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Les systèmes exploités

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Présentation au sujet: "Les systèmes exploités"— Transcription de la présentation:

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2 Les systèmes exploités
Le support d’étude Rubriques Les systèmes exploités Les ressources

3 Les systèmes exploités
Le support d’étude - Voiture radiocommandée TAMIYA* TT01 Modèle réduit électrique 1/10ème destiné à la compétition dans un cadre international, à travers des championnats mais également des challenges dans lesquels les participants sont invités à opter pour de nouvelles formes de stockage d’énergie à bord. - Système H-Cell 2.0 Comprenant la pile à combustible à hydrogène pour une alimentation hybride avec batterie, les cartouches « Hydrostik* » métal-hydrure de stockage d’hydrogène, ne présentant aucun risque à l’emploi, ainsi que l’unité de contrôle des flux énergétiques à travers pile et batterie. - Station Hydrofill de recharge des cartouches d’hydrogène Exploitant l’énergie électrique du secteur pour générer l’hydrogène par électrolyse de l’eau. Stockage de l’hydrogène par absorption au sein de la cartouche vissée sur la station ( transfert sous basse pression, aucun risque de manipulation ) *TAMIYA : Leader mondial de la voiture RC Rubriques Les systèmes exploités Les ressources

4 Les systèmes exploités
- Didacticiels de présentation et d’études La place de l’hydrogène dans le mix énergétique – De la station de recharge à la pile à combustible, avec détails d’évolutions chimiques et électriques - La voiture TAMIYA équipée ou non de pile à combustible et de carte d’acquisition, avec détail des principes de fonctionnement de la propulsion, direction, suspension, radio-commande, batterie, et compléments sous forme de livrets de découverte imprimables - Les diverses approches fonctionnelles et descriptions du système et de ses modes d’utilisation sont également définis sous forme de diagrammes UML et SysML. - Maquettes numériques Maquette numérique complète de la TAMIYA TT01 équipée ou non de la pile à combustible et de la carte d’acquisition, sous SolidWorks 2003 (possibilité d’accès à chaque organe mécanique interne, actionneurs, câblages et connexions). - Carte d’acquisition embarquée Pour relever les performances de la voiture en rapidité et consommation, et suivre l’évolution des différents flux énergétiques à travers le système hybride. Lecture globale directe sur l’écran tactile des valeurs extrêmes et allures de courbes, avec transfert des données vers un poste informatique pour une exploitation sous tableur. - Outils de simulation Simulation de comportement au démarrage ou en vitesse de pointe de la voiture, prenant en compte les caractéristiques de la chaîne d’énergie et les diverses formes de résistances appliquées au système (inerties, roulements, frottements mécaniques et aérodynamiques). Deux versions : Microsoft Excel et logiciel de simulation, tel que MATLAB. - Banc de tests optionnel Offre la possibilité d’effectuer sur le modèle réduit diverses mesures complémentaires, pour mettre en évidence l’impact de certains phénomènes résistants au mouvement, comme le plus important au démarrage : l’inertie, ou bien à vitesse de pointe : la pénétration dans l’air. Dans le cadre de la mise en évidence de phénomènes dynamiques, l’élève pourra ainsi aisément, à travers ses diverses manipulations, interpréter les notions d’inertie et d’inertie équivalente, qui font partie de son programme en STI2D EE. Les auteurs : Philippe LAI, Agrégé de Mécanique, Alain CHARBONNEL, Agrégé de Génie Mécanique Le support d’étude Rubriques Les systèmes exploités Les ressources Cliquer ici pour la suite de cette rubrique en images…

5 Cliquer ici pour la suite de cette rubrique en images…

6 la place de l’hydrogène aujourd’hui, dans le mix énergétique

7 détails de structure interne de la pile à combustible
La place de l’hydrogène aujourd’hui, dans le mix énergétique

8 transformations chimiques, internes à la pile à combustible,
qui génèrent le courant électrique

9 liens vers documents imprimables
(pour présentations ou études)

10 présentation de la voiture complète, avec ou sans pile à combustible,
entièrement modélisée sous SolidWorks (version également disponible sous Inventor)

11 présentation complète du système
au moyen de diagrammes « UML » et « SysML»

12 les acquisitions disponibles au moyen de la carte embarquée

13 des exemples de résultats de tests réels sur piste…

14 liens vers documents imprimables pour synthèses d’analyses…

15 des exemples d’exploitations de logiciels de simulation
(pour analyse de comportements théoriques de la voiture à vitesse constante ou en accélération)

16 des exemples d’exploitations de tableur
type « Excel » pour simulations (effort nécessaire à la propulsion, puissance absorbée correspondante, énergie nécessaire pour satisfaire une certaine autonomie, etc.)

17 Rubriques Les questions phares 1 - le système à étudier
2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

18 1 - le système à étudier : Rubriques 1 / 6
Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? Les questions phares La propulsion, la pile à combustible et la batterie, la carte d’acquisition comment Piloter la voiture ? Rubriques comment s’effectue la propulsion de la voiture? comment est exploitée l’énergie électrique à bord ? 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques comment se passe la transmission d’énergie mécanique ? 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet permettant, après interprétation des résultats, de connaître l’évolution des performances en rapidité et consommation ? Vue d’ensemble comment acquérir les mesures relatives aux performances atteintes et énergies mises en jeu ? permettant, après interprétation des résultats, de connaître les caractéristiques de flux d’énergie électrique ?

