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CAMPER TROLLEY Félicitation pour l'achat de votre Camper Trolley, et merci d'avoir choisi un produit de Mover Télécommande de la batterie : 1 AA-9,0 V
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Félicitation pour l'achat de votre Camper Trolley, et merci d'avoir choisi un produit de Mover Durée de fonctionnement de la batterie : environ 30 minutes
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Ci-dessous: le panneau solaire permet aussi de recharger la batterie 23 Au doigt et à l'oeil → CAMPER TROLLEY Découvert au dernier salon du Bourget et
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Les caractéristiques du Camper Trolley sont données dans le tableau suivant : Masse maximale Alimentation en énergie batterie lithium/ion 14,4V 5600mA/h
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Camper Trolley Avec le Camper Trolley, un produit entièrement nouveau et moteurs à engrenages intégrés sont entraînés par une batterie compacte haute
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distance Ce petit robot, dont le nom commercial est Camper Trolley, possède les Les moteurs sont pilotés de la façon suivante : M1 M2 Batterie M1+a M1-a
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1 Lycée Pape CLEMENT - PESSAC
L'Ġnergie
Bilan énergétique et Autonomie
du système CAMPER-TROLLEYÉvaluation n°2
Calculatrice autorisée - Document à rendre
NOM : _________________________
PRÉNOM : ______________________
Filière Scientifique - Option Sciences de l'IngĠnieurLYCEE PAPE-CLEMENT - PESSAC
2 Lycée Pape CLEMENT - PESSAC
Présentation du système
Les loisirs font partie intégrante des sociétés de consommation actuelles. Nous apprécions
particulièrement les voyages et les vacances. Certains optent pour le caravaning afin de goûter au mieux
ces moments de détente. tracteur, télécommandable à distance.Ce petit robot, dont le nom commercial est Camper Trolley, possède les caractéristiques techniques
suivantes :Tension de la batterie : 14,4 V
Type de batterie : lithium-ion
Capacité de la batterie : 6 400 mAh
Durée de fonctionnement de la batterie (autonomie) : 10mn d'utilisation en continuChargeur de la batterie : 230 V - 14,4 V - 1,0 A
Télécommande de la batterie : 1 AA - 9,0 V
Pression de charge max. : 500 kg
Vitesse sans charge : environ 9 m.min-1.
Vitesse avec charge : environ 8 m.min-1.
Moteur : 2 moteurs de 14,4 V à engrenages planétaires Fonction de sécurité : arrêt automatique après 3 min.Panneau photovoltaïque : 18,0 V - 1,17 W
Chenilles : 2 chenilles tout-terrain munies de proĮlĠs en caoutchoucPoids : 16,5 kg
Problématique du sujet
On souhaite vérifier que le système permet de répondre aux besoins plus spécifiques des caravaniers :
Déplacer une caravane de taille moyenne
dont la masse n'edžcğde pas une tonne sur terrain herbeux humide Répondre aux questions sur le document réponse donné en annexe3 Lycée Pape CLEMENT - PESSAC
A. Analyses fonctionnelle et structurelle du Camper Trolley caravane. Chaîne fonctionnelle de la phase de déplacement du Camper Trolley :ACQUERIRTRAITER
COMMUNIQUER
ALIMENTERDISTRIBUERCONVERTIRTRANSMETTRE
DEPLACER
Chaîne d'énergie
Chaîne d'information
Ordres
Témoin
mise sous tension TMicrocontrôleur
fConsignes de
l'utilisateurInformations
visuellesPertes
egEtage de
puissance cCaravane en
position initialeCaravane en
position finaleCONVERTIR
Energie
lumineusePanneau
photovoltaïqueQuestion n°1 : l'aide de la prĠsentation du système et du document technique n°1, indiquer la
désignation des éléments qui réalisent les fonctions repérées T à g ainsi que la grandeur repérée c.
B. Vérification des performances du Camper TrolleyL'objectif de cette partie est de ǀĠrifier la ǀitesse du Camper Trolley par rapport au sol.
