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STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares.

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1 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation

2 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Le support détude Le support détude Rubriques Les ressources Les ressources Les systèmes exploités Les systèmes exploités

3 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Le support détude Le support détude Rubriques Les systèmes exploités Les systèmes exploités - Voiture radiocommandée TAMIYA* TT01 Modèle réduit électrique 1/10 ème 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 dénergie 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 dhydrogène, ne présentant aucun risque à lemploi, ainsi que lunité de contrôle des flux énergétiques à travers pile et batterie. - Station Hydrofill de recharge des cartouches dhydrogène Exploitant lénergie électrique du secteur pour générer lhydrogène par électrolyse de leau. Stockage de lhydrogène 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 - Voiture radiocommandée TAMIYA* TT01 Modèle réduit électrique 1/10 ème 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 dénergie 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 dhydrogène, ne présentant aucun risque à lemploi, ainsi que lunité de contrôle des flux énergétiques à travers pile et batterie. - Station Hydrofill de recharge des cartouches dhydrogène Exploitant lénergie électrique du secteur pour générer lhydrogène par électrolyse de leau. Stockage de lhydrogène 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 Les ressources Les ressources

4 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Le support détude Le support détude Rubriques Les ressources Les ressources - Didacticiels de présentation et détudes La place de lhydrogène dans le mix énergétique – De la station de recharge à la pile à combustible, avec détails dévolutions chimiques et électriques - La voiture TAMIYA équipée ou non de pile à combustible et de carte dacquisition, 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 dutilisation 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 dacquisition, sous SolidWorks 2003 (possibilité daccès à chaque organe mécanique interne, actionneurs, câblages et connexions). - Carte dacquisition embarquée Pour relever les performances de la voiture en rapidité et consommation, et suivre lévolution des différents flux énergétiques à travers le système hybride. Lecture globale directe sur lécran 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 dénergie 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 deffectuer sur le modèle réduit diverses mesures complémentaires, pour mettre en évidence limpact de certains phénomènes résistants au mouvement, comme le plus important au démarrage : linertie, ou bien à vitesse de pointe : la pénétration dans lair. Dans le cadre de la mise en évidence de phénomènes dynamiques, lélève pourra ainsi aisément, à travers ses diverses manipulations, interpréter les notions dinertie et dinertie équivalente, qui font partie de son programme en STI2D EE. Les auteurs : Philippe LAI, Agrégé de Mécanique, Alain CHARBONNEL, Agrégé de Génie Mécanique - Didacticiels de présentation et détudes La place de lhydrogène dans le mix énergétique – De la station de recharge à la pile à combustible, avec détails dévolutions chimiques et électriques - La voiture TAMIYA équipée ou non de pile à combustible et de carte dacquisition, 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 dutilisation 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 dacquisition, sous SolidWorks 2003 (possibilité daccès à chaque organe mécanique interne, actionneurs, câblages et connexions). - Carte dacquisition embarquée Pour relever les performances de la voiture en rapidité et consommation, et suivre lévolution des différents flux énergétiques à travers le système hybride. Lecture globale directe sur lécran 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 dénergie 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 deffectuer sur le modèle réduit diverses mesures complémentaires, pour mettre en évidence limpact de certains phénomènes résistants au mouvement, comme le plus important au démarrage : linertie, ou bien à vitesse de pointe : la pénétration dans lair. Dans le cadre de la mise en évidence de phénomènes dynamiques, lélève pourra ainsi aisément, à travers ses diverses manipulations, interpréter les notions dinertie et dinertie équivalente, qui font partie de son programme en STI2D EE. Les auteurs : Philippe LAI, Agrégé de Mécanique, Alain CHARBONNEL, Agrégé de Génie Mécanique Les systèmes exploités Les systèmes exploités Cliquer ici pour la suite de cette rubrique en images…

5 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Cliquer ici pour la suite de cette rubrique en images…

6 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation la place de lhydrogène aujourdhui, dans le mix énergétique la place de lhydrogène aujourdhui, dans le mix énergétique

7 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation La place de lhydrogène aujourdhui, dans le mix énergétique La place de lhydrogène aujourdhui, dans le mix énergétique détails de structure interne de la pile à combustible détails de structure interne de la pile à combustible

8 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation transformations chimiques, internes à la pile à combustible, qui génèrent le courant électrique transformations chimiques, internes à la pile à combustible, qui génèrent le courant électrique

9 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation liens vers documents imprimables (pour présentations ou études) liens vers documents imprimables (pour présentations ou études)

10 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation présentation de la voiture complète, avec ou sans pile à combustible, entièrement modélisée sous SolidWorks (version également disponible sous Inventor) présentation de la voiture complète, avec ou sans pile à combustible, entièrement modélisée sous SolidWorks (version également disponible sous Inventor)

11 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation présentation complète du système au moyen de diagrammes « UML » et « SysML» présentation complète du système au moyen de diagrammes « UML » et « SysML»

12 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation les acquisitions disponibles au moyen de la carte embarquée les acquisitions disponibles au moyen de la carte embarquée

13 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation des exemples de résultats de tests réels sur piste… des exemples de résultats de tests réels sur piste…

14 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation liens vers documents imprimables pour synthèses danalyses… liens vers documents imprimables pour synthèses danalyses…

15 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation des exemples dexploitations de logiciels de simulation (pour analyse de comportements théoriques de la voiture à vitesse constante ou en accélération) des exemples dexploitations de logiciels de simulation (pour analyse de comportements théoriques de la voiture à vitesse constante ou en accélération)

16 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation des exemples dexploitations de tableur type « Excel » pour simulations (effort nécessaire à la propulsion, puissance absorbée correspondante, énergie nécessaire pour satisfaire une certaine autonomie, etc.) énergie nécessaire pour satisfaire une certaine autonomie, etc.) des exemples dexploitations de tableur type « Excel » pour simulations (effort nécessaire à la propulsion, puissance absorbée correspondante, énergie nécessaire pour satisfaire une certaine autonomie, etc.) énergie nécessaire pour satisfaire une certaine autonomie, etc.)