19 1 - le système à étudier : Rubriques 2 / 6
Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? Les questions phares 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 le pilotage de la propulsion l’exploitation d’énergie électrique à bord du véhicule la transmission d’énergie mécanique l’évolution des performances en vitesse et consommation l’évolution de flux d’énergie électrique  Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques Consultation du dossier de présentation pour la recherche de données concernant le principe global de fonctionnement du système de commande à distance du système de propulsion ( Réponse à formuler en partie sous forme de diagrammes à compléter ) 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

20 1 - le système à étudier : Rubriques 3 / 6
Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? Les questions phares 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 le pilotage de la propulsion l’exploitation d’énergie électrique à bord du véhicule la transmission d’énergie mécanique l’évolution de performances en vitesse et consommation l’évolution de flux d’énergie électrique Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques Consultation du dossier de présentation pour la recherche de données concernant le principe global de fonctionnement du système hybride « Pile à combustible + Batterie » au sein du système de propulsion, suivant les évolutions de la voiture sur piste ( Réponse à formuler en partie sous forme de diagrammes à compléter ) 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

21 1 - le système à étudier : Rubriques 4 / 6
Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? Les questions phares 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 le pilotage de la propulsion l’exploitation d’énergie électrique à bord du véhicule la transmission d’énergie mécanique l’évolution de performances en vitesse et consommation l’évolution de flux d’énergie électrique Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques Consultation du dossier de présentation pour la recherche de données concernant le principe global de fonctionnement du système de transmission de la TAMIYA TT01 ( Réponse à formuler sous forme de diagrammes à compléter ) 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

22 1 - le système à étudier : Rubriques 5 / 6
Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? Les questions phares 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 le pilotage de la propulsion l’exploitation d’énergie électrique à bord du véhicule la transmission d’énergie mécanique l’évolution de performances en vitesse et consommation l’évolution de flux d’énergie électrique Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques Consultation du dossier de présentation pour la recherche de données concernant le mode global d’acquisitions utiles pour analyser les performances en vitesse et consommation de la TAMIYA TT01, ou TT01 H-Cell ( Réponse à formuler en partie sous forme de diagrammes à compléter ) 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

23 1 - le système à étudier : Rubriques 6 / 6
Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? Les questions phares 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 le pilotage de la propulsion l’exploitation d’énergie électrique à bord du véhicule la transmission d’énergie mécanique l’évolution de performances en vitesse et consommation l’évolution de flux d’énergie électrique Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques Consultation du dossier de présentation pour la recherche de données concernant le mode global d’acquisitions utiles pour analyser les caractéristiques de flux d’énergie électrique au sein de la TT01 et TT01 H-Cell ( Réponse à formuler en partie sous forme de diagrammes à compléter ) 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

24 2 - la place de l’hydrogène :
1 / 4 Quels sont les points forts et les points faibles de l’exploitation de la pile à hydrogène, en matière de développement durable, face à l’usage de batteries actuelles ? Les questions phares Hydrogène et composants de pile à combustible, contre plomb, lithium, polymère, etc. Rubriques dans le cas de la pile à hydrogène 1 - le système à étudier dans quels lieux, pour quels rejets, avec quels risques ? 2 - la place de l’hydrogène comment extraire, acheminer, stocker, utiliser, recycler ? 3 - les besoins énergétiques dans le cas des batteries actuelles 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet comparaison de cas Vue d’ensemble

25 2 - la place de l’hydrogène :
2 / 4 Quels sont les points forts et les points faibles de l’exploitation de la pile à hydrogène, en matière de développement durable, face à l’usage de batteries actuelles ? Les questions phares 2.1 2.2 2.3 Phase de découverte « pile à hydrogène » Phase de découverte « batteries actuelles » Phase d’études comparatives Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques Consultation du dossier de présentation et de sources documentaires externes ( sites Internet, documents joints au dossier ) pour la recherche de données concernant : L’hydrogène : sa constitution, ses modes de génération à partir de matières et énergies données, son emploi pour la génération d’énergie électrique, les risques potentiels qui en découlent pour l’homme et l’environnement, liés aux exploitations de réserves naturelles, aux manipulations et aux rejets en cours de production, de transport, et d’utilisation Cartouches ou réservoirs d’hydrogène : leur constitution, les principales matières premières exploitées, leurs conditions de transformation pour production ou recyclage, les risques potentiels qui en découlent et aux rejets en cours d’extraction, de production, de transport, d’utilisation et recyclage La pile à hydrogène : sa constitution, son principe de fonctionnement, les principales matières premières exploitées, 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

26 2 - la place de l’hydrogène :
3 / 4 Quels sont les points forts et les points faibles de l’exploitation de la pile à hydrogène, en matière de développement durable, face à l’usage de batteries actuelles ? Les questions phares 2.1 2.2 2.3 Phase de découverte « pile à hydrogène » Phase de découverte « batteries actuelles » Phase d’études comparatives Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques Consultation du dossier de présentation et de sources documentaires externes ( sites Internet, documents joints au dossier ) pour la recherche de données concernant : Les batteries actuelles : les différents types, leur constitution et leur évolution envisagée à plus ou moins long terme, les modes de génération à partir de matières et énergies données, le principe de génération d’énergie électrique, les risques potentiels qui en découlent pour l’homme et l’environnement, liés aux exploitations de réserves naturelles, aux manipulations et aux rejets en cours d’extraction, de production, de transport, d’utilisation et recyclage 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

27 2 - la place de l’hydrogène :
4 / 4 Quels sont les points forts et les points faibles de l’exploitation de la pile à hydrogène, en matière de développement durable, face à l’usage de batteries actuelles ? Les questions phares 2.1 2.2 2.3 Phase de découverte « pile à hydrogène » Phase de découverte « batteries actuelles » Phase d’études comparatives Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques Comparaisons qualitatives ou quantitatives suivant les résultats des recherches, au regard d’une volonté de développement durable, des deux formes de génération et stockage d’énergie à embarquer dans un véhicule automobile 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

