SUJETS COMPLETS
France métropolitaine, série professionnelle • Juin 2018
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France métropolitaine • Juin 2018
technologie • Série professionnelle • 25 points
Vélo à assistance électrique
Les vélos à assistance électrique (VAE) permettent de diminuer l'effort, également appelé couple de pédalage, que fournit un cycliste lors de son déplacement.
Des capteurs mesurent en permanence la vitesse du vélo et l'effort exercé sur les pédales. En analysant ces données, le calculateur du VAE évalue le niveau de difficulté dans lequel se situe le cycliste et ajuste l'assistance électrique.
Selon une directive européenne, pour qu'un VAE soit considéré comme un vélo et non comme un cyclomoteur, il faut que l'assistance au pédalage cesse dès que la vitesse du VAE atteint 25 km/h (le vélo peut rouler plus vite mais sans assistance).
Document 1
▶ 1. À partir du document 1, indiquer la situation dans laquelle l'assistance est la plus forte, et la situation ou l'assistance est nulle.
Expliquer pourquoi l'utilisation de l'énergie musculaire et de l'énergie électrique est différente selon le type de situation.
Document 2
Les principaux composants participant aux chaînes d'information et d'énergie d'un vélo à assistance électrique sont :
1. Une batterie : c'est la réserve d'énergie.
2. Un moteur électrique qui entraîne la roue arrière en situation d'assistance.
3. Un capteur de couple qui détecte le couple de pédalage exercé par le cycliste sur le pédalier.
4. Un capteur de vitesse qui détecte la vitesse du vélo à assistance électrique.
5. Une console de visualisation et un calculateur intégré.
6. Une chaîne de transmission.
▶ 2. À l'aide du document 2, associer les composants aux fonctions indiquées en complétant le tableau ci-dessous.
| Fonctions | Composants associés |
|---|---|
| Renseigner le cycliste | |
| Transmettre de la puissance à la roue arrière | |
| Mesurer la vitesse du vélo | |
| Mesurer le couple de pédalage | |
| Convertir l'énergie mécanique | |
| Stocker l'énergie |
▶ 3. Identifier les composants appartenant à la chaîne d'information ou à la chaîne d'énergie en complétant le tableau ci-dessous par des croix.
| Composants | Chaîne d'information | Chaîne d'énergie |
|---|---|---|
| Batterie | ||
| Moteur électrique | ||
| Capteur de couple | ||
| Capteur de vitesse | ||
| Console de visualisation et calculateur | ||
| Chaîne de transmission |
▶ 4. L'algorigramme (document 3) décrit la logique de démarrage du moteur électrique pour répondre à la demande d'assistance.
Document 3 Algorigramme traitant la demande d'assistance électrique
Le calculateur enregistre la demande et un de ses programmes traite la mise en route du moteur. À l'aide de l'algorigramme (document 3), compléter les cadres A, B et C du programme correspondant ci-dessous.
Extrait du programme traitant la demande d'assistance électrique
Les clés du sujet
Comprendre les documents
Le document 1 décrit le fonctionnement de l'assistance électrique selon le niveau de difficulté dans lequel se situe le cycliste. Le document 2 décrit les éléments constitutifs du vélo à assistance électrique. Le document 3 est l'algorithme expliquant le fonctionnement de l'assistance électrique.
Répondre aux questions
▶ 1. Décris les différentes phases d'utilisation de l'assistance électrique.
▶ 2. Indique la fonction de chacun des six composants du vélo électrique.
▶ 3. Identifie les éléments de la chaîne d'énergie et ceux de la chaîne d'information.
▶ 4. Traduis l'algorigramme en programme.
Corrigé
▶ 1. L'assistance est la plus forte quand le cycliste est en montée ; elle est nulle quand le cycliste est sur le plat à une vitesse de plus de 25 km/h.
L'assistance est forte en montée, au démarrage et sur le plat à faible vitesse.
L'assistance électrique est plus ou moins forte car elle est adaptée au besoin :
elle est importante au démarrage et en montée, pour aider le cycliste ;
sur le plat, elle dépend de la vitesse et du couple : si la vitesse est supérieure ou égale à 25 km/h, l'assistance est nulle, conformément à la directive européenne.
▶ 2.
| Fonctions | Composants associés |
|---|---|
| Renseigner le cycliste | Console de visualisation |
| Transmettre de la puissance à la roue arrière | Chaîne de transmission |
| Mesurer la vitesse du vélo | Capteur de vitesse |
| Mesurer le couple de pédalage | Capteur de couple |
| Convertir l'énergie mécanique | Moteur |
| Stocker l'énergie | Batterie |
▶ 3.
| Composants | Chaîne d'information | Chaîne d'énergie |
|---|---|---|
| Batterie | X | |
| Moteur électrique | X | |
| Capteur de couple | X | |
| Capteur de vitesse | X | |
| Console de visualisation et calculateur | X | |
| Chaîne de transmission | X |
▶ 4.
conseil
Utilise le vocabulaire présent sur l'algorigramme.
