Projet IT n°4 : Dimensionnement d'un pack batterie

Objectifs :

  • Créer le pack batterie qui permet de stocker les cellules électriques
  • Respecter les piliers du développement durable.
  • Créer un prototype en carton afin de valider un cahier des charges
  • Clarifier les attentes d’un projet à l’aide de diagrammes adéquats
  • Simuler le fonctionnement d’un système électrique

  • Mettre en œuvre une démarche de projet concret, mobilisant des compétences scientifiques, techniques et organisationnelles.

Partie 1 – Recherche et découverte du projet

a – Etude préliminaire :

  • Répartition des élèves en binôme

  • Travail de recherche : chaque binôme doit s’informer sur les différentes manières dont nous pouvons associer et stocker les sources électriques :
    • Les schémas d’association
    • Les paramètres électriques mise en jeu
    • L’influence du branchement sur les paramètres électriques
    • Les unités correspondant aux paramètres électriques
    • L’intérêt d’utiliser des batteries comme source de stockage
  • Association de sources électriques
  • Caractéristiques d’une batterie
  • Que signifie les appellations Ni-MH et Lipo ?
  • Trouver les définitions de la densité énergétique et de la densité massique de puissance.
  • Graphique ci contre ->
    • Comparer aux autres types de carburant
  • Graphique ci dessous ->
    • Comparer les technologies de batterie.
b – Création du cahier des charges
  • Statuer sur vos choix techniques selon les recherches effectuées
  • Répartition des points à respecter disponible sur l’affiche.
  • Présenter le projet à l’aide des diagrammes du SysML. Les exigences sont présent dans la fiche projet donnée ci dessus.
    • Diagramme de contexte
    • Diagramme des exigences
    • Diagramme des cas d’utilisation
    • Analyse fonctionnelle
c – Organisation et répartition des tâches dans le temps
  • Planifier les tâches à effectuer dans le temps à l’aide du diagramme de Gantt
    • Elaborer le diagramme à l’aide du site suivant :
    • Noter le nom des séances et leur sous section dans le diagramme
    • Préciser clairement la répartition des tâches au membres du groupe.

Partie 2 – Etude technique et réalisation du projet

a – Dimensionnement du pack batterie
  • Rappeler le bloc fonctionnel associé à la batterie de l’analyse fonctionnelle
  • Calculer le nombre de cellules électriques nécessaires pour faire fonctionner le variateur. Utiliser les conditions de fonctionnement données dans les documents et liens ci-après.
  • Justifier leur interconnexion par les lois électriques.
  • Donner les valeurs des paramètres électriques selon vos choix. Préciser les valeurs unitaires des cellules.
  • Déterminer les paramètres du pack batterie suivant :
    • Autonomie
    • Energie
    • Poids
b – Simulation du pack batterie
  • Simuler votre pack batterie pour valider votre paramétrage
  • Utiliser le logiciel donné ci-dessous :
  • Garder les résultats de la simulation pour les présenter
c – Création du plan détaillé et des schémas électriques
  • A l’aide d’une feuille de papier, concevez votre plan détaillé du boitier permettant de recevoir les cellules électriques.
    • Les côtes doivent apparaitre sur la figure : Longueur, Largeur et hauteur
    • Les noms des concepteurs
    • L’échelle pour connaitre
    • Nom de la forme
    • L’établissement
    • Date 
    • Le titre
  • Respecter le cartouche donné ci contre
  • Au dos, calculer les surfaces et les formes pour vérifier qu’elles respectent les exigences
  • Effectuer le schéma électrique de la structure interne de la batterie
d – Choix des matériaux
  • Dès lors que votre plan et schéma sont effectués, vous pouvez répertorier les matériaux utilisés dans les diagrammes adéquats
  • Effectuer une analyse financière de vos solutions
  • Une fois votre solution validée, représenter votre structure à l’aide des diagrammes du SysML :
    • Diagramme de définition de blocs
    • Diagramme des blocs internes
    • Diagramme d’états

Partie 3 – Conception et réalisation

a – Conception de la maquette
  • Maintenant que votre étude technique est effectuée, vous pouvez passer à la partie réalisation de la maquette
  • Les mesures doivent respecter les côtes mis en place sur le plan.
  • Un maximum de détails utiles à la compréhension du fonctionnement doit apparaitre sur votre maquette
b – Protocole de mesure et validation 
    • Proposer un protocole permettant de valider les dimensions de la maquette et les caractéristiques électriques de votre batterie.
    • Réaliser les mesures nécessaires consigner les résultats pour les présenter à l’oral

Restitution finale

  • Finalisation des derniers études :

    • Correction des éléments

    • Validation des dernières informations 

  • Mise en forme des explications:

    • Création d’une affiche et d’un diaporama.

  • Répétition de la présentation orale : chaque élève doit prendre la parole.

  • Vérification que l’entièreté du projet est cohérent par rapport aux attentes

  • Vérification des syntaxes des différents diagrammes :
    • Respect de la nomenclature 
    • Des formes de flèches
    • De la forme des diagrammes

Corriger les fautes d’orthographes

Chaque binôme présente ses solutions à l’oral devant la classe. La présentation prendra la forme d’un diaporama effectué soit sur powerpoint ou autre application de création de diapositive.

  • Présentation de l’étude préliminaire

  • Tous les diagrammes permettant de comprendre le projet

  • Le plan, le schéma et la maquette effectuée

  • L’affiche de synthèse du projet

Règles pour la présentation orale :

  • Les deux membres du groupe doivent prendre la parole.

  • Le vocabulaire doit être clair et précis.

  • Les arguments doivent montrer la cohérence avec le développement durable.