CONCOURS GÉNÉRAL DES LYCÉES - SESSION 2023 

Ingénierie, Innovation et Développement Durable

Classes de terminale série STI2D / EPREUVE D'ADMISSIBILITE / Durée : 5 heures

1. Option Architecture et construction :

Concours / Examen : CGL          Matière : ARCO          Session : 2023

2. Option Energies et environnement :

Concours / Examen : CGL          Matière : ENEN          Session : 2023

3. Option Innovation technologique et éco-conception :

Concours / Examen : CGL          Matière : ITEC          Session : 2023

4. Option Systèmes d’information et numérique :

Concours / Examen : CGL          Matière : SINU          Session : 2023

Mise en situation

À l’heure de la transition écologique, l’aménagement urbain est un enjeu majeur. Dans une ville, les infrastructures au service de l’automobiliste, routes ou parking, représentent près de la moitié de l’espace public. Pourtant une automobile reste en moyenne 80% de temps à l’arrêt. Repenser ces infrastructures est donc une nécessité, notamment pour les parcs de voitures électriques qui ont besoin d’être reliés au réseau électrique.

Ce dossier consiste à étudier et à optimiser le parking d’un important groupe automobile basé à Montluçon (03 - Allier) spécialisé dans la vente de voitures électriques. Sa position géographique est un atout majeur, lui permettant d’entreposer et distribuer les véhicules neufs vendus dans ses différentes concessions de la région.

Ce groupe automobile a choisi de valoriser une partie de la surface de parking en implantant des panneaux photovoltaïques dont la production d’énergie peut être revendue.

Comme il s’écoule en moyenne une quinzaine de jours, entre l’arrivée sur site et la répartition des véhicules dans les différentes concessions, le groupe utilise la technologie « vehicule to grid » (V2G) avec laquelle il est possible d’activer la charge ou la décharge des batteries des véhicules électriques connectés, qui peuvent alors déstocker leur énergie afin de renvoyer de l’électricité vers le réseau, et participer à l’ajustement de l’équilibre production-consommation en temps réel.

Travail demandé

Partie 1 : Exploitation de l'espace urbain pour produire de l'énergie

Objectif : Une irradiation globale maximale est obtenue grâce à une inclinaison des panneaux photovoltaïques de 30° et une orientation plein Sud. Néanmoins, ce n’est pas le choix retenu ici. Dans cette partie, il s’agit de justifier les choix d’inclinaison et d’orientation du client.

1.1 Choix de l'orientation des panneaux photovoltaïques.

1.2 Analyse de l'inclinaison des panneaux photovoltaïques.

Partie 2 : Aide au positionnement du véhicule

Objectif : Le système SelfPlug permet un branchement automatique à la borne de recharge, mais le véhicule doit se situer dans une zone spécifique. Dans cette partie, il s’agit d’analyser comment le système aide le conducteur à positionner son véhicule de façon optimale par rapport à la Ground Unit (GU).

Partie 3 : Connexion automatique des véhicules électriques

Objectif : Cette partie conduit à vérifier le temps de déconnexion du véhicule à la borne ainsi que les solutions technologiques permettant d’enrouler le câble.

3.1 Validation du temps de déconnexion du connecteur de la VU (Vehicle Unit) à la GU (Ground Unit).

3.2 Validation du choix du moteur de montée et de descente du câble de la VU.

3.3 Validation de la commande d'arrêt du moteur.

Partie 4 : Respect des normes de sécurité

Objectif : l’utilisation de la Ground Unit au sein du parking nécessite le respect de différentes normes de sécurité. Dans cette partie l’étude permet de vérifier le respect de la santé des utilisateurs en termes de rayonnement magnétique, et la protection du système vis-à-vis de l’eau, des phénomènes thermiques et des coupures d’alimentation.

4.1 Vérification du respect de la santé au regard du rayonnement du champ magnétique produit par la GU.

4.2 Détermination du matériau pour les bobines.

4.3 Vérification de la protection thermique des contacts de la SelfPlug.

4.4 Détermination de l'autonomie énergétique de la Ground Unit.