally and homogeneously cool the set of energy cells 2, making it possible to overcome a risk of overheating of the supply battery 1.

Il va dorénavant être décrit un procédé de montage d’une batterie d’alimentation 1 telle que décrite précédemment selon un mode de mise en œuvre de l’invention, en référence à la figure 9. Dans cet exemple, l’enveloppe 4 comprend une demi-enveloppe inférieure 41 et une demi-enveloppe supérieure 42.There will now be described a method of mounting a power supply battery 1 as previously described according to one mode of implementation of the invention, with reference to FIG. 9. In this example, the casing 4 comprises a lower half-envelope 41 and an upper half-envelope 42.

Le procédé comprend une étape préliminaire de préformage de chaque demi-enveloppe 41, 42 suivant le profil de l’empreinte extérieure P de la rangée de cellules énergétiques 2. Un tel préformage est réalisé par exemple par drapage. Il va de soi que le préformage peut être réalisé de manière différente.The method includes a preliminary step of preforming each half-envelope 41, 42 according to the profile of the outer cavity P of the row of energy cells 2. Such preforming is carried out for example by draping. It goes without saying that the preforming can be carried out in different ways.

Dans une étape d’application E1, l’opérateur applique alors une couche d’un élément chimique 5 thermiquement conducteur sur la surface intérieure 46 de chaque demi-enveloppe 41, 42.In an application step E1, the operator then applies a layer of a thermally conductive chemical element 5 on the inner surface 46 of each half-casing 41, 42.

De cet exemple, l’opérateur positionne ensuite, dans une étape de positionnement E2, dans la demi-enveloppe inférieure 41 comprenant la couche d’élément chimique 5, la rangée de cellules énergétiques 2 préalablement montée dans les organes de support 6. Chaque organe de support 6 est placé au niveau des portions d’extrémité 45 de la paroi inférieure PI. Une fois positionnées, les cellules énergétiques 2 reposent sur la portion centrale 44 de la paroi inférieure PI et sur chaque organe de support 6. L’ensemble formé par les cellules énergétiques 2 et les organes de support 6 assure en partie la rigidité de la batterie d’alimentation 1.In this example, the operator then positions, in a positioning step E2, in the lower half-envelope 41 comprising the layer of chemical element 5, the row of energy cells 2 previously mounted in the support members 6. Each member support 6 is placed at the end portions 45 of the lower wall PI. Once positioned, the energy cells 2 rest on the central portion 44 of the lower wall PI and on each support member 6. The assembly formed by the energy cells 2 and the support members 6 partly ensures the rigidity of the battery supply 1.

Grâce au profil préformé de la demi-enveloppe inférieure 41, celle-ci vient en contact de manière intime de chaque cellule énergétique 2 de la rangée de cellules énergétiques 2. L’élément chimique 5 thermiquement conducteur est alors en contact à la fois de la rangée de cellules énergétiques 2 et de la surface intérieure 46 de la demi-enveloppe inférieure 41. Le connecteur d’alimentation 3 est positionné dans cette étape de manière à traverser l’enveloppe 4. Autrement dit, l’extrémité de connexion 31 du connecteur d’alimentation 3 est positionnée en-dehors de la demi-enveloppe inférieure 41. Après cette étape de positionnement E2, la rangée de cellules énergétiques 2 présente une face recouverte par la demi-enveloppe inférieure 41 et une face libre.Thanks to the preformed profile of the lower half-envelope 41, the latter comes into intimate contact with each energy cell 2 of the row of energy cells 2. The thermally conductive chemical element 5 is then in contact with both the row of energy cells 2 and the inner surface 46 of the lower half-casing 41. The power supply connector 3 is positioned in this step so as to pass through the casing 4. In other words, the connection end 31 of the connector power supply 3 is positioned outside the lower half-envelope 41. After this positioning step E2, the row of energy cells 2 has a face covered by the lower half-envelope 41 and a free face.