28 3 - les besoins énergétiques :
1 / 5 Quelle quantité d’énergie faut-il pour assurer la propulsion de la voiture dans sa version de base, suivant son mode de conduite et son chargement ? Les questions phares Inerties, frottements, roulements, effets aérodynamiques, dénivelées de piste, etc. au moyen de modèles d’études Rubriques à partir d’approches théoriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène au moyen d’outils de simulation 3 - les besoins énergétiques comment quantifier cette énergie ? 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur au moyen de relevés sur piste par un système d’acquisition embarqué 6 - votre projet à partir de tests réels Vue d’ensemble au moyen de relevés sur banc de chargement* * Équipement optionnel

29 3 - les besoins énergétiques :
2 / 5 Quelle quantité d’énergie faut-il pour assurer la propulsion de la voiture dans sa version de base, suivant son mode de conduite et son chargement ? Les questions phares 3.1 3.2 3.3 3.4 modèles d’études outils de simulation relevés sur piste relevés sur banc de chargement* Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Pour un calcul préliminaire de la quantité d’énergie requise en théorie pour propulser la voiture, soit en phase d’accélération pour un temps et une distance donnée, soit en phase de vitesse constante, pour une distance à parcourir à vitesse de pointe donnée. Seront alors pris en considération les impératifs du cahier des charges en matière de performances visées ( vitesse de pointe « Vmaxi » / autonomie en km du véhicule évoluant à vitesse de pointe / durée d’accélération de 0 à Vmaxi ), certaines caractéristiques d’éléments de la chaîne d’énergie, ainsi que chacune des principales formes de résistance au mouvement ( aérodynamiques, phénomènes d’inertie, de roulement et frottements, de dénivelé de piste ) 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble * Équipement optionnel

30 3 - les besoins énergétiques :
3 / 5 Quelle quantité d’énergie faut-il pour assurer la propulsion de la voiture dans sa version de base, suivant son mode de conduite et son chargement ? Les questions phares 3.1 3.2 3.3 3.4 modèles d’études outils de simulation relevés sur piste relevés sur banc de chargement* Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Simulation de comportement théorique au démarrage de la voiture prenant en compte les caractéristiques du moteur à courant continu et de son mode d’alimentation, certaines caractéristiques d’éléments de la chaîne d’énergie ainsi que chacune des principales formes de résistance au mouvement. 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble * Équipement optionnel

31 3 - les besoins énergétiques :
4 / 5 Quelle quantité d’énergie faut-il pour assurer la propulsion de la voiture dans sa version de base, suivant son mode de conduite et son chargement ? Les questions phares 3.1 3.2 3.3 3.4 modèles d’études outils de simulation relevés sur piste relevés sur banc de chargement* Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Relevés au cours du temps des tension et courant de batterie, du déplacement angulaire d’un organe de transmission et des tension et courant requis pour la propulsion. Interprétation sous grapheur des performances réelles de la voiture en matière de rapidité et d’énergie consommée 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble * Équipement optionnel

32 3 - les besoins énergétiques :
5 / 5 Quelle quantité d’énergie faut-il pour assurer la propulsion de la voiture dans sa version de base, suivant son mode de conduite et son chargement ? Les questions phares 3.1 3.2 3.3 3.4 modèles d’études outils de simulation relevés sur piste relevés sur banc de chargement* Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Possibilité d’utiliser le banc de tests optionnel pour effectuer un chargement dynamique de la voiture complète ou du moteur seul, au moyen de volants d’inertie, avec une approche concrète de la notion d’« inertie équivalente ». Possibilité de mettre également au point sur le même banc des simulations de résistances aérodynamiques, au moyen de roues équipées de pales, à prototyper par l’élève ( notice détaillée fournie ) 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble * Équipement optionnel

33 4 - l’adaptabilité du système :
1 / 5 Le système H-Cell, défini sous un encombrement considéré maximal, peut-il remplacer la batterie de la voiture tout en offrant les mêmes performances ? Les questions phares Pouvoir calorifique de l’hydrogène, contenance, débit, tension, intensité, puissance, rendement en puissance fournie Rubriques quelles sont les performances optimales de la pile à combustible dans sa version actuelle ? 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène en autonomie 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur en agissant sur l’agencement des composants de la pile 6 - votre projet Vue d’ensemble comment les accroître ? en agissant sur l’agencement des cartouches

34 4 - l’adaptabilité du système :
2 / 5 Le système H-Cell, défini sous un encombrement considéré maximal, peut-il remplacer la batterie de la voiture tout en offrant les mêmes performances ? Les questions phares 4.1 4.2 4.3 4.4 puissance fournie autonomie influence de l’agencement de composants de la pile à combustible influence de l’agencement de cartouches d’hydrogène Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Comparaison entre la puissance optimale que peut fournir la pile à combustible et la puissance requise pour la propulsion 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

35 4 - l’adaptabilité du système :
3 / 5 Le système H-Cell, défini sous un encombrement considéré maximal, peut-il remplacer la batterie de la voiture tout en offrant les mêmes performances ? Les questions phares 4.1 4.2 4.3 4.4 puissance fournie autonomie influence de l’agencement de composants de la pile à combustible influence de l’agencement de cartouches d’hydrogène Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Comparaison entre l’autonomie requise dans le cahier des charges et les réserves embarquées disponibles 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

36 4 - l’adaptabilité du système :
4 / 5 Le système H-Cell, défini sous un encombrement considéré maximal, peut-il remplacer la batterie de la voiture tout en offrant les mêmes performances ? Les questions phares 4.1 4.2 4.3 4.4 puissance fournie autonomie influence de l’agencement de composants de la pile à combustible influence de l’agencement de cartouches d’hydrogène Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Identification des paramètres modifiables du système H-Cell permettant d’améliorer les performances en terme de puissance à fournir 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

37 4 - l’adaptabilité du système :
5 / 5 Le système H-Cell, défini sous un encombrement considéré maximal, peut-il remplacer la batterie de la voiture tout en offrant les mêmes performances ? Les questions phares 4.1 4.2 4.3 4.4 puissance fournie autonomie influence de l’agencement de composants de la pile à combustible influence de l’agencement de cartouches d’hydrogène Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Identification des paramètres modifiables du système H-Cell permettant d’améliorer les performances en terme d’autonomie 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

