Robot de reconnaissance et de surveillance tout-terrain
2. Bilan énergétique du robot
Objectif(s) de cette partie :
- Estimer l’autonomie du robot lors d’un déplacement type, vérifier la pertinence du choix du point de fonctionnement du moto-réducteur.
- Déterminer la trame émise par le robot qui déclenchera une alarme indiquant une charge insuffisante de la batterie.
La figure 9 présente l’évolution de l’intensité délivrée par la batterie du robot lors d’une séquence d’observation vidéo et de déplacement à vitesse maximale. La distance totale parcourue lors de cet essai est de 5 mètres. Plusieurs phases sont à distinguer :
– phase 1, démarrage et déplacement sur un plan horizontal ;
– phase 2, avance et braquage à droite ;
– phases 3 et 5, déplacement en ligne droite sur un plan horizontal ;
– phase 4, avance et braquage à gauche ;
– phase 6, déplacement en ligne droite sur un plan incliné à 30° ;
– phase 7, le robot est en phase d’observation statique (vidéo, télémétrie…).
Soit Ix moy l’intensité moyenne correspondant à la phase x.
I 1 moy = 3,7 A I 2 moy = 7,2 A I 3 moy = I 5 moy = 3,5 A I 4 moy = 7 A I 6 moy = 5,3 A
Durant cet essai, la valeur de la tension aux bornes de la batterie est considérée constante et égale à 15 V. La batterie est constituée de 4 cellules MP 176065, branchées en série. Les principales caractéristiques électriques d’une cellule MP 176065 sont :
– tension nominale 3,75 V – tension de fin de charge 4,2 ± 0,05 V
– capacité nominale 6,8 A·h – tension de coupure 2,5 V
Remarque : caractéristiques pour une décharge à courant constant de 1,4 A à 20° C.
Le robot doit avoir une autonomie de 2 heures et être télé-opérable sur une distance de
300 m.
Q5. Relever sur la figure 9 la valeur du courant électrique Io lorsque le robot ne se déplace pas. Justifier qualitativement la valeur trouvée. La décharge de la batterie est supposée se faire à courant constant.
Q6. Calculer l’énergie nominale stockée par la batterie W bat . Calculer l’énergie consommée W cons lors du déplacement type décrit précédemment (phase 1 à phase.
Lien direct vers le sujet: Bac S-SI – 2016 – Polynésie
Correction
Q5. Relever sur la figure 9 la valeur du courant électrique Io lorsque le robot ne se déplace pas. Justifier qualitativement la valeur trouvée. La décharge de la batterie est supposée se faire à courant constant.
La figure 9 présente l’évolution de l’intensité délivrée par la batterie du robot lors d’une séquence d’observation vidéo et de déplacement à vitesse maximale.I0 = 2A. Cette valeur est la plus faible car dans ce mode de fonctionnement le robot ne consomme pas d’énergie pour alimenter les motoréducteurs de déplacement ou de cabrage. Il y a uniquement les capteurs à alimenter.
Q6. Calculer l’énergie nominale stockée par la batterie Wbat.
Ubat = 15V et Cbat = 6,8Ah (les cellules sont montées en série) => Wbat = Ubat * Cbat = 15*6,8
Wbat = 102 Wh
Durée de la phase 1 : t1 = 3,6s, Durée de la phase 2 : t2 = 1s ; Durée de la phase 3 : t3 = 2,5s ;
Durée de la phase 4 : t4 = 1,1s ; Durée de la phase 5 : t5 = 1,8s ; Durée de la phase 6 : t6 = 3s
Q6. Calculer l’énergie consommée W cons lors du déplacement type décrit précédemment (phase 1 à phase 6).
Wcons = 0,247 Wh
Formations fréquemment consultées
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