17 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur Vue densemble Vue densemble

18 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation permettant, après interprétation des résultats, de connaître les caractéristiques de flux dénergie électrique ? de flux dénergie électrique ? permettant, après interprétation des résultats, de connaître les caractéristiques de flux dénergie électrique ? de flux dénergie électrique ? permettant, après interprétation des résultats, de connaître lévolution des performances en rapidité et consommation ? permettant, après interprétation des résultats, de connaître lévolution des performances en rapidité et consommation ? comment se passe la transmission la transmission dénergie mécanique ? comment se passe la transmission la transmission dénergie mécanique ? comment acquérir les mesures relatives aux performances atteintes performances atteintes et énergies mises en jeu ? et énergies mises en jeu ? comment acquérir les mesures relatives aux performances atteintes performances atteintes et énergies mises en jeu ? et énergies mises en jeu ? 1 - le système à étudier : La propulsion, la pile à combustible et la batterie, la carte dacquisition comment est exploitée exploitée lénergie électrique à bord ? comment est exploitée exploitée lénergie électrique à bord ? comment Piloter la voiture ? comment commentseffectue la propulsion de la voiture? commentseffectue la propulsion de la voiture? Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? Les questions phares Les questions phares Rubriques 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 1 / 6 Vue densemble Vue densemble

19 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution des performances en vitesse et consommation lévolution des performances en vitesse et consommation la transmission dénergiemécanique dénergiemécanique Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? lexploitationdénergie électrique à bord du véhicule lexploitationdénergie électrique à bord du véhicule le pilotage de la propulsion le pilotage de la propulsion 1 - le système à étudier : 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 ) 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 ) Les questions phares Les questions phares 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier Rubriques 2 / 6 Vue densemble Vue densemble

20 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution de performances en vitesse et consommation lévolution de performances en vitesse et consommation la transmission dénergiemécanique dénergiemécanique Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? lexploitationdénergie électrique à bord du véhicule lexploitationdénergie électrique à bord du véhicule le pilotage de la propulsion le pilotage de la propulsion 1 - le système à étudier : 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 ) 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 ) Les questions phares Les questions phares 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier Rubriques 3 / 6 Vue densemble Vue densemble

21 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution de performances en vitesse et consommation lévolution de performances en vitesse et consommation la transmission dénergiemécanique dénergiemécanique Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? lexploitationdénergie électrique à bord du véhicule lexploitationdénergie électrique à bord du véhicule le pilotage de la propulsion le pilotage de la propulsion 1 - le système à étudier : 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 ) 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 ) Les questions phares Les questions phares 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier Rubriques 4 / 6 Vue densemble Vue densemble

22 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution de performances en vitesse et consommation lévolution de performances en vitesse et consommation la transmission dénergiemécanique dénergiemécanique Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? lexploitationdénergie électrique à bord du véhicule lexploitationdénergie électrique à bord du véhicule le pilotage de la propulsion le pilotage de la propulsion 1 - le système à étudier : Consultation du dossier de présentation pour la recherche de données concernant le mode global dacquisitions 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 ) Consultation du dossier de présentation pour la recherche de données concernant le mode global dacquisitions 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 ) Les questions phares Les questions phares 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier Rubriques 5 / 6 Vue densemble Vue densemble

23 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution de performances en vitesse et consommation lévolution de performances en vitesse et consommation la transmission dénergiemécanique dénergiemécanique Comment fonctionne de manière globale le système ? Comment décrire ses différents comportements ainsi que les différentes acquisitions possibles ? lexploitationdénergie électrique à bord du véhicule lexploitationdénergie électrique à bord du véhicule le pilotage de la propulsion le pilotage de la propulsion 1 - le système à étudier : Consultation du dossier de présentation pour la recherche de données concernant le mode global dacquisitions utiles pour analyser les caractéristiques de flux dénergie électrique au sein de la TT01 et TT01 H-Cell ( Réponse à formuler en partie sous forme de diagrammes à compléter ) Consultation du dossier de présentation pour la recherche de données concernant le mode global dacquisitions utiles pour analyser les caractéristiques de flux dénergie électrique au sein de la TT01 et TT01 H-Cell ( Réponse à formuler en partie sous forme de diagrammes à compléter ) Les questions phares Les questions phares 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier Rubriques 6 / 6 Vue densemble Vue densemble

24 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation dans le cas de la pile à hydrogène dans le cas de la pile à hydrogène dans le cas des batteries actuelles dans le cas des batteries actuelles comparaison de cas dans quels lieux, pour quels rejets, avec quels risques ? dans quels lieux, pour quels rejets, avec quels risques ? comment extraire, acheminer, stocker, utiliser, recycler ? comment extraire, acheminer, stocker, utiliser, recycler ? 2 - la place de lhydrogène : Hydrogène et composants de pile à combustible, contre plomb, lithium, polymère, etc. Quels sont les points forts et les points faibles de lexploitation de la pile à hydrogène, en matière de développement durable, face à lusage de batteries actuelles ? Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 1 / 4 Vue densemble Vue densemble

