ACTIVITES PRATIQUES STI2D EE

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1 ACTIVITES PRATIQUES STI2D EE Nom : CI 2 Gestion de l'énergie dans les systèmes AP1A Titre VAE Problématique Comment fournir une assistance à un cycliste Objectifs Identifier la nature des flux échangés dans un diagramme des blocs internes Identifier les constituants réalisant les fonctions : acquérir, traiter, communiquer, alimenter, moduler, convertir, transmettre. Ressources : rubrique Term EE, Centre d intérêt CI2, 1. Analyse structurelle 1h30 Q1 Compléter le diagramme des blocs internes sur le document DR1_AP1_ibd en consultant la documentation du système VAE. Q2 Compléter la chaîne d énergie sur le document DR1_AP1_CE. Q3 Compléter la chaîne d information sur le document DR1_AP1_CE. Q4 Quelles limites imposent la législation française à la définition d un vélo à assistance électrique CHANGER DE POSTE 2. Prise en main 10 Lancer le logiciel TACX, créer un profil utilisateur, mettre le système Home trainer sous tension, Découvrir et tester brièvement quelques programmes d entrainement (maxi 10mn au total). Choisir dans le menu Analyst le programme WATT- DISTANCE Q5 Sans assistance : régler la puissance par incrément de 20 Watts, et trouver votre limite de puissance. Mettre sous tension la batterie Q6 Avec assistance : régler la puissance par incrément de 10 Watts, et trouver la limite de puissance délivrée par l assistance. B. Aublin / D. Guérin 1/6 STI2D EE Eiffel Dijon

2 3. Cinématique 40 Le vélo est instrumenté par un capteur de fréquence de pédalage dont les bornes sont accessibles sur le boitier de mesure. Votre objectif est de trouver la relation entre la fréquence de pédalage et la vitesse du vélo en km/h. Q7 Compter le nombre de dents sur le plateau du pédalier. Q8 Donner la formule permettant d avoir le rapport de réduction r à partir de Zpignon et Zplateau puis compléter la colonne r du document réponse DR1_AP1_Tableau. Q9 Donner la relation entre Ω roue, r et Ω pédalier. Vous fixez une fréquence de pédalage de 2 tours par seconde. Q10 Calculez et compléter la colonne Ω roue. Q11 Mesurer le rayon R roue de la roue arrière du vélo puis donner la formule permettant de calculer la vitesse du vélo à partir de Ω roue et du rayon R roue. Q12 Calculez et compléter la colonne V vélo. Q13 Vérifiez par un essai (en mesurant la fréquence de pédalage) vos calculs en maintenant une cadence de pédalage de 2 tr/s. 4. Autonomie 40 Un des principaux critères de choix d un V.A.E. est la puissance restituée par le moteur pour l assistance et l autonomie de la batterie qui permet des trajets plus ou moins long avant recharge. Q14 Donner les deux principales caractéristiques de la batterie du VAE. Attention, la quantité d énergie stockée dans une batterie (en Ah) est indicative, elle dépend du régime de décharge et la valeur affichée correspond à une décharge au dixième de la capacité. par ex : une batterie de 100 Ah délivrera 10A pendant 10h, mais un courant de 100A déchargera la batterie en quelques minutes. Fixer un programme WATT-DISTANCE de 100 Watts et pédaler avec l assistance dans un régime le plus régulier possible. Q15 Mesurer le courant de décharge de la batterie avec une pince ampèremétrique ainsi que la tension de batterie. Q16 A partir de cette mesure, en déduire la puissance moyenne délivrée par la batterie et l autonomie (le temps) dont vous disposez de l assistance. Q17 En déduire la distance que vous pouvez parcourir dans ses conditions. Q18 Vérifier par un essai votre réponse à la question précédente,... ciao. B. Aublin / D. Guérin 2/6 STI2D EE Eiffel Dijon

3 DR1_AP1_tableau Pignon Z pignon r Ω roue (rad/s) V vélo (km/h) Petit Grand 6 34 Pignon Z pignon r Ω roue (rad/s) V vélo (km/h) Petit Grand 6 34 B. Aublin / D. Guérin 3/6 STI2D EE Eiffel Dijon

4 DR1_AP1_ibd Diagramme des blocs internes KIT D ASSISTANCE AU PEDALAGE Vitesse de la roue AFFICHEUR recharge Mise sous tension recharge Mise sous tension BATTERIE Info consommation d énergie Energie électrique Comptesrendus CONTROLEUR Messages conso/récup. d énergie Messages de conso/récup. d énergie Mise en route de l assistance Information de pédalage pédalage Info état de charge de la batterie Energie électrique pédalage MOTEUR ROUE Comptesrendus Energie mécanique de rotation Energie mécanique de translation Choix du niveau d assistance Info d état de charge Choix niveau d assistance INTERFACE H/M Info niveau d assistance Message d état de charge Message d état de charge de la batterie B. Aublin / D. Guérin 4/6 STI2D EE Eiffel Dijon

5 AP1_DR2_Chaine d Energie (Assister un cycliste dans ses déplacements) Fonction ALIMENTER MODULER CONVERTIR TRANSMETTRE constituant désignation grandeur Caractéristique B. Aublin / D. Guérin 5/6 STI2D EE Eiffel Dijon

6 Fonction Communiquer A1_DR2_Chaine d information Traiter Acquérir (liste) Constituant B. Aublin / D. Guérin 6/6 STI2D EE Eiffel Dijon