Voici un exercice que je trouve assez complexe :
Quel avenir pour la voiture électrique ?
-L’intérêt de la propulsion électrique est de diminuer la pollution urbaine, de diminuer notre dépendance vis à vis du pétrole et de diminuer les rejets de gaz carbonique si l’électricité est produite soit par des énergies renouvelables, soit par l’énergie nucléaire, soit par des combustibles fossiles (charbon) avec séquestration du gaz carbonique.
-L’avenir de la voiture électrique est, à court et moyen terme, indissociable des performances des batteries au Lithium, à cause des exigences de ce mode de locomotion.
-On utilise des moteurs "brushless" associés à des régulateurs électroniques qui ont des efficacités énergétiques excellentes et sont très légers. Leur poids est notablement plus faible que celui d’un moteur thermique et de son réservoir. On pourrait disposer, à poids total équivalent, d’environ 200 kg de batteries.
-On peut récupérer l’énergie cinétique au freinage pour recharger la batterie.
-Avec des batteries au Lithium il semble possible de parcourir 200 km à une vitesse maximum de 120 km/h.
-Pour gérer les surcharges lors des ralentissements et accélérations en ville, on peut adjoindre une "super-condensateur" de 20 kg capable de stocker 100 kJoules électriques.
-Pour le problème du chauffage, il faut 1 à 2 kW en hiver. On peut envisager d'utiliser une pompe à chaleur qui permet aussi une climatisation efficace.
-L’utilisation optimale des véhicules électriques sera probablement urbaine, avec des scooters ou de petites voitures éventuellement mises en location libre-service. Sur les grandes distances les voitures à propulsion hybride ou les transports en commun garderont sans doute le rôle principal.
http://sfp.in2p3.fr/Debat/debat_ener...ivet-elect.htm
Vous êtes ingénieur chez Tata, la célèbre marque d'automobile indienne. L'entreprise vous demande si la voiture électrique est un choix d'avenir, en particulier pour les déplacements grande distance, sur autoroute. En vous basant sur la technologie actuelle, vous devez vérifier les hypothèses écrites en gras ci dessus :
- Vérifier si la puissance développée par la batterie dont vous disposez permet de rouler à 120 Km/h
- Avec une batterie de 200 Kg, déterminez la vitesse maximale et la distance que l'on peut parcourir à cette vitesse
6 Documents distribués (Que je ne peut malheureusement pas poster, ce sont des rappels de cours) :
- L'accumulateur Nickel-Métal : description électrochimique lors du fonctionnement "pile"
- La batterie d'accumulateur, fonctionnement électrique, masse des réactifs
- Lois électriques : Loi des mailles, loi des noeuds
- Définition de l'intensité du courant électrique, lien avec le nombre d'électron
- Caractéristiques du moteur électrique
- Puissance perdue par frottements en fonction de la vitesse
Critères pour avoir C (équivalent de 12/20, donnés après l'épreuve) :
- La chaîne énergétique de la voiture électrique est cohérente
- La valeur de la Puissance électrique fournie par la batterie est correcte
- La valeur de la puissance nécessaire pour compenser les frottements est correcte
- Les demi-équations rédox et l'équation de réaction est correcte
- Le tableau d'avancement permet de lier les quantités de matière des réactifs et d'électrons échangés
- Le schéma électrique du circuit électrique équivalent est correct
- La charge disponible dans la batterie est exprimée en fonction de la masse des réactifs
- La valeur de l'intensité est déterminée soit graphiquement, soit par le calcul
- la chaîne énergétique est utilisée pour déterminer la puissance fournie à la voiture pour compenser les frottements
Voilà, je souhaite bonne chance et remercie d'avance les personnes qui auraient les capacités de résoudre ces problématiques difficiles avec un plan sans avoir de données (exercice littéral).
-----
Envoyé par calculair 