38 5 - le choix constructeur :
1 / 5 La solution actuelle d’exploitation hybride du système H-Cell vous paraît-elle pleinement cohérente au regard des performances requises et d’une volonté de développement durable ? Les questions phares Cartouches d’hydrogène, pile à combustible, batterie… au moyen de relevés sur piste par système d’acquisition embarqué Rubriques Comment contrôler chacun des différents modes de fonctionnement du groupe « H-Cell system + Batterie » ? 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène au moyen de relevés sur banc de chargement* 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur 6 - votre projet en matière de consommation d’énergie Comment dresser un bilan complet de l’efficacité de l’ensemble ainsi conçu en partant de la source? Vue d’ensemble en matière de développement durable * Équipement optionnel

39 5 - le choix constructeur :
2 / 5 La solution actuelle d’exploitation hybride du système H-Cell vous paraît-elle pleinement cohérente au regard des performances requises et d’une volonté de développement durable ? Les questions phares 5.1 5.2 5.3 5.4 relevés sur piste relevés sur banc de chargement* consommation d’énergie développement durable Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Interprétation de résultats de performances réelles sur piste en matière de rapidité et de consommation 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble * Équipement optionnel

40 5 - le choix constructeur :
3 / 5 La solution actuelle d’exploitation hybride du système H-Cell vous paraît-elle pleinement cohérente au regard des performances requises et d’une volonté de développement durable ? Les questions phares 5.1 5.2 5.3 5.4 relevés sur piste relevés sur banc de chargement* consommation d’énergie développement durable Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Interprétation de résultats de performances réelles d’après chargements spécifiques, en matière de rapidité et de consommation 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble * Équipement optionnel

41 5 - le choix constructeur :
4 / 5 La solution actuelle d’exploitation hybride du système H-Cell vous paraît-elle pleinement cohérente au regard des performances requises et d’une volonté de développement durable ? Les questions phares 5.1 5.2 5.3 5.4 relevés sur piste relevés sur banc de chargement* consommation d’énergie développement durable Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Bilan global de consommation énergétique et d’efficacité du système complet « Station + Pile + Batterie + Voiture » 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble * Équipement optionnel

42 5 - le choix constructeur :
5 / 5 La solution actuelle d’exploitation hybride du système H-Cell vous paraît-elle pleinement cohérente au regard des performances requises et d’une volonté de développement durable ? Les questions phares 5.1 5.2 5.3 5.4 relevés sur piste relevés sur banc de chargement* consommation d’énergie développement durable Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système Bilan global de l’impact écologique des exploitations actuelles de l’énergie électrique 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble * Équipement optionnel

43 6 - votre projet : Rubriques 1 / 5
Quelles autres solutions d’exploitation d’un tel système seraient, d’après vos analyses, envisageables à l’avenir, dans le but d’améliorer l’impact écologique et économique ? Les questions phares Conduite plus économique, moins de pertes, système mieux organisé, autres sources d’énergie… en agissant sur le pilotage Rubriques Comment minimiser le besoin en énergie de la voiture ? 1 - le système à étudier en agissant sur les composants de la chaîne d’énergie 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système en réduisant les diverses formes de résistances au mouvement, en accélération ou à vitesse stabilisée 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble en agissant sur le mode de génération d’électricité par électrolyse de l’eau Comment accentuer le respect de l’environnement dans un cadre de production d’hydrogène ?

44 6 - votre projet : Rubriques 2 / 5
Quelles autres solutions d’exploitation d’un tel système seraient, d’après vos analyses, envisageables à l’avenir, dans le but d’améliorer l’impact écologique et économique ? Les questions phares 6.1 6.2 6.3 6.4 agir sur le pilotage agir sur les composants de la chaîne d’énergie de la voiture réduire les diverses formes de résistances au mouvement agir sur le mode de génération d’hydrogène Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système En proposant par exemple un système d’assistance à l’éco-conduite, au moyen d’un dispositif d’alerte lumineuse ( à basse consommation ) pour signaler au pilote un cas de forte consommation, l’incitant ainsi à modifier sa commande pour une conduite moins « gourmande » en énergie 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

45 6 - votre projet : Rubriques 3 / 5
Quelles autres solutions d’exploitation d’un tel système seraient, d’après vos analyses, envisageables à l’avenir, dans le but d’améliorer l’impact écologique et économique ? Les questions phares 6.1 6.2 6.3 6.4 agir sur le pilotage agir sur les composants de la chaîne d’énergie de la voiture réduire les diverses formes de résistances au mouvement agir sur le mode de génération d’hydrogène Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système En proposant par exemple : Pour la fonction « Alimenter » une autre configuration de batterie ou la mise en place d’un super-condensateur utile dans les phases de forte consommation Pour la fonction « Convertir » un remplacement du moteur à balais par un moteur brushless, avec un variateur de vitesse approprié pour la fonction « Distribuer » ( programmable au moyen de logiciel PC + interface ou directement par boîtier de programmation, fournis en option ) Pour la fonction « Transmettre » une autre configuration de la transmission entre moteur et roues 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

46 6 - votre projet : Rubriques 4 / 5
Quelles autres solutions d’exploitation d’un tel système seraient, d’après vos analyses, envisageables à l’avenir, dans le but d’améliorer l’impact écologique et économique ? Les questions phares 6.1 6.2 6.3 6.4 agir sur le pilotage agir sur les composants de la chaîne d’énergie de la voiture réduire les diverses formes de résistances au mouvement agir sur le mode de génération d’hydrogène Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système En agissant par exemple sur le profil de la carrosserie, la masse d’éléments de châssis,etc. 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