25 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Phase de découverte « pile à hydrogène » Phase de découverte « pile à hydrogène » Quels sont les points forts et les points faibles de lexploitation de la pile à hydrogène, en matière de développement durable, face à lusage de batteries actuelles ? Phase de découverte « batteries actuelles » Phase de découverte « batteries actuelles » Phase détudes comparatives comparatives Consultation du dossier de présentation et de sources documentaires externes ( sites Internet, documents joints au dossier ) pour la recherche de données concernant : Lhydrogène : sa constitution, ses modes de génération à partir de matières et énergies données, son emploi pour la génération dénergie électrique, les risques potentiels qui en découlent pour lhomme et lenvironnement, liés aux exploitations de réserves naturelles, aux manipulations et aux rejets en cours de production, de transport, et dutilisation Cartouches ou réservoirs dhydrogène : leur constitution, les principales matières premières exploitées, leurs conditions de transformation pour production ou recyclage, les risques potentiels qui en découlent pour lhomme et lenvironnement, liés aux exploitations de réserves naturelles, aux manipulations et aux rejets en cours dextraction, de production, de transport, dutilisation et recyclage La pile à hydrogène : sa constitution, son principe de fonctionnement, les principales matières premières exploitées, leurs conditions de transformation pour production ou recyclage, les risques potentiels qui en découlent pour lhomme et lenvironnement, liés aux exploitations de réserves naturelles, aux manipulations et aux rejets en cours dextraction, de production, de transport, dutilisation et recyclage Consultation du dossier de présentation et de sources documentaires externes ( sites Internet, documents joints au dossier ) pour la recherche de données concernant : Lhydrogène : sa constitution, ses modes de génération à partir de matières et énergies données, son emploi pour la génération dénergie électrique, les risques potentiels qui en découlent pour lhomme et lenvironnement, liés aux exploitations de réserves naturelles, aux manipulations et aux rejets en cours de production, de transport, et dutilisation Cartouches ou réservoirs dhydrogène : leur constitution, les principales matières premières exploitées, leurs conditions de transformation pour production ou recyclage, les risques potentiels qui en découlent pour lhomme et lenvironnement, liés aux exploitations de réserves naturelles, aux manipulations et aux rejets en cours dextraction, de production, de transport, dutilisation et recyclage La pile à hydrogène : sa constitution, son principe de fonctionnement, les principales matières premières exploitées, leurs conditions de transformation pour production ou recyclage, les risques potentiels qui en découlent pour lhomme et lenvironnement, liés aux exploitations de réserves naturelles, aux manipulations et aux rejets en cours dextraction, de production, de transport, dutilisation et recyclage 2 - la place de lhydrogène : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 2 / 4 Vue densemble Vue densemble

26 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Phase de découverte « pile à hydrogène » Phase de découverte « pile à hydrogène » Quels sont les points forts et les points faibles de lexploitation de la pile à hydrogène, en matière de développement durable, face à lusage de batteries actuelles ? Phase de découverte « batteries actuelles » Phase de découverte « batteries actuelles » Phase détudes comparatives comparatives 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 dénergie électrique, les risques potentiels qui en découlent pour lhomme et lenvironnement, liés aux exploitations de réserves naturelles, aux manipulations et aux rejets en cours dextraction, de production, de transport, dutilisation et recyclage 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 dénergie électrique, les risques potentiels qui en découlent pour lhomme et lenvironnement, liés aux exploitations de réserves naturelles, aux manipulations et aux rejets en cours dextraction, de production, de transport, dutilisation et recyclage 2 - la place de lhydrogène : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 3 / 4 Vue densemble Vue densemble

27 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Phase de découverte « pile à hydrogène » Phase de découverte « pile à hydrogène » Quels sont les points forts et les points faibles de lexploitation de la pile à hydrogène, en matière de développement durable, face à lusage de batteries actuelles ? Phase de découverte « batteries actuelles » Phase de découverte « batteries actuelles » Phase détudes comparatives comparatives Comparaisons qualitatives ou quantitatives suivant les résultats des recherches, au regard dune volonté de développement durable, des deux formes de génération et stockage dénergie à embarquer dans un véhicule automobile Comparaisons qualitatives ou quantitatives suivant les résultats des recherches, au regard dune volonté de développement durable, des deux formes de génération et stockage dénergie à embarquer dans un véhicule automobile 2 - la place de lhydrogène : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 / 4 Vue densemble Vue densemble

28 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation au moyen de relevés sur piste par un système dacquisition embarqué au moyen de relevés sur piste par un système dacquisition embarqué au moyen de relevés sur banc de chargement* au moyen de relevés sur banc de chargement* au moyen de modèles détudes au moyen de modèles détudes à partir de tests réels au moyen doutils de simulation au moyen doutils de simulation Quelle quantité dénergie faut-il pour assurer la propulsion de la voiture dans sa version de base, suivant son mode de conduite et son chargement ? 3 - les besoins énergétiques : à partir dapproches théoriques théoriques à partir dapproches théoriques théoriques commentquantifier cette énergie ? commentquantifier * Équipement optionnel Inerties, frottements, roulements, effets aérodynamiques, dénivelées de piste, etc. Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 1 / 5 Vue densemble Vue densemble

29 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation relevés sur piste relevés relevés sur banc de chargement* relevés sur banc de chargement* modèles détudes outils de simulation outils * Équipement optionnel Pour un calcul préliminaire de la quantité dénergie requise en théorie pour propulser la voiture, soit en phase daccélération 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 / ( vitesse de pointe « Vmaxi » / autonomie en km du véhicule évoluant à vitesse de pointe / durée daccélération de 0 à Vmaxi ), certaines caractéristiques déléments de la chaîne dénergie, ainsi que chacune des principales formes de résistance au mouvement ( aérodynamiques, phénomènes dinertie, de roulement et frottements, de dénivelé de piste ) Pour un calcul préliminaire de la quantité dénergie requise en théorie pour propulser la voiture, soit en phase daccélération 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 / ( vitesse de pointe « Vmaxi » / autonomie en km du véhicule évoluant à vitesse de pointe / durée daccélération de 0 à Vmaxi ), certaines caractéristiques déléments de la chaîne dénergie, ainsi que chacune des principales formes de résistance au mouvement ( aérodynamiques, phénomènes dinertie, de roulement et frottements, de dénivelé de piste ) 3 - les besoins énergétiques : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques Quelle quantité dénergie faut-il pour assurer la propulsion de la voiture dans sa version de base, suivant son mode de conduite et son chargement ? 2 / 5 Vue densemble Vue densemble

