TPE……………..PPCST

1h synthèse - 3h de TP 2h de PPCST 4h de TP - 1h synthèse 1h de PPCST Le cadre des TPE: 2 heures par semaine de septembre à janvier La répartition se fait suivant les besoins en gardant un équilibre sur la durée Semaine 1 2h de cours 3h de TP 3h de PPCST Semaine 2 1h synthèse - 3h de TP 2h de PPCST Semaine 3 4h de TP 2h de PPCST Semaine 4 4h de TP - 1h synthèse 1h de PPCST 4 semaines 8h de PPCST

La spécificité des sciences de l’ingénieur: Idée Principes fondamentaux Lois et modèles Solutions technologiques Génie Conception

et La spécificité des sciences de l’ingénieur: La production doit donner lieu à: et Un dossier Une maquette

Utiliser et gérer l’énergie solaire L’intégration dans les thèmes nationaux: Risques naturels et technologiques Génération d’énergie Création et produit Rendre le robot tondeur plus autonome énergétiquement par utilisation d’énergie photovoltaïque Energie renouvelable: Utilisation du soleil Amélioration Evolution d’un produit

Utiliser et gérer l’énergie solaire Création et produit Risques naturels et technologiques Génération d’énergie Ecologie Economie Chimie EPS Français Géographie Histoire Langues Maths Physique SVT SI Pluridisciplinarité Energie Informations Pluritechnologie

Panneaux solaires embarqués Panneaux solaires sur la borne de recharge Utiliser et gérer l’énergie solaire Répartition de la classe en 8 groupes: A,B,C,D,E,F,G et H Dont 5 sur le robot tondeur: A,B,C,D et E Groupes A et B Groupes C,D et E Panneaux solaires embarqués Panneaux solaires sur la borne de recharge

Activités, mise en œuvre TPE – PPCST Utiliser et gérer l’énergie solaire Documents préparatoires Activités, mise en œuvre TPE – PPCST Objectif: Rendre le robot tondeur Husqvarna autonome du point de vue énergétique en utilisant l’énergie photovoltaïque provenant du soleil pour recharger les batteries. Information et énergie: - Alimenter - Distribuer - Convertir - Transmettre

Pluridisciplinarité Lois et modèles Utiliser et gérer l’énergie solaire Une démarche: Tous les groupes Principe de la transformation de la lumière en énergie électrique Pluridisciplinarité Lois et modèles

Utiliser et gérer l’énergie solaire Le principe général d’utilisation de l’énergie solaire

Utiliser et gérer l’énergie solaire Courbes d’une cellule photovoltaïque Carte de France d’ensoleillement

Utiliser et gérer l’énergie solaire Une démarche: Les groupes A et C (Embarqué et borne) Pluridisciplinarité Différents types de photopiles Le choix du panneau solaire Besoins en énergie (En parallèle avec des TP) Possibilités suivant ensoleillement Pluridisciplinarité Choix d’une surface de panneau

Comparaison des contraintes encombrement et mobilité Utiliser et gérer l’énergie solaire Une démarche: Les mêmes groupes A et C La validation de la solution Comparaison des contraintes encombrement et mobilité Choix des panneaux

Utiliser et gérer l’énergie solaire Une démarche: Le groupe A (panneaux embarqués) La mise en place sur la tondeuse Deux capots articulés portant chacun un panneau Réalisation d’une maquette virtuelle du nouveau capot de la tondeuse

Utiliser et gérer l’énergie solaire Une démarche: Deux autres groupes B et D La recharge de la batterie Différents types de batteries Principe charge et décharge Pluridisciplinarité Choix de la batterie Panneau embarqué 2 Batteries NiCd Poste de charge Batterie au plomb + Onduleur L’onduleur est nécessaire pour alimenter les boucles de pilotage

Réalisation des maquettes des cartes électroniques de charge Utiliser et gérer l’énergie solaire Une démarche: Les deux groupes B et D La recharge de la batterie Réalisation des maquettes des cartes électroniques de charge

Utiliser et gérer l’énergie solaire Une démarche: Tous les 5 groupes du robot tondeur Les connaissances acquises sont partagées entre tous les groupes Synthèse - Comparaison des deux solutions Panneau solaire embarqué Panneau sur plot de charge Pas de retour chargeur : gain d’énergie Plus besoin d’alimentation secteur Nécessite deux batteries NiCd pour un fonctionnement permanent Le panneau peut-être placé suivant la meilleure exposition, protection Le déplacement de la masse des deux panneaux (5kg) consomme de l’énergie Nécessite un onduleur pour alimenter les boucles de pilotage La capacité de charge est fonction du terrain (nombreux arbres) Nécessite une batterie au plomb L’encombrement du robot tondeur est sensiblement augmenté La borne peut avoir une autre utilité (éclairage de nuit par exemple)

Merci de votre attention Christian Chamayou