Sujet Sciences de l'Ingénieur — Terminale — Centres étrangers 1 — Bac 2023

PARTIE 1- SCIENCES DE L’INGÉNIEUR Vélo à assistance électrique Constitution du sujet • sujet pages 3 à 13 • documents réponses pages 14 à 15 Les documents réponses DR1 à DR3 (pages 14 à 15) sont à rendre avec la copie. 23-SCIPCJ1G11 PageP a2g/1e5 2 /20 Partie 1 - Sciences de l’ingénieur Vélo à assistance électrique L’étude porte sur un vélo à assistance électrique (VAE). Le vélo à assistance électrique est un véhicule hybride qui associe l’énergie du cycliste à celle d’un moteur électrique. L’assistance électrique se met en route seulement lorsque le cycliste pédale et elle se coupe à l’arrêt du pédalage. De même, l’assistance se coupe automatiquement dès qu’il atteint la vitesse de croisière de 25 km∙h-1. Le modèle de VAE étudié (figure 1) possède les caractéristiques suivantes : - masse : 20 kg ; - diamètre roue arrière avec le pneu : 27,5’’ soit 69,85 cm ; - couple moteur maximum : 42 N∙m ; - puissance maximale moteur : 250 W ; - longueur de la manivelle du pédalier : 17,5 cm. Figure 1 : VAE étudié Par ailleurs, ce modèle de VAE possède trois modes d’assistance décrits en figure 2. % d'apport d'assistance Pour 100 W de puissance musculaire Mode électrique appliquée, la roue arrière fournira Mode 1 + 0 % 100 W Mode 2 + 60 % 160 W Mode 3 + 150 % 250 W Figure 2 : différents modes d’assistance du VAE Le diagramme SysML de blocs internes du VAE étudié est présenté en figure 3. 23-SCIPCJ1G11 PageP a3g/1e5 3 /20 ERDF Énergie Énergie Énergie tr m d a u u n s s c c v y u e c l r l a i s s i a r te e le m de é c ro a t n a iq tio u n e m de a é d c r a o a p t n a t i é q tio e u n e m É éc n a e n rg iq ie u e de rotation VAE Énergie mécanique modulée Énergie Énergie électrique électrique Énergie chargeur électrique modulée Alimentation électrique Signal commande moteur Vitesse moteur Alimentation électrique Commande cycliste Informations : Informations : Signal vitesse - Marche-Arrêt Informations : - Valeurs calculées moteur - Choix mode - Niveau charge - Niveau de charge assistance - Marche tableau - Signal Vitesse moteur - Valeurs