30 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation relevés sur piste relevés relevés sur banc de chargement* relevés sur banc de chargement* modèles détudes outils de simulation outils * Équipement optionnel Simulation de comportement théorique au démarrage de la voiture prenant en compte les caractéristiques du moteur à courant continu et de son mode dalimentation, certaines caractéristiques déléments de la chaîne dénergie certaines caractéristiques déléments de la chaîne dénergie ainsi que chacune des principales formes de résistance au mouvement. Simulation de comportement théorique au démarrage de la voiture prenant en compte les caractéristiques du moteur à courant continu et de son mode dalimentation, certaines caractéristiques déléments de la chaîne dénergie certaines caractéristiques déléments de la chaîne dénergie ainsi que chacune des principales formes de résistance au mouvement. 3 - les besoins énergétiques : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques Quelle quantité dénergie faut-il pour assurer la propulsion de la voiture dans sa version de base, suivant son mode de conduite et son chargement ? 3 / 5 Vue densemble Vue densemble

31 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation relevés sur piste relevés relevés sur banc de chargement* relevés sur banc de chargement* modèles détudes outils de simulation outils * Équipement optionnel Relevés au cours du temps des tension et courant de batterie, du déplacement angulaire dun 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 dénergie consommée Relevés au cours du temps des tension et courant de batterie, du déplacement angulaire dun 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 dénergie consommée 3 - les besoins énergétiques : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques Quelle quantité dénergie faut-il pour assurer la propulsion de la voiture dans sa version de base, suivant son mode de conduite et son chargement ? 4 / 5 Vue densemble Vue densemble

32 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation relevés sur piste relevés relevés sur banc de chargement* relevés sur banc de chargement* modèles détudes outils de simulation outils * Équipement optionnel Possibilité dutiliser le banc de tests optionnel pour effectuer un chargement dynamique de la voiture complète ou du moteur seul, au moyen de volants dinertie, 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 lélève ( notice détaillée fournie ) Possibilité dutiliser le banc de tests optionnel pour effectuer un chargement dynamique de la voiture complète ou du moteur seul, au moyen de volants dinertie, 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 lélève ( notice détaillée fournie ) 3 - les besoins énergétiques : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques Quelle quantité dénergie faut-il pour assurer la propulsion de la voiture dans sa version de base, suivant son mode de conduite et son chargement ? 5 / 5 Vue densemble Vue densemble

33 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation en agissant sur lagencement des composants de la pile en agissant sur lagencement des composants de la pile en agissant sur lagencement lagencement des cartouches en agissant sur lagencement lagencement des cartouches en puissance fournie en autonomie Le système H-Cell, défini sous un encombrement considéré maximal, peut-il remplacer la batterie de la voiture tout en offrant les mêmes performances ? 4 - ladaptabilité du système : comment les accroître ? quelles sont les performances optimales de la pile à combustible dans sa version actuelle ? quelles sont les performances optimales de la pile à combustible dans sa version actuelle ? Pouvoir calorifique de lhydrogène, contenance, débit, tension, intensité, puissance, rendement Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 1 / 5 Vue densemble Vue densemble

34 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation influence de lagencement de composants de la pile à combustible influence de lagencement de composants de la pile à combustible influence de lagencement lagencement de cartouches dhydrogène influence de lagencement lagencement de cartouches dhydrogène puissance fournie autonomieautonomie 4 - ladaptabilité du système : Comparaison entre la puissance optimale que peut fournir la pile à combustible et la puissance requise pour la propulsion Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système Le système H-Cell, défini sous un encombrement considéré maximal, peut-il remplacer la batterie de la voiture tout en offrant les mêmes performances ? 2 / 5 Vue densemble Vue densemble

35 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation influence de lagencement de composants de la pile à combustible influence de lagencement de composants de la pile à combustible influence de lagencement lagencement de cartouches dhydrogène influence de lagencement lagencement de cartouches dhydrogène puissance fournie autonomieautonomie 4 - ladaptabilité du système : Comparaison entre lautonomie requise dans le cahier des charges et les réserves embarquées disponibles Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système Le système H-Cell, défini sous un encombrement considéré maximal, peut-il remplacer la batterie de la voiture tout en offrant les mêmes performances ? 3 / 5 Vue densemble Vue densemble

36 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation influence de lagencement de composants de la pile à combustible influence de lagencement de composants de la pile à combustible influence de lagencement lagencement de cartouches dhydrogène influence de lagencement lagencement de cartouches dhydrogène puissance fournie autonomieautonomie 4 - ladaptabilité du système : Identification des paramètres modifiables du système H-Cell permettant daméliorer les performances en terme de puissance à fournir Identification des paramètres modifiables du système H-Cell permettant daméliorer les performances en terme de puissance à fournir Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système Le système H-Cell, défini sous un encombrement considéré maximal, peut-il remplacer la batterie de la voiture tout en offrant les mêmes performances ? 4 / 5 Vue densemble Vue densemble

37 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation influence de lagencement de composants de la pile à combustible influence de lagencement de composants de la pile à combustible influence de lagencement lagencement de cartouches dhydrogène influence de lagencement lagencement de cartouches dhydrogène puissance fournie autonomieautonomie 4 - ladaptabilité du système : Identification des paramètres modifiables du système H-Cell permettant daméliorer les performances en terme dautonomie Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système Le système H-Cell, défini sous un encombrement considéré maximal, peut-il remplacer la batterie de la voiture tout en offrant les mêmes performances ? 5 / 5 Vue densemble Vue densemble

38 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation en matière de développement durable en matière de développement durable en matière de consommation dénergie dénergie en matière de consommation dénergie dénergie au moyen de relevés sur banc de chargement* au moyen de relevés sur banc de chargement* La solution actuelle dexploitation hybride du système H-Cell vous paraît-elle pleinement cohérente au regard des performances requises et dune volonté de développement durable ? 5 - le choix constructeur : au moyen de relevés sur piste par système dacquisition embarqué embarqué au moyen de relevés sur piste par système dacquisition embarqué embarqué Comment contrôler chacun des différents modes de fonctionnement du groupe « H-Cell system + Batterie » ? Comment contrôler chacun des différents modes de fonctionnement du groupe « H-Cell system + Batterie » ? Comment dresser un bilan complet de lefficacité de lensemble ainsi conçu en partant de la source? en partant de la source? Comment dresser un bilan complet de lefficacité de lensemble ainsi conçu en partant de la source? en partant de la source? * Équipement optionnel Cartouches dhydrogène, pile à combustible, batterie… Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 1 / 5 Vue densemble Vue densemble