47 6 - votre projet : Rubriques 5 / 5
Quelles autres solutions d’exploitation d’un tel système seraient, d’après vos analyses, envisageables à l’avenir, dans le but d’améliorer l’impact écologique et économique ? Les questions phares 6.1 6.2 6.3 6.4 agir sur le pilotage agir sur les composants de la chaîne d’énergie de la voiture réduire les diverses formes de résistances au mouvement agir sur le mode de génération d’hydrogène Rubriques 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques 4 - l’adaptabilité du système En remplaçant la source d’alimentation « secteur » de la station de recharge par un dispositif exploitant l’énergie éolienne, solaire, ou autre 5 - le choix constructeur 6 - votre projet Vue d’ensemble

48 « batteries actuelles » de la pile à combustible
l’évolution de flux d’énergie électrique performances en vitesse et consommation la transmission d’énergie mécanique l’exploitation électrique à bord du véhicule le pilotage de la propulsion 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 phase de découverte « pile à hydrogène » « batteries actuelles » phase d’études comparatives 2.1 2.2 2.3 Les questions phares Rubriques relevés sur piste TT01 relevés sur banc de chargement modèles d’études outils de simulation 3.1 3.2 3.3 3.4 1 - le système à étudier 2 - la place de l’hydrogène 3 - les besoins énergétiques influence de l’agencement de composants de la pile à combustible influence de l’agencement de cartouches d’hydrogène puissance Fournie H-Cell Autonomie 4.1 4.2 4.3 4.4 4 - l’adaptabilité du système 5 - le choix constructeur développement durable TT01-H-Cell consommation d’énergie relevés sur banc de chargement relevés sur piste 5.1 5.2 5.3 5.4 6 - votre projet agir sur le pilotage les composants de la chaîne d’énergie de la voiture réduire les diverses formes de résistances au mouvement le mode de génération d’hydrogène 6.1 6.2 6.3 6.4 Vue d’ensemble

49 Les points du programme Énergie et Environnement
Rubriques Tronc commun STI2D Énergie et Environnement Document d’origine

50 Les points du programme Énergie et Environnement
Objectifs et compétences en STI2D Trois objectifs sont assignés aux enseignements de tronc commun en STI2D. Le premier consiste à acquérir des concepts de base de technologie industrielle et à les appliquer dans une logique de limitation de l’impact environnemental. Pour cela l’enseignement est organisé en collaboration directe avec ceux de sciences physiques et chimiques, fondamentales et appliquées et de mathématiques, de façon à coordonner les apprentissages et à garantir le niveau scientifique nécessaire aux poursuites d’études. Le deuxième adossé à une pédagogie de l’action, à dominante inductive, consiste en une approche pluritechnique mettant en évidence la richesse et la diversité des solutions techniques actuelles intégratrices de la mobilisation des trois champs : gestion de l’énergie, traitement de l’information, utilisation et transformation de la matière. Ces trois champs doivent être abordés de manière globale, équilibrée,non exclusive ni indépendamment les uns des autres. La mise en œuvre des modèles et des méthodes d’analyse dans un contexte de résolution de problèmes techniques authentiques est ainsi recherchée. Le troisième est relatif à la communication. Il permet aux élèves de présenter les différentes problématiques techniques auxquelles ils sont confrontés et d’expliciter de façon raisonnée les choix effectués, y compris en langue vivante étrangère. Légende pour la lecture de tableaux qui suivent : Texte rouge : les points traités dans cette version de didacticiel Texte vert : les autres points, compatibles avec l’équipement proposé, non traités dans cette version de didacticiel Les points du programme Rubriques Tronc commun STI2D Énergie et Environnement Document d’origine

51 Les points du programme Énergie et Environnement
Objectifs et compétences en STI2D Objectifs / STI2D Compétences / STI2D Société et développement durable O1 – Caractériser des systèmes privilégiant un usage raisonné du point de vue développement durable CO1.1. Justifier les choix des matériaux, des structures d’un système et les énergies mises en œuvre dans une approche de développement durable CO1.2. Justifier le choix d’une solution selon des contraintes d’ergonomie et d’effets sur la santé de l’homme et du vivant O2 – Identifier les éléments permettant la limitation de l’Impact environnemental d’un système et de ses constituants CO2.1. Identifier les flux et la forme de l’énergie, caractériser ses transformations et/ou modulations et estimer l’efficacité énergétique globale d’un système CO2.2. Justifier les solutions constructives d’un système au regard des impacts environnementaux et économiques engendrés tout au long de son cycle de vie Technologie O3 – Identifier les éléments influent du développement d’un système CO3.1. Décoder le cahier des charges fonctionnel d’un système CO3.2. Évaluer la compétitivité d’un système d’un point de vue technique et économique O4 – Décoder l’organisation fonctionnelle, structurelle et logicielle d’un système CO4.1. Identifier et caractériser les fonctions et les constituants d’un système ainsi que ses entrées/sorties CO4.2. Identifier et caractériser l’agencement matériel et/ou logiciel d’un système CO4.3. Identifier et caractériser le fonctionnement temporel d’un système CO4.4. Identifier et caractériser des solutions techniques relatives aux matériaux, à la structure, à l’énergie et aux informations ( acquisition, traitement, transmission ) d’un système O5 – Utiliser un modèle de comportement pour prédire un fonctionnement ou valider une performance CO5.1. Expliquer des éléments d’une modélisation proposée relative au comportement de tout ou partie d’un système CO5.2. Identifier des variables internes et externes utiles à une modélisation, simuler et valider le comportement du modèle CO5.3. Évaluer un écart entre le comportement du réel et le comportement du modèle en fonction des paramètres proposés Communication O6 – Communiquer une idée, un principe ou une solution technique, un projet, y compris en langue étrangère CO6.1. Décrire une idée, un principe, une solution, un projet en utilisant des outils de représentation adaptés CO6.2. Décrire le fonctionnement et/ou l’exploitation d’n système en utilisant l’outil de description le plus pertinent CO6.3. Présenter et argumenter de démarches, des résultats, y compris dans une langue étrangère Les points du programme Rubriques Tronc commun STI2D Énergie et Environnement

