MINI-PROJET : Mobile Solaire

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1 Nom(s) : Classe :?

2 I.S.I. MINI-PROJETS Mobile Solaire 2/7 MINI-PROJET : Mobile Solaire Nom(s) : Classe : Problème posé : Imaginer, concevoir et réaliser un «mobile solaire» décoratif, d intérieur, qui puisse être posé sur une table ou un bureau, et produire en continu un mouvement amusant s il est exposé à une source de lumière (naturelle ou artificielle). Objectifs du mini-projet : Pour réduire le cout des composants, un jouet «voiture solaire» vendu dans le commerce sera réutilisé en partie pour fournir les composants de base de votre réalisation : la cellule photovoltaïque, le moteur et les pignons équipant cette voiture seront démontés et réutilisés. Pour mener à bien ce mini projet, vous devez : Concevoir puis dessiner un mobile équilibré, simple et esthétique ; Définir le schéma électrique ; Réaliser éventuellement le dessin sous SOLIDWORKS de la solution retenue ; Démonter la cellule, le moteur et les pignons ; Réaliser le prototype de la solution choisie ; Remarque : l utilisation de matériaux et composants de récupération est possible et conseillé! Données Ressources : Vous utiliserez, pour résoudre ce problème : Le dossier technique du mini projet, Une voiture solaire fournie pour chaque groupe d élèves, Le matériel de base disponible dans le laboratoire : outils, fils électriques, fer à souder, pistolet à colle Matériaux ou éléments de récupération des élèves : bois, carton, métal, composants de jouets, etc Contraintes : Interdiction d utiliser une source d énergie autre que celle fournie par la cellule solaire : le mobile doit être autonome. L utilisation d une batterie rechargée par la cellule solaire est tolérée.

3 I.S.I. MINI-PROJETS Mobile Solaire 3/7 Organisation, répartition du travail : Elève 1 : Elève 3 : Elève 2 : Elève 4 : Etude du dossier : premières idées et croquis d aspect extérieur du mobile. Conception du schéma électrique, et éventuellement de la maquette virtuelle 3D du mobile. Démontage de la voiture solaire. Mesure du signal électrique en sortie de la cellule solaire. Choix éventuel d une batterie rechargeable adaptée au système. Réalisation et assemblage du mobile. Tests et mise au point. Compte rendu écrit du travail réalisé, préparation de l oral. Présentation orale du mini projet. Planning prévisionnel : Etude du dossier : premières idées et croquis d aspect extérieur du mobile. Conception du schéma électrique, et éventuellement de la maquette virtuelle 3D du mobile. Démontage de la voiture solaire. Mesure du signal électrique en sortie de la cellule solaire. Choix éventuel d une batterie. Réalisation et assemblage du mobile. Tests et mise au point. Compte rendu écrit du travail réalisé, préparation de l oral. Présentation orale du mini projet.

4 I.S.I. MINI-PROJETS Mobile Solaire 4/7 Suivi et évaluation : Une revue de projet sera faite par le professeur à chaque séance pour évaluer l'avancement du travail. Une première évaluation de votre mini-projet aura lieu la quatrième semaine. Vous devrez fournir un compte-rendu final écrit comprenant tout le travail individuel effectué, ainsi que tous les documents de présentation orale nécessaires. Une évaluation de votre présentation orale qui aura lieu la sixième semaine. Fiche de suivi (à remplir à chaque séance, par chaque élève) : 1 ère séance : Date : / / 2 ème séance : Date : / /

5 I.S.I. MINI-PROJETS Mobile Solaire 5/7 3 ème séance : Date : / / 4 ème séance : Date : / / 5 ème séance : Date : / / Moyen utilisé (logiciel) Documents de présentation (transparents, autres) Structure du document 6 ème séance : Date : / / Communication orale : T.BIEN BIEN MOYEN FAIBLE Clarté et rigueur du plan de l'exposé Qualité d'expression Choix des documents supports Capacité à écouter et répondre aux questions Capacité d'adaptation, de prise en compte des critiques ou suggestions Conclusion :

6 I.S.I. MINI-PROJETS Mobile Solaire 6/7 CAHIER DES CHARGES Votre objectif est de réutiliser les composants de la voiture solaire, en particulier la cellule photovoltaïque, le moteur et éventuellement les pignons ; les fonctions à remplir seront : Diagramme "pieuvre" : Personne FC2 FC1 Lumière FC4 Mobile solaire FC3 Surface FC1 FC2 FC3 FC4 Amuser une personne en animant un mobile de manière autonome Etre esthétique Etre peu onéreux Etre adapté à une surface lisse et plate Utiliser l'énergie solaire Tableau des critères : Fonctions FC1 FC2 Critères d appréciation Vitesse de déplacement Mouvement circulaire Formes/Matière du support Formes/Matière du châssis Formes/Matière autres Couleur Choix des matériaux Choix des procédés Choix des solutions Niveau Flexibilité Vitesse linéaire = 0,2 m/s mini une fois lancé Rayon maxi du déplacement = 1m ± 0,5 Pièces prototypées, thermoformées Pièces usinées, découpées, collées Divers éléments de récupération. au choix Coût revient matériaux < 3 ± 1 Durée étude en phase conception : 12 h maxi ± 4h Durée recherche des composants : 4 h ± 2h Durée de réalisation : 8 h maxi ± 4h Surface de contact lisse Stabilité maximale FC3 Surface plane Matériaux FC4 Surface de la cellule Maxi = 8 cm² ± 2 cm² Restrictions : Les solutions envisagées devront être réalisables avec les moyens simples à notre disposition (cela comprend le prototypage et le thermoformage). Il faudra veiller à minimiser la masse totale du mobile. Où trouver des batteries : Conrad : Radiospares : Sélectronic : Farnell :

7 I.S.I. MINI-PROJETS Mobile Solaire 7/7 Sur : Description du produit : MINI-VOITURE SOLAIRE Cette mini-voiture à monter soi-même, équipée de petits engrenages, d un panneau solaire et d un moteur, filera bien vite dès que le soleil brille À partir de 8 ans. H. 1,2 cm - L. 5,2 cm - l. 4,2 cm. Cellule solaire Moteur Courant Continu Pignon Moteur Train avant Train arrière : axe + roues + roue dentée Amuser une personne en animant un mobile de manière autonome FT1 Etre autonome en énergie FT11 Acquérir l'énergie solaire et la transformer en énergie électrique Cellule photovoltaïque FT2 Animer le mobile FT21 Transformer l'énergie électrique en énergie mécanique Moteur C.C. FT22 Transmettre l'énergie mécanique Pignon solidaire de l arbre moteur FT23 Guider l hélice, ou la roue Liaison pivot axe/support FT3 Etre pratique d utilisation FT31 S adapter à une surface plane Pied support FT32 Mettre en fonctionnement ou en arrêt Bouton d alimentation