39 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation développement développementdurable durable consommation consommation dénergie dénergie consommation consommation dénergie dénergie relevés sur banc de chargement* relevés sur banc de chargement* relevés sur piste * Équipement optionnel Interprétation de résultats de performances réelles sur piste en matière de rapidité et de consommation 5 - le choix constructeur : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 2 / 5 La solution actuelle dexploitation hybride du système H-Cell vous paraît-elle pleinement cohérente au regard des performances requises et dune volonté de développement durable ? Vue densemble Vue densemble

40 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation développement développementdurable durable consommation consommation dénergie dénergie consommation consommation dénergie dénergie relevés sur banc de chargement* relevés sur banc de chargement* relevés sur piste * Équipement optionnel Interprétation de résultats de performances réelles daprès chargements spécifiques, en matière de rapidité et de consommation Interprétation de résultats de performances réelles daprès chargements spécifiques, en matière de rapidité et de consommation 5 - le choix constructeur : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 3 / 5 La solution actuelle dexploitation hybride du système H-Cell vous paraît-elle pleinement cohérente au regard des performances requises et dune volonté de développement durable ? Vue densemble Vue densemble

41 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation développement développementdurable durable consommation consommation dénergie dénergie consommation consommation dénergie dénergie relevés sur banc de chargement* relevés sur banc de chargement* relevés sur piste * Équipement optionnel Bilan global de consommation énergétique et defficacité du système complet « Station + Pile + Batterie + Voiture » le choix constructeur : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 4 / 5 La solution actuelle dexploitation hybride du système H-Cell vous paraît-elle pleinement cohérente au regard des performances requises et dune volonté de développement durable ? Vue densemble Vue densemble

42 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation développement développementdurable durable consommation consommation dénergie dénergie consommation consommation dénergie dénergie relevés sur banc de chargement* relevés sur banc de chargement* relevés sur piste * Équipement optionnel Bilan global de limpact écologique des exploitations actuelles de lénergie électrique le choix constructeur : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 6 - votre projet 6 - votre projet 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 5 / 5 La solution actuelle dexploitation hybride du système H-Cell vous paraît-elle pleinement cohérente au regard des performances requises et dune volonté de développement durable ? Vue densemble Vue densemble

43 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation en agissant sur le pilotage le pilotage en agissant sur le pilotage le pilotage en agissant sur les composants les composants de la chaîne dénergie en agissant sur les composants les composants de la chaîne dénergie Quelles autres solutions dexploitation dun tel système seraient, daprès vos analyses, envisageables à lavenir, dans le but daméliorer limpact écologique et économique ? 6 - votre projet : en réduisant les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement, en accélération ou à vitesse stabilisée en réduisant les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement, en accélération ou à vitesse stabilisée Comment minimiser le besoin en énergie de la voiture ? Comment minimiser le besoin en énergie de la voiture ? en agissant sur le mode de génération le mode de générationdélectricité par électrolyse de leau en agissant sur le mode de génération le mode de générationdélectricité par électrolyse de leau Comment accentuer le respect de lenvironnement dans un cadre de production dhydrogène ? Comment accentuer le respect de lenvironnement dans un cadre de production dhydrogène ? Conduite plus économique, moins de pertes, système mieux organisé, autres sources dénergie… Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 6 - votre projet 6 - votre projet 1 / 5 Vue densemble Vue densemble

44 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation agir sur le pilotage le pilotage agir sur le pilotage le pilotage agir sur les composants de la chaîne dénergie de la voiture agir sur les composants de la chaîne dénergie de la voiture réduire les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement réduire les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement agir sur le mode de le mode degénérationdhydrogène agir sur le mode de le mode degénérationdhydrogène En proposant par exemple un système dassistance à léco-conduite, au moyen dun dispositif dalerte lumineuse ( à basse consommation ) pour signaler au pilote un cas de forte consommation, lincitant ainsi à modifier sa commande pour une conduite moins « gourmande » en énergie En proposant par exemple un système dassistance à léco-conduite, au moyen dun dispositif dalerte lumineuse ( à basse consommation ) pour signaler au pilote un cas de forte consommation, lincitant ainsi à modifier sa commande pour une conduite moins « gourmande » en énergie 6 - votre projet : Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 6 - votre projet 6 - votre projet Quelles autres solutions dexploitation dun tel système seraient, daprès vos analyses, envisageables à lavenir, dans le but daméliorer limpact écologique et économique ? 2 / 5 Vue densemble Vue densemble

45 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation En proposant par exemple : Pour la fonction « Alimenter » une autre configuration de batterie ou la mise en place dun 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 En proposant par exemple : Pour la fonction « Alimenter » une autre configuration de batterie ou la mise en place dun 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 6 - votre projet : agir sur le pilotage le pilotage agir sur le pilotage le pilotage agir sur les composants de la chaîne dénergie de la voiture agir sur les composants de la chaîne dénergie de la voiture réduire les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement réduire les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement agir sur le mode de le mode degénérationdhydrogène agir sur le mode de le mode degénérationdhydrogène Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 6 - votre projet 6 - votre projet Quelles autres solutions dexploitation dun tel système seraient, daprès vos analyses, envisageables à lavenir, dans le but daméliorer limpact écologique et économique ? 3 / 5 Vue densemble Vue densemble