52 Les points du programme Énergie et Environnement
1 – Principe de conception et développement durable Les points du programme 1.1 – Compétitivité et créativité 1.1.1 Paramètres de la compétitivité : Importance de service rendu ( besoin réel et besoin induit ) / Innovation ( de produit, de procédé, de marketing ) / Créativité, normalisation, protection des innovations ( brevets, stratégies de concurrence ) / Design produit et architecture / Ergonomie : notion de confort, d’efficacité, de sécurité dans les relations homme-produit, homme-système 1.1.2 Cycle de vie d’un produit et choix techniques, économiques et environnementaux : Les étapes du cycle de vie d’un système / Prise en compte globale du cycle de vie 1.1.3 Compromis complexité - efficacité - coût : Relation Fonction/Coût/Besoin / Relation Fonction/Coût/Réalisation / Relation Fonction/Impact environnemental 1.2 – Conception d’un système 1.2.1 Etapes de la démarche de conception : Expression du besoin, spécifications fonctionnelles et organisationnelles d’un système ( cahier des charges fonctionnel ) 1.2.2 Mise à disposition des ressources : Physique Chimie : Les ressources énergétiques : sources primaires et secondaires ( hydraulique, nucléaire, solaire, biomasse, géologique ( géothermie, pétrole, gaz, charbon ) chimique ( pile à combustible ), électrique, mécanique ) / Coûts relatifs, disponibilité, impacts environnementaux des matériaux / Enjeux énergétiques mondiaux : extraction et transport, production centralisée, production locale 1.2.3 Utilisation raisonnée des ressources : Propriétés physico-chimiques, mécaniques et thermiques des matériaux / Impacts environnementaux associés aux solutions constructives ( optimisation des masses, optimisation des assemblages ) / Impacts environnementaux associés au cycle de vie du produit ( contraintes d’utilisation, d’industrialisation et de fin de vie ) / Typologies des solutions en vue d’une optimisation énergétique globale pour un usage raisonné : adaptation optimale aux caractéristiques du besoin, réduction de la consommation /énergétique, minimisation et valorisation des pertes et des rejets énergétiques, valorisation thermique / Efficacité énergétique d’un système / Apport de la chaîne d’information associée à la commande pour améliorer l’efficacité globale d’un système Rubriques Tronc commun STI2D Énergie et Environnement

53 Les points du programme Énergie et Environnement
2 – Outils et méthodes d’analyse et de description des systèmes 2.1 – Approche fonctionnelle des systèmes 2.1.1 Organisation fonctionnelle d’une chaîne d’énergie : Caractérisation des fonctions relatives à l’énergie : production, transport, stockage, transformation, modulation, variation 2.1.2 Organisation fonctionnelle d’une chaîne d’information : Caractérisation des fonctions relatives à l’information : acquisition et restitution, codage et traitement, transmission 2.2 – Outils de représentation 2.2.1 Représentation du réel : Représentation sensible ( design produit, architecture ) / Représentation volumique numérique de systèmes / Exploitation des représentations numériques 2.2.2 Représentations symboliques : Représentation fonctionnelle des systèmes : schéma bloc, graphe de flux d’énergie, schéma cinématique, schéma électrique, schéma fluidique, norme UML ( niveau organisationnel ) / Schéma architectural ( mécanique, énergétique, informationnel ) / Représentation des répartitions et de l’évolution des grandeurs énergétiques ( diagramme, vidéo, image ) / Représentations associées au codage de l’information : variables, encapsulation des données 2.3 – Approche comportementale 2.3.1 Modèles de comportement : Principes généraux d’utilisation / Identification et limites des modèles de comportements, paramétrage associé aux progiciels de simulation / Identification des variables du modèle, simulation et comparaison des résultats obtenus au système réel ou à son cahier des charges 2.3.2 Comportement des matériaux : Physique Chimie : matériaux métalliques, matières plastiques, céramiques. Comportement physico-chimique ( électrique, magnétique, oxydation, corrosion ) / Matériaux composites, nano matériaux / Classification et typologie des matériaux / Comportements caractéristiques des matériaux selon les points de vue / Mécaniques ( efforts, frottements, élasticité, dureté, ductilité ) / Thermiques ( échauffement par conduction, convection par rayonnement, fusion, écoulement ) / Electriques ( résistivité, perméabilité, permittivité ) 2.3.3 Comportement mécanique des systèmes : Physique Chimie : Solides en mouvement ( translation rectiligne et rotation autour d’un axe fixe ). Aspects énergétiques du mouvement / Equilibres des solides : modélisation des liaisons, actions mécaniques, principe fondamental de la statique, résolution d’un problème de statique plane / Résistance des matériaux : hypothèses et modèle poutre, types de sollicitations simples, notion de contrainte et de déformation, loi de Hooke et module d’Young, limite élastique, étude d’une sollicitation simple 2.3.4 Structures porteuses : Aspects vibratoires / Transferts de charges 2.3.5 Comportement énergétiques des systèmes : Physique Chimie : formes de l’énergie ( grandeurs, caractéristiques associées aux énergies – électrique, électromagnétique, thermique, chimique, fluidique, rayonnante, nucléaire – unités, ordres de grandeur, travail, puissance / Principes de base de dynamique des fluides et de la thermodynamique appliqués aux systèmes techniques / Transformation de l’énergie ( électrique-électrique, électrique-mécanique, électrique-thermique, électrique-éclairement, cinétique-électrique, mécanique-thermique ) / Modulation de l’énergie / Principes de causalité : relation de causalité entre grandeur influente et influencée, continuité temporelle, état initial u système / Analyse des pertes de charges fluidiques, dimensionnement des composants / Les paramètres de gestion de l’énergie liés au stockage et aux transformations / Conservation d’énergie, pertes et rendements, principe de réversibilité / Natures et caractéristiques des sources et des charges / Caractérisation des échanges d’énergie entre source et charge : disponibilité, puissance, reconfiguration, qualité, adaptabilité au profil de charge, régularité 2.3.6 Comportements informationnels des systèmes : Caractérisation de l’information : expression, visualisation, interprétation, caractérisations temporelle et fréquentielle / Modèles de description en statique et dynamique / Modèles algorithmiques : structures algorithmiques élémentaires ( boucles, conditions, branchement ). Variables Les points du programme Rubriques Tronc commun STI2D Énergie et Environnement