L’opérateur positionne ensuite dans une nouvelle étape de positionnement E3, sur la face libre de la rangée de cellules énergétiques 2, la demi-enveloppe supérieure 42 comprenant la couche d’élément chimique 5, de manière à ce que la demi-enveloppe supérieure 42 épouse le profil de chaque cellule énergétique 2. La demi-enveloppe supérieure 42 et la demi-enveloppe inférieure 41 sont positionnées bord à bord, de manière à ce que leurs bordures 48 respectives viennent en contact l’une de l’autre.The operator then positions in a new positioning step E3, on the free face of the row of energy cells 2, the upper half-envelope 42 comprising the layer of chemical element 5, so that the upper half-envelope 42 matches the profile of each energy cell 2. The upper half-envelope 42 and the lower half-envelope 41 are positioned edge to edge, so that their respective edges 48 come into contact with one another.

Le procédé comprend ensuite une étape de scellement E4 de la demi-enveloppe supérieure 42 sur la demi-enveloppe inférieure 41 de manière à former une enveloppe 4 étanche d’un seul tenant. Pour cela, de manière préférée, l’opérateur applique de la colle sur la bordure 48 de chaque demi-enveloppe 41, 42. Les bordures 48 sont appliquées l’une contre l’autre, de manière à coller la demi-enveloppe supérieure 42 avec la demi-enveloppe inférieure 41.The method then comprises a step E4 of sealing the upper half-envelope 42 on the lower half-envelope 41 so as to form a sealed envelope 4 in one piece. For this, the operator preferably applies glue to the edge 48 of each half-envelope 41, 42. The edges 48 are applied against each other, so as to glue the upper half-envelope 42 with the lower half-envelope 41.

Une fois scellée, l’enveloppe 4 permet de protéger la rangée de cellules énergétiques 2 des intempéries et de toute projection d’eau, permettant d’augmenter la durée de vie des cellules énergétiques 2. Lorsque les deux demi-enveloppes 41, 42 sont scellées, l’extrémité de connexion 31 du connecteur 3 se trouve en dehors de l’enveloppe 4 scellée, de manière à pouvoir être raccordée à un équipement extérieur. L’élément chimique 5 plaqué de part et d’autre de la rangée de cellules énergétiques 2 entre les cellules énergétiques 2 et l’enveloppe 4 ainsi que la faible épaisseur et le matériau de l’enveloppe 4 permettent d’optimiser la dissipation de la chaleur, permettant de faciliter le refroidissement de la batterie d’alimentation 1 lorsque celle-ci est en fonctionnement.Once sealed, the envelope 4 makes it possible to protect the row of energy cells 2 from bad weather and from any spraying of water, making it possible to increase the life of the energy cells 2. When the two half-envelopes 41, 42 are sealed, the connection end 31 of the connector 3 is located outside the sealed envelope 4, so as to be able to be connected to external equipment. The chemical element 5 plated on either side of the row of energy cells 2 between the energy cells 2 and the casing 4 as well as the low thickness and the material of the casing 4 make it possible to optimize the dissipation of the heat, making it possible to facilitate the cooling of the supply battery 1 when the latter is in operation.

Claims (10)