46 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation En agissant par exemple sur le profil de la carrosserie, la masse déléments de châssis,etc. 6 - votre projet : agir sur le pilotage le pilotage agir sur le pilotage le pilotage agir sur les composants de la chaîne dénergie de la voiture agir sur les composants de la chaîne dénergie de la voiture réduire les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement réduire les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement agir sur le mode de le mode degénérationdhydrogène agir sur le mode de le mode degénérationdhydrogène Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 6 - votre projet 6 - votre projet Quelles autres solutions dexploitation dun tel système seraient, daprès vos analyses, envisageables à lavenir, dans le but daméliorer limpact écologique et économique ? 4 / 5 Vue densemble Vue densemble

47 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation En remplaçant la source dalimentation « secteur » de la station de recharge par un dispositif exploitant lénergie éolienne, solaire, ou autre En remplaçant la source dalimentation « secteur » de la station de recharge par un dispositif exploitant lénergie éolienne, solaire, ou autre 6 - votre projet : agir sur le pilotage le pilotage agir sur le pilotage le pilotage agir sur les composants de la chaîne dénergie de la voiture agir sur les composants de la chaîne dénergie de la voiture réduire les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement réduire les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement agir sur le mode de le mode degénérationdhydrogène agir sur le mode de le mode degénérationdhydrogène Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur 6 - votre projet 6 - votre projet Quelles autres solutions dexploitation dun tel système seraient, daprès vos analyses, envisageables à lavenir, dans le but daméliorer limpact écologique et économique ? 5 / 5 Vue densemble Vue densemble

48 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Les questions phares Les questions phares Rubriques 1 - le système à étudier 1 - le système à étudier 3 - les besoins énergétiques 3 - les besoins énergétiques 2 - la place de lhydrogène 2 - la place de lhydrogène 4 - ladaptabilité du système 4 - ladaptabilité du système 5 - le choix constructeur 5 - le choix constructeur Vue densemble Vue densemble 6 - votre projet 6 - votre projet lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution de flux dénergie électrique électrique lévolution de performances en vitesse et consommation lévolution de performances en vitesse et consommation la transmission dénergiemécanique dénergiemécaniquelexploitationdénergie électrique à bord du véhicule lexploitationdénergie électrique à bord du véhicule le pilotage de la propulsion le pilotage de la propulsion phase de découverte « pile à hydrogène » phase de découverte « pile à hydrogène » phase de découverte « batteries actuelles » phase de découverte « batteries actuelles » phase détudes comparatives comparatives relevés sur piste TT01relevés TT01 relevés sur banc de chargement TT01 relevés sur banc de chargement TT01modèlesdétudesTT01modèlesdétudesTT01outils de simulation TT01outils TT influence de lagencement de composants de la pile à combustible influence de lagencement de composants de la pile à combustible influence de lagencement lagencement de cartouches dhydrogène influence de lagencement lagencement de cartouches dhydrogènepuissanceFournieH-CellpuissanceFournieH-CellAutonomieH-CellAutonomieH-Cell développement développementdurableTT01-H-Cell durableTT01-H-Cell consommation consommation dénergie dénergieTT01-H-Cell consommation consommation dénergie dénergieTT01-H-Cell relevés sur banc de chargement TT01-H-Cell relevés sur banc de chargement TT01-H-Cellrelevés sur piste sur pisteTT01-H-Cellrelevés TT01-H-Cell agir sur le pilotage le pilotage agir sur le pilotage le pilotage agir sur les composants de la chaîne dénergie de la voiture agir sur les composants de la chaîne dénergie de la voiture réduire les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement réduire les diverses formes de résistances formes de résistances au mouvement agir sur le mode de le mode degénérationdhydrogène agir sur le mode de le mode degénérationdhydrogène

49 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Les points du programme Les points du programme Rubriques Tronc commun STI2D Tronc commun STI2D Énergie et Environnement Énergie et Environnement Document dorigine Document dorigine

50 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Les points du programme Les points du programme Rubriques Énergie et Environnement Énergie et Environnement Tronc commun STI2D Tronc commun STI2D 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 limpact environnemental. Pour cela lenseignement 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 détudes. Le deuxième adossé à une pédagogie de laction, 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 lénergie, traitement de linformation, 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 danalyse 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 dexpliciter 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 léquipement proposé, non traités dans cette version de didacticiel Document dorigine Document dorigine

51 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Les points du programme Les points du programme Rubriques Énergie et Environnement Énergie et Environnement Tronc commun STI2D Tronc commun 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 dun système et les énergies mises en œuvre dans une approche de développement durable CO1.2. Justifier le choix dune solution selon des contraintes dergonomie et deffets sur la santé de lhomme et du vivant O2 – Identifier les éléments permettant la limitation de lImpact environnemental dun système et de ses constituants CO2.1. Identifier les flux et la forme de lénergie, caractériser ses transformations et/ou modulations et estimer lefficacité énergétique globale dun système CO2.2. Justifier les solutions constructives dun système au regard des impacts environnementaux et économiques engendrés tout au long de son cycle de vie TechnologieO3 – Identifier les éléments influent du développement dun système CO3.1. Décoder le cahier des charges fonctionnel dun système CO3.2. Évaluer la compétitivité dun système dun point de vue technique et économique O4 – Décoder lorganisation fonctionnelle, structurelle et logicielle dun système CO4.1. Identifier et caractériser les fonctions et les constituants dun système ainsi que ses entrées/sorties CO4.2. Identifier et caractériser lagencement matériel et/ou logiciel dun système CO4.3. Identifier et caractériser le fonctionnement temporel dun système CO4.4. Identifier et caractériser des solutions techniques relatives aux matériaux, à la structure, à lénergie et aux informations ( acquisition, traitement, transmission ) dun système O5 – Utiliser un modèle de comportement pour prédire un fonctionnement ou valider une performance CO5.1. Expliquer des éléments dune modélisation proposée relative au comportement de tout ou partie dun 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 CommunicationO6 – 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 lexploitation dn système en utilisant loutil de description le plus pertinent CO6.3. Présenter et argumenter de démarches, des résultats, y compris dans une langue étrangère Objectifs et compétences en STI2D