54 Les points du programme Énergie et Environnement
3 – Solutions technologiques 3.1 – Structures matérielles et/ou logicielles 3.1.1 Choix des matériaux : Principes de choix , indices de performances, méthodes structurées d’optimisation d’un choix, conception multi contraintes et multi objectifs 3.1.2 Typologie des solutions constructives des liaisons entre solides : Caractérisation des liaisons sur les systèmes / Relation avec les mouvements / déformation et les efforts 3.1.3 Typologie des solutions constructives de l’énergie : Système énergétique mono source / Système énergétique multi source et hybride 3.1.4 Traitement de l’information : Codage ( binaire, hexadécimal, ASCII ) et transcodage de l’information, compression, correction / Programmation objet : structures à base de microcontrôleurs et structures spécialisées ( composants analogiques et/ou numériques programmables ) / Systèmes évènementiels : logique combinatoire, logique séquentielle, diagramme états-transitions / Traitement analogique de l’information : opérations élémentaires ( addition, soustraction, multiplication, saturation ) 3.2 – Constituants d’un système 3.2.1 Transformateurs et Modulateurs d’énergie associés : Adaptateurs d’énergie : réducteurs mécaniques, transformateurs électriques parfaits et échangeurs thermiques / Actionneurs et modulateurs : moteurs électriques et modulateurs, vérins pneumatiques et interfaces, vannes pilotées dans l’habitat pour des applications hydrauliques et thermiques / Accouplements permanents ou non, freins / Convertisseurs d’énergie : ventilateurs, pompes, compresseurs, moteur thermique / Eclairage 3.2.2 Stockage d’énergie : Mécanique, hydraulique ou pneumatique : sous forme potentielle ou cinétique / Chimique : piles et accumulateurs, combustibles, carburants, comburants / Electrostatique : condensateur et super condensateur / Electromagnétique / Thermique : chaleur latente et chaleur sensible 3.2.3 Acquisition et codage de l’information : Capteurs : approche qualitative des capteurs, grandeur mesurée et grandeurs d’influence ( parasitage, sensibilité, linéarité ) / Conditionnement et adaptation du capteur à la chaîne d’information, échantillonnage, blocage / Filtrage de l’information : types de filtres ( approche par gabarit ) / Restitution de l’information : approche qualitative des démodulations ( transducteurs Voix, Données, Images ; commande des pré-actionneurs ) 3.2.4 Transmission de l’information, réseaux et Internet : Transmission de l’information (modulations d’amplitude, modulations de fréquence, modulations de phase) / Caractéristiques d’un canal de transmission, multiplexage / Organisations matérielle et logicielle d’un dispositif communicant : constituants et interfaçages / Modèles en couche des réseaux, protocoles et encapsulation des données / Adressages physique et logique d’un composant sur un réseau : protocoles ARP et ICMP / Architecture client/serveur : protocoles FTP et HTTP / Gestion du réseau : paramétrage d’un domaine dynamique et paramétrage statique d’un routeur ( ou modem-routeur ) Les points du programme Rubriques Tronc commun STI2D Énergie et Environnement

55 Les points du programme Énergie et Environnement
Objectifs et compétences en STI2D-EE La spécialité « Énergie et environnement » explore la gestion, le transport, la distribution et l’utilisation de l’énergie. Elle apporte les compétences nécessaires pour appréhender l’efficacité énergétique de tous les systèmes ainsi que leur impact sur l’environnement et l’optimisation du cycle de vie. Comme dans toutes autres spécialités de STI2D, le titulaire du baccalauréat doit être capable, pour tout ou partie d’un système ou d’une solution technique de concevoir, dimensionner, et réaliser un prototype, une maquette, une étude relativement à une solution technique envisagée. La formation doit alors prendre appui sur des systèmes répondant à un besoin de l’homme. Si le programme de chaque spécialité permet un approfondissement, il doit aussi appréhender de manière globale l’approche « Matière-Énergie-Information » qui caractérise les interactions au sein d’un système réel. Le projet, caractéristique pédagogique et lié à la dominante, suit également cette logique et ne peut s’affranchir d’un développement pluritechnique. Légende pour la lecture de tableaux qui suivent : Texte rouge : les points traités dans cette version de didacticiel Texte vert : les autres points, compatibles avec l’équipement proposé, non traités dans cette version de didacticiel Les points du programme Rubriques Tronc commun STI2D Énergie et Environnement Document d’origine