Batterie d’alimentation (1) étanche pour aéronef sans pilote télécommandé, la batterie d’alimentation (1) s’étendant longitudinalement suivant un axe d’alignement (X) et comprenant :
  • une pluralité de cellules énergétiques (2) alignées en série suivant l’axe d’alignement (X) de manière à former une unique rangée de cellules énergétiques (2), la rangée de cellules énergétiques (2) présentant une empreinte extérieure (P),
  • au moins un connecteur d’alimentation (3) relié à la rangée de cellules énergétiques (2) et comprenant une extrémité de connexion (31) destinée à être reliée à un module de commande (C) de l’aéronef sans pilote télécommandé, et
  • une enveloppe (4) de dissipation thermique, épousant de manière intime l’empreinte extérieure (P) de la rangée de cellules énergétiques (2), l’enveloppe (4) étant scellée de manière étanche autour de la rangée de cellules énergétiques (2) et du connecteur d’alimentation (3), l’extrémité de connexion (31) s’étendant en-dehors de l’enveloppe (4).
Sealed power supply battery (1) for remotely controlled unmanned aircraft, the power supply battery (1) extending longitudinally along an alignment axis (X) and comprising:
  • a plurality of energy cells (2) aligned in series along the alignment axis (X) so as to form a single row of energy cells (2), the row of energy cells (2) having an outer footprint (P) ,
  • at least one power supply connector (3) connected to the row of energy cells (2) and comprising a connection end (31) intended to be connected to a control module (C) of the remote-controlled unmanned aircraft, and
  • a heat dissipation casing (4), intimately matching the outer cavity (P) of the row of energy cells (2), the casing (4) being sealed in a leaktight manner around the row of energy cells (2 ) and the power connector (3), the connection end (31) extending outside the casing (4).
Batterie d’alimentation (1) selon la revendication 1, dans laquelle l’enveloppe (4) est réalisée dans un matériau composite.Power battery (1) according to Claim 1, in which the casing (4) is made of a composite material. Batterie d’alimentation (1) selon l’une des revendications 1 et 2, dans laquelle l’enveloppe (4) présente une épaisseur d’enveloppe (Ep4) inférieure à 2 mm.Supply battery (1) according to one of Claims 1 and 2, in which the casing (4) has a casing thickness (Ep4) of less than 2 mm. Batterie d’alimentation (1) selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle chaque cellule énergétique (2) possède une coque (21) rigide.Supply battery (1) according to one of Claims 1 to 3, in which each energy cell (2) has a rigid shell (21). Batterie d’alimentation (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle la rangée de cellules énergétiques (2) présente une épaisseur d’alignement (Ep2) comprise entre 15 et 30 mm.Supply battery (1) according to one of Claims 1 to 4, in which the row of energy cells (2) has an alignment thickness (Ep2) of between 15 and 30 mm. Batterie d’alimentation (1) selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle l’enveloppe (4) comprenant une paroi supérieure (PS) et une paroi inférieure (PI), destinée à être reliée à l’aéronef sans pilote télécommandé, au moins la paroi inférieure (PI) présente dans un plan de coupe vertical de la batterie d’alimentation (1), un profil concave.Supply battery (1) according to one of Claims 1 to 5, in which the casing (4) comprising an upper wall (PS) and a lower wall (PI), intended to be connected to the unmanned aircraft remote-controlled, at least the lower wall (PI) has in a vertical section plane of the power supply battery (1), a concave profile. Batterie d’alimentation (1) selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant un élément chimique (5) thermiquement conducteur monté entre la rangée de cellules énergétiques (2) et l’enveloppe (4).Supply battery (1) according to one of Claims 1 to 6, comprising a thermally conductive chemical element (5) mounted between the row of energy cells (2) and the casing (4). Batterie d’alimentation (1) selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle l’enveloppe (4) comprend une demi-enveloppe inférieure (41) et une demi-enveloppe supérieure (42), montée en vis-à-vis de la partie inférieure (41), scellées l’une à l’autre de manière à former une enveloppe (4) d’un seul tenant.Power supply battery (1) according to one of Claims 1 to 7, in which the casing (4) comprises a lower half-casing (41) and an upper half-casing (42), mounted opposite each other. screws of the lower part (41), sealed to each other so as to form a casing (4) in one piece. Aéronef sans pilote télécommandé comprenant une structure rigide (S) et une batterie d’alimentation (1) selon l’une des revendications 1 à 8, montée sur la structure rigide (S).Remote-controlled unmanned aircraft comprising a rigid structure (S) and a supply battery (1) according to one of Claims 1 to 8, mounted on the rigid structure (S). Procédé de montage d’une batterie d’alimentation (1) selon la revendication 8, le procédé comprenant :
  • une étape de positionnement (E3), dans la demi-enveloppe inférieure (41), de la rangée de cellules énergétiques (2), l’extrémité de connexion (31) du connecteur d’alimentation (3) étant positionnée en-dehors de la demi-enveloppe inférieure (41), et
  • une étape de scellement (E4) de la demi-enveloppe supérieure (42) sur la demi-enveloppe inférieure (41) de manière à former une enveloppe (4) étanche d’un seul tenant.
A method of mounting a battery pack (1) according to claim 8, the method comprising:
  • a positioning step (E3), in the lower half-casing (41), of the row of energy cells (2), the connection end (31) of the power supply connector (3) being positioned outside the lower half-envelope (41), and
  • a sealing step (E4) of the upper half-casing (42) on the lower half-casing (41) so as to form a sealed casing (4) in one piece.
FR2009297A 2020-09-14 2020-09-14 Remote Control UAV Waterproof Power Battery Active FR3114191B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2009297A FR3114191B1 (en) 2020-09-14 2020-09-14 Remote Control UAV Waterproof Power Battery
PCT/EP2021/073730 WO2022053336A1 (en) 2020-09-14 2021-08-27 Sealed power battery for remote-controlled unmanned aircraft
EP21769125.2A EP4211743A1 (en) 2020-09-14 2021-08-27 Sealed power battery for remote-controlled unmanned aircraft