Les blocs fonctions " convertir » et " transmettre » du schéma de la page précédente peuvent se
décomposer sous la forme suivante.Ensemble motoréducteur
Un motoréducteur est un ensemble
formĠ d'un moteur et d'un rĠducteur4 Lycée Pape CLEMENT - PESSAC
La plaque signalétique sur le motoréducteur affiche les valeurs suivantes :Z2D95-12/2GN234
12 VDC 13 A 95 W
1 : 234 30 N.m 19 tr.min-1
Le document technique n°2 précise les caractéristiques de la chaîne cinématique constituée de la
transmission pignons-chaîne et de la transmission roues crantées-chenille.Question n°2 : Faire correspondre les caractéristiques indiquées sur le document réponse (Question n°2)
du motoréducteur avec leurs valeurs respectives.Question n°3 : En utilisant les caractéristiques de la plaque signalétique, déterminer la fréquence de
rotation Nm du moteur (avant le réducteur R1 intégré au motoréducteur) à son régime
nominal. Sauf indication contraire, on prendra pour la suite Nm = 4 450 trͼmin-1.En situation réelle, le moteur n'est pas alimentĠ sous sa tension nominale, mais par une batterie
moteur est en fonctionnement.Question n°4 : Sachant que la relation tension-ǀitesse d'un moteur ă courant continu rĠsulte d'une
proportionnalité, vérifier que la fréquence de rotation dans les conditions nominales du moteur Nm pour cette nouvelle tension est proche de 5900 tr.mn-1.À vide, on considère que la vitesse doit être majorée de 10%, vérifier que la fréquence
de rotation à vide du moteur Nm pour cette nouvelle tension est proche de 6500 tr.mn-1. En déduire la fréquence de rotation Nr de l'arbre de sortie du rĠducteur R1. Sauf indication contraire, on prendra pour la suite Nm = 6 500 trͼmin-1.Le pignon mené (repère 29) et la roue crantée (repère 27) sont en liaison encastrement et tournent à la
même fréquence Np. À partir des caractéristiques des transmissions (documents techniques n°1 et n°2)Question n°6 : Déterminer la fréquence de rotation Np des roues crantées entraînant les chenilles.
Question n°7 : Déterminer le diamètre (diamètre primitif) Dp d'une roue crantĠe. En déduire la norme
de la vitesse Vc d'un point situĠ sur la chenille du Camper Trolley. On considĠrera une primitif.5 Lycée Pape CLEMENT - PESSAC
On se place dans le cas d'un dĠplacement en ligne droite du Camper Trolley sur un sol sec, cΖest-à-dire
sans phénomène de glissement des chenilles par rapport au sol.Question n°8 : Pourquoi peut-on considérer la vitesse de déplacement Vt du Camper Trolley par rapport
au sol comme étant Vc ? Conclure sur la valeur trouvée au regard des données du constructeur.C. Bilan énergétique et autonomie
Autonomie
Le courant absorbĠ par le Camper Trolley en fonctionnement d'avance linéaire en condition de traction
maximale vaut 13 A par moteur, soit Iabs = 26 A. La capacité de la batterie est Qbat = 6,4 A.hQuestion n°9 : Déterminer l'autonomie tth du Camper Trolley dans ces conditions (en minute-seconde
soit xx mn yy s).Question n°10 : Calculer la distance maximale dth théorique sur laquelle il est possible de déplacer la
caravane (en mètre) dans ces mêmes conditions si la ǀitesse d'aǀance ǀaut 6,5 m.min-1.
En situation réelle les moteurs ne sont pas sollicités en permanence ; la marche s'effectue par ă-coups,
un seul moteur est en fonctionnement lorsque le Camper Trolley vire à gauche ou à droite et les
Par conséquent, le profil du courant absorbé par le moteur n'est pas constant. Il est nĠcessaire de
déterminer un courant moyen noté ImoyQuestion n°11 : À partir des profils proposés dans le document réponse, déterminer le courant moyen
de chacun d'eudž.Question n°12 : Calculer le courant moyen Imoy absorbĠ par le Camper Trolley d'aprğs le profil
Question n°13 : On estime la vitesse moyenne de déplacement dans ces conditions égale à 5m.mn-1.
Déterminer dans ce cas l'autonomie en temps d'utilisation tréel, ainsi que la distance de déplacement dréelle correspondante (en mètre).Rechargement
tension de charge de la batterie (16,4 V), soit ă l'aide du panneau solaire intĠgrĠ dont les
caractéristiques sont données sur de document technique n°3. On souhaite recharger la batterie, après épuisement total, au moyen du chargeur fourni.6 Lycée Pape CLEMENT - PESSAC
Question n°14 : Déterminer le temps de charge tchg minimal nécessaire pour recharger la batterie
lorsque cette dernière est complètement déchargée.On souhaite maintenant Ġtudier les possibilitĠs de recharge de la batterie par l'intermĠdiaire du
Question n°15 : Déterminer le courant moyen Isol de charge pour un éclairement de type soleil direct. En
déduire la durée de charge tsol de la batterie dans ces conditions, en heures, puis en jours à 12 h de
charge par jour.