56 Rubriques Les points du programme Tronc commun STI2D
Objectifs complémentaires / STI2D - EE Compétences complémentaires / STI2D - EE EE 1 – Imaginer une solution, répondre à un besoin CO1.1. Participer à une démarche de conception dans le but de proposer plusieurs solutions possibles à un problème technique identifié en lien avec un enjeu énergétique CO1.2. Justifier une solution retenue en intégrant les conséquences des choix sur le triptyque Matériau – Énergie – Information CO1.3. Définir la structure, la constitution d’un système en fonction des caractéristiques technico-économiques et environnementales attendues CO1.4. Définir les modifications de la structure, les choix de constituants et du type de système de gestion d’une chaîne d’énergie afin de répondre à une évolution d’un cahier des charges EE 2 – Valider des solutions techniques CO2.1. Renseigner un logiciel de simulation du comportement énergétique avec les caractéristiques du système et les paramètres externes pour un point de fonctionnement donné CO2.2. Interpréter les résultats d’une simulation afin de valider une solution ou l’optimiser CO2.3. Comparer et interpréter le résultat d’une simulation d’un comportement d’un système avec un comportement réel CO2.4. Mettre en œuvre un protocole d’essais et de mesures sur un prototype d’une chaîne d’énergie, interpréter les résultats EE 3 –Gérer la vie d’un système CO3.1. Expérimenter des procédés de stockage, de production, de transport, de transformation d’énergie pour aider à la conception d’une chaîne d’énergie CO3.2. Réaliser et valider un prototype obtenu en réponse à tout ou partie du cahier des charges initial CO3.3. Intégrer un prototype dans un système à modifier pour valider son comportement et ses performances Les points du programme Rubriques Tronc commun STI2D Énergie et Environnement

57 Les points du programme Énergie et Environnement
1 – Projet Technologique 1.1 Paramètre de la compétitivité : Conformité à une norme / L’ergonomie : sécurité dans les relations homme-système / Maintenabilité, fiabilité / Innovation technologique : intégration des fonctions et optimisation du fonctionnement, solutions intégrant les énergies renouvelables / Influence de la durée de vie des constituants 1.2 La démarche de projet : Organisation de projet : répartition des tâches, planification, revues de projet / Etapes principales d’un projet industriel / Procédures de tests, de validations, procès-verbaux, recettes / Indicateurs de suivi de projet / Participation à la conduite d’un projet 1.3 Vérification des performances : Contraintes du cahier des charges : performances, qualité, sécurité, temps caractéristiques / Recette du prototype au regard des besoins formalisés dans le cahier des charges 1.4 Communication technique : Compte rendu d’une activité de projet / Présentation d’une intention de conception ou d’une solution / Animation d’une revue de projet 2 – Conception d’un système 2.1 Approche fonctionnelle d’une chaîne d’énergie : Structure fonctionnelle d’une chaîne d’énergie, principe de causalité, graphe de structure d’une chaîne d’énergie / Schéma de transfert d’énergie / Structures d’alimentation en énergie multi-transformateur 2.2 Approche fonctionnelle du système de gestion de la chaîne d’énergie : Gestion de l’information dédiée aux applications énergétiques, caractéristiques des fonctions des systèmes / Fonctions de communication homme-système : types de caractéristiques / Autour d’un point de fonctionnement donné, systèmes asservis ou régulés : représentation fonctionnelle ( schémas blocs, chaîne d’action et de retour, correcteur ) ; grandeur réglée, réglante et perturbatrice 2.3 Paramètre influent la conception : Efficacité énergétique passive et active d’un système 2.4 Approche comportementale : 2.4.1 Comportement énergétique des systèmes : Comportement dynamique d’un mécanisme / Théorème de l’énergie cinétique / Inertie ramenée à l’arbre primaire / Exploitation d’un maquette numérique et d’un résultat de simulation / Comportement temporel des constituants d’une chaîne d’énergie, représentation / Caractéristiques et comportements thermique er acoustique des matériaux et parois d’un bâtiment / Charge d’une chaîne d’énergie, définition, types de charges, caractérisation / Optimisation des échanges d’énergie entre source et charge, amélioration de l’efficacité énergétique : disponibilité, puissance, reconfiguration, qualité, adaptabilité au profil de charge, inertie, régularité, modes de fonctionnement ( marche, arrêt, intermittence ) 2.4.2 Gestion de l’énergie en temps réel : Contrôle instantané du fonctionnement du système en vue d’un maintien au plus près d’un point de fonctionnement / Diagramme états-transitions pour un système évènementiel 2.4.3 Validation comportementale par simulation : Loi de commande,paramètres du modèle de comportement, paramètres de l’environnement / Validation du comportement du système de gestion d’une chaîne d’énergie par simulation 2.5 Critères de choix de solutions : Constituants matériels et logiciels associés aux fonctions techniques assurées par la chaîne d’énergie et répondant aux performances attendues / Type de système de gestion de l’énergie / Interfaces entre le système de gestion de l’énergie et la chaîne d’énergie / Capteurs / Protections contre les surintensités et contre les surcharges / Conducteurs 3 – Transports et distribution d’énergie, étude de cas 3.1 Production et transport d’énergie : Types et caractéristiques des centrales électriques,hydrauliques, thermiques / Types de solutions de production d’énergies renouvelables, caractéristiques / Structure d’un réseau de transport et de distribution d’énergie électrique, caractéristiques et pertes / Distribution de l’énergie électrique / Structure d’un réseau de production, de transport et de distribution de fluides / Gestion du réseau de transport / Comptage et facturation de l’énergie / Impact environnemental 4 – Réalisation et qualification d’un prototype 4.1 Réalisation d’un prototype : Décodage de notices techniques et des procédures d’installation / Agencement, paramétrage et interconnexion de constituants de la chaîne d’énergie / Mise en œuvre d’un système local de gestion d’énergie / Mise en œuvre d’un système de télégestion et de surveillance 4.2 Sécurité : Techniques liées à la sécurité : notion de redondance, auto-surveillance / Prévention des risques : prévention intrinsèque, protection, information 4.3 Essais et réglages en vue d’assurer le fonctionnement et d’améliorer les performance : Protocole d’essais,essais et caractérisation des écarts par rapport au comportement attendu / Essais hors énergie, essais statiques en énergie, essais dynamiques / Démarche raisonnée d’identification des causes des écarts et de résolution des problèmes / Paramètres à ajuster pour un fonctionnement spécifié d’un système ou d’un constituant Les points du programme Rubriques Tronc commun STI2D Énergie et Environnement

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