Corrigé du Brevet Science série Pro 2018 - Technologie

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Ajouté le 29 juin 2018
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Langue Français
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DIPLÔME NATIONAL DU BREVETSESSION 2018TECHNOLOGIE - Durée 30 minutes – 25 pointsVélo à assistance électrique La partie Technologie comporte 4 pages numérotées de la page 4/7 à la page 7/7. Les documents réponses n°1 et n°2, les pages 6/7 et 7/7, sont à rendre complétés avec la copie. Commentaire du professeur auteur du corrigé : Sujet très classique, de niveau très adapté pour la série professionnelle. 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).
Question 1 :À partir du graphe figure 1indiquerla situation dans laquelle l’assistance est la plus forte, et la situation ou l’assistance est nulle. Situation où l’assistance est nulle : dès que la vitesse supérieure à 25Km/h. Lorsque le cycliste ne pédale pas et est en roue libre (non indiqué dans le sujet). Situation où l’assistance est la plus importante : En montée. Cette assistance maximale se voit sur la figure 1 Expliquerpourquoi l’utilisation de l’énergie musculaire et de l’énergie électrique est différente selon le type de situation. L’énergie musculaire est nécessaire pour faire avancer le vélo. L’énergie électrique vient en complément. Là où les utilisations sont différentes est dans la phase où l’assistance décroît en fonction de l’énergie musculaire fournie pour rester à 25km/h. La somme des deux énergies (musculaire et électrique) ne doit pas permettre au vélo de dépasser 25km/h. Les principaux composants participant aux chaînes d’information et d’énergie d’un vélo à assistance électrique sont : 1.unebatterie: c'est la réserve d'énergie, 2.unmoteurélectrique qui entraîne la roue arrière en situation d’assistance, 3.uncapteurde couplequi détecte le couple de pédalage exercé par le cycliste sur le pédalier,    4.uncapteur de vitessequi détecte la vitesse du vélo à assistance électrique,5.uneconsole de visualisationet uncalculateurintégré,   6.unechaînede transmission.    
Question 2: À l’aide de la figure 2,associerles composants aux fonctions indiquées en complétant le tableau A situé sur le document réponse n°1. Question 3:Identifierles composants appartenant à la chaîne d’information ou à la chaîne d’énergie en complétant le tableau B par des croix. L’algorigramme (fig. 3) situé sur le document réponse n°2 décrit la logique de démarrage du moteur électrique pour répondre à la demande d’assistance. Le calculateur enregistre la demande et un de ses programmes (fig. 4) traite la mise en route du moteur. Question 4 : À l’aide de l’algorigramme (fig. 3)situé sur le document réponse n°2,compléter les cadres A, B et C du programme (fig. 4) correspondant sur le document réponse n°2. (avec la copie)Document réponse n°1À rendre Question 2-tableau A : Fonctions Composants associés Renseigner le cycliste 5 Console de visualisation
Transmettre de lapuissance à la roue arrière
Mesurer la vitesse du vélo
Mesurer le couple depédalage Convertir l’énergie électrique en énergie mécanique Stocker l’énergie
6 Chaîne de transmission
4 capteur de vitesse
3 capteur de couple
2 moteur
1 batterie
Question 3-à compléter par des croix :tableau B   Compd’informationosants Chaîne Batterie
Moteur électrique
Capteur de couple
Capteur de vitesse
x
x
Chaîne d’énergie x
x
Console de visualisation et calculateurx x Chaîne de transmissionAttention pour la partie calculateur, si on suppose que ce dernier gère aussi la puissance fournie au moteur (ce qui n’est pas indiqué dans le sujet clairement). Donc on parlera alors de modulation de l’énergie pour gérer la puissance du moteur et donc l’assistance. Mais en toute rigueur un calculateur ne fait que gérer des informations. Il faudrait alors ne mettre que la croix dans la partie information. Diagramme de blocs internes (chaîne d’énergie et d’information non demandé) Flux d’énergie Flux d’information
Document réponse n°2 (À rendre avec la copie)
Question: 4A : 25 B : mise en marche de l’assistance C : Arrêt de l’assistance
Ftraitant la demandeigure 3 : algorigramme d’assistance électrique.