52 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation 1.1 – Compétitivité et créativité 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, defficacité, de sécurité dans les relations homme-produit, homme-système Cycle de vie dun produit et choix techniques, économiques et environnementaux : Les étapes du cycle de vie dun système / Prise en compte globale du cycle de vie Compromis complexité - efficacité - coût : Relation Fonction/Coût/Besoin / Relation Fonction/Coût/Réalisation / Relation Fonction/Impact environnemental 1.2 – Conception dun système Etapes de la démarche de conception : Expression du besoin, spécifications fonctionnelles et organisationnelles dun système ( cahier des charges fonctionnel ) 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 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 dutilisation, dindustrialisation et de fin de vie ) / Typologies des solutions en vue dune 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 dun système / Apport de la chaîne dinformation associée à la commande pour améliorer lefficacité globale dun système Les points du programme Les points du programme Rubriques Énergie et Environnement Énergie et Environnement Tronc commun STI2D Tronc commun STI2D 1 – Principe de conception et développement durable

53 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation 2.1 – Approche fonctionnelle des systèmes Organisation fonctionnelle dune chaîne dénergie : Caractérisation des fonctions relatives à lénergie : production, transport, stockage, transformation, modulation, variation Organisation fonctionnelle dune chaîne dinformation : Caractérisation des fonctions relatives à linformation : acquisition et restitution, codage et traitement, transmission 2.2 – Outils de représentation Représentation du réel : Représentation sensible ( design produit, architecture ) / Représentation volumique numérique de systèmes / Exploitation des représentations numériques Représentations symboliques : Représentation fonctionnelle des systèmes : schéma bloc, graphe de flux dénergie, schéma cinématique, schéma électrique, schéma fluidique, norme UML ( niveau organisationnel ) / Schéma architectural ( mécanique, énergétique, informationnel ) / Représentation des répartitions et de lévolution des grandeurs énergétiques ( diagramme, vidéo, image ) / Représentations associées au codage de linformation : variables, encapsulation des données 2.3 – Approche comportementale Modèles de comportement : Principes généraux dutilisation / 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 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 ) Comportement mécanique des systèmes : Physique Chimie : Solides en mouvement ( translation rectiligne et rotation autour dun axe fixe ). Aspects énergétiques du mouvement / Equilibres des solides : modélisation des liaisons, actions mécaniques, principe fondamental de la statique, résolution dun 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 dYoung, limite élastique, étude dune sollicitation simple Structures porteuses : Aspects vibratoires / Transferts de charges Comportement énergétiques des systèmes : Physique Chimie : formes de lénergie ( 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 lénergie ( électrique-électrique, électrique-mécanique, électrique-thermique, électrique-éclairement, cinétique-électrique, mécanique-thermique ) / Modulation de lénergie / 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 lénergie liés au stockage et aux transformations / Conservation dénergie, pertes et rendements, principe de réversibilité / Natures et caractéristiques des sources et des charges / Caractérisation des échanges dénergie entre source et charge : disponibilité, puissance, reconfiguration, qualité, adaptabilité au profil de charge, régularité Comportements informationnels des systèmes : Caractérisation de linformation : 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 Les points du programme Rubriques Énergie et Environnement Énergie et Environnement Tronc commun STI2D Tronc commun STI2D 2 – Outils et méthodes danalyse et de description des systèmes

54 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation 3.1 – Structures matérielles et/ou logicielles Choix des matériaux : Principes de choix, indices de performances, méthodes structurées doptimisation dun choix, conception multi contraintes et multi objectifs Typologie des solutions constructives des liaisons entre solides : Caractérisation des liaisons sur les systèmes / Relation avec les mouvements / déformation et les efforts Typologie des solutions constructives de lénergie : Système énergétique mono source / Système énergétique multi source et hybride Traitement de linformation : Codage ( binaire, hexadécimal, ASCII ) et transcodage de linformation, 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 linformation : opérations élémentaires ( addition, soustraction, multiplication, saturation ) 3.2 – Constituants dun système Transformateurs et Modulateurs dénergie associés : Adaptateurs dénergie : réducteurs mécaniques, transformateurs électriques parfaits et échangeurs thermiques / Actionneurs et modulateurs : moteurs électriques et modulateurs, vérins pneumatiques et interfaces, vannes pilotées dans lhabitat pour des applications hydrauliques et thermiques / Accouplements permanents ou non, freins / Convertisseurs dénergie : ventilateurs, pompes, compresseurs, moteur thermique / Eclairage Stockage dénergie : 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 Acquisition et codage de linformation : Capteurs : approche qualitative des capteurs, grandeur mesurée et grandeurs dinfluence ( parasitage, sensibilité, linéarité ) / Conditionnement et adaptation du capteur à la chaîne dinformation, échantillonnage, blocage / Filtrage de linformation : types de filtres ( approche par gabarit ) / Restitution de linformation : approche qualitative des démodulations ( transducteurs Voix, Données, Images ; commande des pré-actionneurs ) Transmission de linformation, réseaux et Internet : Transmission de linformation (modulations damplitude, modulations de fréquence, modulations de phase) / Caractéristiques dun canal de transmission, multiplexage / Organisations matérielle et logicielle dun dispositif communicant : constituants et interfaçages / Modèles en couche des réseaux, protocoles et encapsulation des données / Adressages physique et logique dun composant sur un réseau : protocoles ARP et ICMP / Architecture client/serveur : protocoles FTP et HTTP / Gestion du réseau : paramétrage dun domaine dynamique et paramétrage statique dun routeur ( ou modem-routeur ) 3 – Solutions technologiques Les points du programme Les points du programme Rubriques Énergie et Environnement Énergie et Environnement Tronc commun STI2D Tronc commun STI2D