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2009297 2020-09-14
FR2009297A FR3114191B1 (en) 2020-09-14 2020-09-14 Remote Control UAV Waterproof Power Battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3114191A1 true FR3114191A1 (en) 2022-03-18
FR3114191B1 FR3114191B1 (en) 2023-04-28

Family

ID=74125340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2009297A Active FR3114191B1 (en) 2020-09-14 2020-09-14 Remote Control UAV Waterproof Power Battery

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4211743A1 (en)
FR (1) FR3114191B1 (en)
WO (1) WO2022053336A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2672544A1 (en) * 2012-06-04 2013-12-11 EaglePicher Technologies, LLC Contoured battery case based on cell shapes
US20170301905A1 (en) * 2014-10-17 2017-10-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack
US20180327090A1 (en) * 2015-11-19 2018-11-15 Chouette Drone with Distributed Electrical Storage
JP2019102222A (en) * 2017-11-30 2019-06-24 Necエナジーデバイス株式会社 Battery pack and housing body

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2672544A1 (en) * 2012-06-04 2013-12-11 EaglePicher Technologies, LLC Contoured battery case based on cell shapes
US20170301905A1 (en) * 2014-10-17 2017-10-19 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack
US20180327090A1 (en) * 2015-11-19 2018-11-15 Chouette Drone with Distributed Electrical Storage
JP2019102222A (en) * 2017-11-30 2019-06-24 Necエナジーデバイス株式会社 Battery pack and housing body

Also Published As

Publication number Publication date
FR3114191B1 (en) 2023-04-28
EP4211743A1 (en) 2023-07-19
WO2022053336A1 (en) 2022-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3516711B1 (en) Portable battery device with passive air cooling system
EP3776687B1 (en) Battery unit with integrated temperature control means
EP2599154B1 (en) System for cooling an electrical battery, and battery including such a system
EP0948064B1 (en) Prismatic rechargeable or primary cell with rigid and compressive container
EP3547001A1 (en) Optical device for vehicle comprising a heating element
EP4005008B1 (en) Battery cooling module and device, and corresponding battery
WO2019197335A1 (en) Battery unit with temperature-regulating means built into the housing
EP4002572A1 (en) Metal-ion accumulator provided with a degassing conduit, associated battery module or battery pack with liquid cooling
EP0913874A1 (en) Sealed storage battery with multilayered jacket
WO2012025505A1 (en) Bipolar electrochemical battery with an improved casing
EP3360176A1 (en) Electrical energy storage module and method for producing same
EP2810286B1 (en) Strut positioning, electric energy storage module using it, and module assembly process
FR2676144A1 (en) BATTERY OF NICKEL-HYDROGEN BATTERIES.
WO2022053336A1 (en) Sealed power battery for remote-controlled unmanned aircraft
EP4089794A2 (en) Battery unit with integrated means for controlling or regulating temperature
FR2976739A3 (en) DEVICE FOR THE THERMAL REGULATION OF A BATTERY OF BATTERIES OF A MOTORIZED ELECTRIC VEHICLE
WO2013053476A2 (en) Mechanical retention system, assembly comprising such a system and an electronic board and method of assembling such a system and such a board on a surface
EP3599660B1 (en) Air-conditioning system for a battery
EP4330023A1 (en) Device for moulding a bladed part of a turbine engine
EP4034431B1 (en) Three-part housing for a motor vehicle battery
WO2019234351A1 (en) Device for controlling the temperature of electrical energy storage cells of a large-area battery pack
FR3116655A1 (en) Pocket-type electrochemical cell for an energy storage device
FR3139672A1 (en) Accumulator battery module, accumulator battery module assembly comprising such a module and associated motor vehicle
EP4032140A1 (en) Heat exchange plate for a battery
EP4386967A1 (en) Battery module or battery pack comprising a plurality of parallel cylindrical accumulators assembled by fitting in a clamping flange supporting the bus bars of the battery terminals

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20220318

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6