Introducing 

Prezi AI.

Your new presentation assistant.

Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.

Loading…
Transcript

Projet SI 2017

Skate Maverix

Priyanthini Kularajah

Romain Chantemargue

Emy Picot

Yassine Fathi

Objectifs du projet

Verifier l'autonomie du SkateBoard et rechercher des solutions techniques.

Ajouter un mode économie d'énergie lorsque la décharge de la batterie atteint 50%

Objectifs du projet

Contraintes

Le coût doit être inférieur à 100€

Le skate doit parcourir 14 km avec une pente de 3% sur 800m

Cahier des charges

Bête à cornes

Bête à cornes

Diagramme pieuvre

Données constructeur

Simulation Vitesse

Introduction

Simulation Vitesse

Chaîne d'énergie

Chaîne d'énergie

Efforts

Efforts

Courbe à vitesse max, pente 0° et charge à 80 kg

Courbe à vitesse max, pente 0° et charge à 80 kg

Distance parcourue à Vmax

Schéma avec l'alimentation

Vitesse à alpha= ½ pente 0° et masse max

Vitesse à alpha= ½ pente 0° et masse max

Ecart

Ecart

Mesures Vitesse

Sommaire

Sommaire

  • Première mesure de vitesse sur un sol plat.

  • Deuxième mesure de vitesse sur un sol avec une pente.

  • Troisième mesure de tension d'alimentation sur un banc.

Première mesure sur un sol plat :

Protocole de mesure :

Afin de mesurer la vitesse du skate avec l''utilisateur (80kg), nous avons utilisé une caméra et un logiciel libre de traitement d’images vidéo (Regavi). Après avoir capturé les images de la phase de démarrage jusqu’à la vitesse maximale, on installe à l’aide de ce logiciel le repère d’étude du mouvement (skate). Nous avons ensuite échantillonné un défilement d’images afin de pouvoir pointer les différentes abscisses de ce mouvement, dont les données sont extraites sous forme de vecteurs, et les coordonnées des différents points fournies par le logiciel. Puis on transfère les coordonnées du mouvement vers un logiciel de traitements de données expérimentales, qui permet d’éditer des courbes et d’en donner les équations (Regressi) .

Lorsque que nous avons effectuer les mesures, nous avons utilisé une pince ampère-métrique qui nous a donné un courant qui a été utilisé dans la partie mesure sur la batterie.

Protocole de mesure :

Photo de la mesure sur un sol plat :

Courbe de la vistesse maximale :

Nous avons obtenu une vitesse maximale d'environ 22 km/h.

Formules utilisées sur le logiciel Regressi :

Vx=DIFF(x,t)

Vy=DIFF(y,t)

V=SQRT(SQR(Vx)+SQR(Vy))

Vr=V*3,6

Deuxième mesure sur une pente de 3% :

Protocole de mesure :

Nous avons fait des mesures sur un sol avec une pente dans une rue à proximité de notre lycée. Et nous avons fait les mêmes études que pour les mesures sur un sol plat.

Protocole de mesure :

Logiciel Regavi

Nous avons fait 35 cibles pour réaliser les mesures de vitesse.

Schéma de la la pente :

Calculs de la pente :

0 = 1,72° pour une pente de 3%

Mesure = 7cm

Planche =2m

tan0 = (Mesure / Planche) = 0,07 / 2

Donc 0 = arctan (0,07 / 2) = 2°

Ecart de la pente :

= | [(Vth-Ve) / Vth)] | x 100

= | [(1,72 - 2) / 1,72)] | x 100

= 16,3%

Troisième mesure de vitesse économique sur un banc :

Protocole de mesure d'une vitesse

Nous avons positionné les deux roues arrières du skateboard sur un banc de mesure avec une charge de 80kg afin de mesurer la tension d'alimentation correspondant à la vitesse économique qui est de 10 km/h. Pour cela, nous avons utilisé un banc de mesure, un tachymètre et une dynamo-tachymétrique.

Photo du banc et du skate :

Dynamo-tachymétrique

Rapport de la dynamo-tachymétrique :

1000 tr/min = 29,3 V.

Ecarts :

= [(Vth-Ve) / Vt h)] x 100 = [(22 - 24,7) / 22)] x 100 = 12,3%

L'écart est d'environ 12% avec la simulation Matlab donc nos mesures de vitesses maximales sont raisonnables même si la vitesse maximale du cahier des charges est identique à vitesse maximale mesurée.

= [(Vth-Ve) / Vth)] x 100 = [(10.02-10) / 10)] x 100= 0.2%

L'écart avec la simulation Matlab est très petit donc la vitesse économique est validée et avec le cahier des charges la vitesse mesurée est comprise entre 10km/h et 11km/h

Simulation Batterie

Simulation

Simulation

Simulation (plomb)

Simulation (plomb)

Q=I.T donc t=Q/I=7/25=0,28 (h)

V=D/t donc D=V.t=22.0,28= 6.16 (km)

6.16 ‹ 14

Simulation mode eco

pour V(20A) on a t=500s

Veco on a t=1600s

Simulation pente (plomb)

t=160 s

Simulation (lithium-ion)

Simulation (lithium-ion)

t=906 s

t=500 s

simulation mode eco

t=2100 s

t=1600s

simulation pente

t=650 s

t=160 s

Batterie

Batterie

A l'anode : oxydation:

Pb + 2H+ SO42- <=> PbSO4 + 2e- + 2H

A la cathode : réduction

PbO2 + 2H+ SO42- + 2H+ + 2e- <=> PbSO4 + 2H2O

Mesures Batterie

La batterie d'origine du Skate est une batterie au plomb de 36V et 3x7Ah

Mesures Batterie

Protocole de mesure

Afin d'étudier l'autonomie

de la batterie, nous avons

utilisé le materiel suivant :

-Rhéostat

-Pince Ampèremétrique

-Oscilloscope

Courbe de décharge

Durant la décharge,

nous avons relevé les

différentes valeurs sur

l'oscilloscope et les

pinces.

Nous avons ensuite obtenu avec Regressi une courbe nous

donnant la Tension en fonction du Temps.

Montage

Montage

Resistance Interne

R=(E-U)/I

(Yb-Ya)/(Xb-Xa) = (39.8-40.4)/(0.49-0.14)

= 1,7 Ohm

On calcul la resistance depuis la courbe :

R = ( U)/I

= (35-25)/5.98

= 1.67 Ohm

Calcul de l'autonomie

Q = I*T

Calcul de l'autonomie

Écarts et comparaisons

Écart de resistance :

E = [(Vth - Ve ) /Vth ] * 100

E = [(1.7-1.6328)/1.7]*100

E = 1%

L'écart est très faible.

Écart d'autonomie :

E = [(31.7777-7)/37.7777]*100

E = 65.58%

Cet écart est justié par le fait que l'autonomie de 31Km est réalisée à vide

et que celle de 7Km est simulée à la

vitesse max et chargée.

Idées

Afin d'augmenter l'autonomie nous aurions pu imaginer ajouter une batterie au Lithium-Ion, cependant le cahier des charges nous impose un budget de 100€.

Nous avons donc pensé à implanter un Hacheur.

Learn more about creating dynamic, engaging presentations with Prezi