55 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation La spécialité « Énergie et environnement » explore la gestion, le transport, la distribution et lutilisation de lénergie. Elle apporte les compétences nécessaires pour appréhender lefficacité énergétique de tous les systèmes ainsi que leur impact sur lenvironnement et loptimisation du cycle de vie. Comme dans toutes autres spécialités de STI2D, le titulaire du baccalauréat doit être capable, pour tout ou partie dun système ou dune 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 lhomme. Si le programme de chaque spécialité permet un approfondissement, il doit aussi appréhender de manière globale lapproche « Matière-Énergie-Information » qui caractérise les interactions au sein dun système réel. Le projet, caractéristique pédagogique et lié à la dominante, suit également cette logique et ne peut saffranchir dun 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 léquipement proposé, non traités dans cette version de didacticiel Les points du programme Les points du programme Rubriques Énergie et Environnement Énergie et Environnement Tronc commun STI2D Tronc commun STI2D Document dorigine Document dorigine Objectifs et compétences en STI2D-EE

56 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Objectifs complémentaires / STI2D - EE Compétences complémentaires / STI2D - EE EE 1 – Imaginer une solution, répondre à un besoinCO1.1. 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 dun 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 dune chaîne dénergie afin de répondre à une évolution dun cahier des charges EE 2 – Valider des solutions techniquesCO2.1. 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 dune simulation afin de valider une solution ou loptimiser CO2.3. Comparer et interpréter le résultat dune simulation dun comportement dun système avec un comportement réel CO2.4. Mettre en œuvre un protocole dessais et de mesures sur un prototype dune chaîne dénergie, interpréter les résultats EE 3 –Gérer la vie dun systèmeCO3.1. Expérimenter des procédés de stockage, de production, de transport, de transformation dénergie pour aider à la conception dune chaîne dénergie 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 Les points du programme Rubriques Énergie et Environnement Énergie et Environnement Tronc commun STI2D Tronc commun STI2D

57 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation 1 – Projet Technologique 1.1 Paramètre de la compétitivité : Conformité à une norme / Lergonomie : 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 dun projet industriel / Procédures de tests, de validations, procès-verbaux, recettes / Indicateurs de suivi de projet / Participation à la conduite dun 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 dune activité de projet / Présentation dune intention de conception ou dune solution / Animation dune revue de projet 2 – Conception dun système 2.1 Approche fonctionnelle dune chaîne dénergie : Structure fonctionnelle dune chaîne dénergie, principe de causalité, graphe de structure dune chaîne dénergie / Schéma de transfert dénergie / Structures dalimentation en énergie multi-transformateur 2.2 Approche fonctionnelle du système de gestion de la chaîne dénergie : Gestion de linformation dédiée aux applications énergétiques, caractéristiques des fonctions des systèmes / Fonctions de communication homme-système : types de caractéristiques / Autour dun point de fonctionnement donné, systèmes asservis ou régulés : représentation fonctionnelle ( schémas blocs, chaîne daction et de retour, correcteur ) ; grandeur réglée, réglante et perturbatrice 2.3 Paramètre influent la conception : Efficacité énergétique passive et active dun système 2.4 Approche comportementale : Comportement énergétique des systèmes : Comportement dynamique dun mécanisme / Théorème de lénergie cinétique / Inertie ramenée à larbre primaire / Exploitation dun maquette numérique et dun résultat de simulation / Comportement temporel des constituants dune chaîne dénergie, représentation / Caractéristiques et comportements thermique er acoustique des matériaux et parois dun bâtiment / Charge dune chaîne dénergie, définition, types de charges, caractérisation / Optimisation des échanges dénergie entre source et charge, amélioration de lefficacité énergétique : disponibilité, puissance, reconfiguration, qualité, adaptabilité au profil de charge, inertie, régularité, modes de fonctionnement ( marche, arrêt, intermittence ) Gestion de lénergie en temps réel : Contrôle instantané du fonctionnement du système en vue dun maintien au plus près dun point de fonctionnement / Diagramme états-transitions pour un système évènementiel Validation comportementale par simulation : Loi de commande,paramètres du modèle de comportement, paramètres de lenvironnement / Validation du comportement du système de gestion dune chaîne dénergie par simulation 2.5 Critères de choix de solutions : Constituants matériels et logiciels associés aux fonctions techniques assurées par la chaîne dénergie et répondant aux performances attendues / Type de système de gestion de lénergie / Interfaces entre le système de gestion de lénergie et la chaîne dénergie / Capteurs / Protections contre les surintensités et contre les surcharges / Conducteurs 3 – Transports et distribution dénergie, étude de cas 3.1 Production et transport dénergie : Types et caractéristiques des centrales électriques,hydrauliques, thermiques / Types de solutions de production dénergies renouvelables, caractéristiques / Structure dun réseau de transport et de distribution dénergie électrique, caractéristiques et pertes / Distribution de lénergie électrique / Structure dun réseau de production, de transport et de distribution de fluides / Gestion du réseau de transport / Comptage et facturation de lénergie / Impact environnemental 4 – Réalisation et qualification dun prototype 4.1 Réalisation dun prototype : Décodage de notices techniques et des procédures dinstallation / Agencement, paramétrage et interconnexion de constituants de la chaîne dénergie / Mise en œuvre dun système local de gestion dénergie / Mise en œuvre dun 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 dassurer le fonctionnement et daméliorer les performance : Protocole dessais,essais et caractérisation des écarts par rapport au comportement attendu / Essais hors énergie, essais statiques en énergie, essais dynamiques / Démarche raisonnée didentification des causes des écarts et de résolution des problèmes / Paramètres à ajuster pour un fonctionnement spécifié dun système ou dun constituant Les points du programme Les points du programme Rubriques Énergie et Environnement Énergie et Environnement Tronc commun STI2D Tronc commun STI2D

58 STI2D Voiture radio-commandée hybride pour la compétition Découverte Quitter Les points du programme Les points du programme Dossiers Les questions phares Les questions phares Le support détude Le support détude Lorganisation Rubriques Non disponible dans cette version démo


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