HP17 : Dynamik Batri

Le projet en bref

A partir du constat suivant :

le téléphone mobile fait partie de la vie quotidienne, il est nécessaire de le recharger régulièrement.

Se poser les questions :

Quel est le coût de cette charge? pour une personne? un foyer? un pays? la planète?
Pourquoi ne pas utiliser le soleil, le vent, nos mouvements 
pour charger des batteries de secours de smartphone?

Mais alors, comment faire?

Le projet Dynamik Batri vise à réaliser par tout un chacun, un chargeur de batterie de smartphone multi-sources hormis la prise électrique, en se posant tout au long de la réalisation des questions sur le pourquoi et le comment.

L'équipe

     - Olivier, Médiateur numérique au Foyer de l'enfance du Stangalard
     - Corentin, Animateur multimédia au centre social de Kerangoff
     - Claire, Chargée de projet au service internet et expression multimédia, Ville de Brest
     - Solène, Ingénieure de recherche pour des projets de médiation scientifique IMT Atlantique
     - Sylvie, Enseignante-chercheure IMT Atlantique

Erreur lors de la création de la miniature : Fichier avec des dimensions supérieures à 12,5 MP

Déroulé du Hackaton pédagogique - juin 2017

Diaporama fin de la première journée :

Fichier:DiaporamaDynamikBateri2017.odp

Fichier:DiaporamaDynamikBateri2017.pdf

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Diaporama fin du Hackaton :

Fichier:Diaporamatypehackathonpeda2017 - Dynamik Batri.odp

La réalisation Technique

Matériel

- 2 lampes dynamo à recycler
- des hélices récupérées sur objet "volants"
- un panneau solaire
- une batterie nomade
- un vieux chargeur usb-allume cigare
- 3 diodes schottky famille 1N580
- un convertisseur DC-DC type http://www.sunrom.com/p/step-up-dc-dc-based-on-xl6009

La réalisation du prototype

A la recherche des composants perdus

Tester la production électrique avec un multimètre (mesurer la tension),

- de quoi? panneau solaire, moteurs 
- résultats? 

• Solaire

Pour produire de l'électricité, on a trouvé un panneau solaire, et avec les 37° et le méga soleil brestois il produit plus de 6V instantanément.

• Dynamo

Tester des moteurs pour la production électrique

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Les moteurs de ventilateurs de PC ne donnent pas satisfaction 1V max,

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par contre les moteurs de dynamo permettent de monter entre 4 et 6V suivant l'effort. On choisit donc de prendre ce moteur.

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• Eolien

Récupération de pâles et adaptation pour en faire une hélice :Média:croixelise.svg

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les tests ne sont pas concluants, il est en effet difficile de faire tourner le moteur assez vite pour produire une tension suffisante. Pour l'instant l'éolien est reporté au moment où on va trouver. Il faudrait un système d'engrenages/poulies qui permettent aux pâles de lancer le moteur

Montage

On se concentre sur le solaire et sur la dynamo. On connecte les + avec les + et les - avec les -. Surprise : le moteur de la dynamo tourne tout seul ! Pourquoi ? le panneau solaire envoie la tension au moteur, pas terrible pour nous ! Une petite vidéo :

Solution : ajout de 2 diodes schottky qui vont empêcher le passage du courant du panneau à la dynamo et de la dynamo au panneau (qu'il n'aimerait probablement pas trop) !

Pour charger la batterie nomade, il faut un régulateur de tension qui évite de surcharger la batterie. On peut utiliser le régulateur présent dans un allume-cigare USB. Il suffit de suivre le schéma de montage décrit à la section suivante.

L'ajout d'un convertisseur DC-DC permet de limiter les efforts musculaires sur la dynamo en faisant gagner plusieurs volts. Il est optionnel mais peut s'avérer intéressant !

Schéma de câblage

Le boitier

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Le fichier pour la découpe laser Média:Boitedynamik.png

Quelques infos sur les batteries

Il existe différents type de batterie.

Pour les smartphones on utilise généralement des batteries nomades de type Li-ion. On en trouve de différentes capacités 1500mAh, 2200mAh, 4300mAh etc... C'est ce type de batterie qu'on va charger avec notre chargeur.

Pour les drones et le modélisme on utilise souvent des Li-Po (batteries lithium-polymère). Il faut toujours faire attention quand on utilise ces batteries car elles n'aiment pas du tout les stockages, charges et décharges inappropriés. Voici par exemple, une Li-Po qu'il ne faut plus utiliser car vous le voyez elle est gonflée.

Erreur lors de la création de la miniature : Fichier avec des dimensions supérieures à 12,5 MP

Le risque est qu'elle explose, et donc qu'elle fasse des flammes. Des infos sur https://youtu.be/FSMBdNoz9r0

Le projet pédagogique

Cadre de l'animation

• Âge des participant.e.s et niveau scolaire : à partir de 12/13 ans (collège/lycée) - groupe social utilisant le plus le smartphone
• Nombre de participant.e.s : une classe
• Durée de l'animation : une demi-journée pour la sensibilisation, puis une journée pour la fabrication (l'idée est de laisser un/des jours entre ces deux temps pour pouvoir chercher du matériel)
• Objectifs pédagogiques (savoir, savoir-faire et savoir être) :
  • amener à s'interroger sur la consommation énergétique de nos téléphones ;
  • devenir acteur.rice.s de la transition énergétique ;
  • sensibiliser les jeunes à la récupération (matériaux, énergies) ;
  • expérimenter, faire faire, donc favoriser la confiance en soi.

Déroulement de la séance :

Phase 1 - introduction : sensibilisation à la consommation d'énergie

Amener les participant.e.s à s'interroger, réfléchir sur les dépenses énergétiques, en temps, en euros pour charger leur smartphone, leur téléphone portable.

Demander aux ados d'apporter leurs portables et chargeurs. Tout brancher et regarder combien ça consomme en charge ? juste avec les chargeurs ?

Citer quelques chiffres, ou par un Quizz (selon vous, combien coûte par an le chargement d'un smartphone ? Et combien en dépense énergétique ? Par an, pour tous les français, combien de centrales nucléaires sont mobilisées pour charger les portables ? Dans le monde ?...).

Cette première phase permet de créer un intérêt et une motivation pour fabriquer la Dynamik Batri.

Phase 2 - présentation du chargeur

Montrer la Dynamik Batri et la faire tourner dans la classe pour que chacun.e puisse la tester

Interroger les jeunes : selon vous, de quoi avons-nous besoin pour fabriquer ce chargeur ?

Lister les matériaux à rassembler avant de commencer la fabrication.

Phase 3 - à la recherche du matériel

Lancer une réflexion auprès des jeunes : comment pensez-vous qu'on puisse se procurer tous ces éléments ? Élargir cette réflexion au delà du chargeur, "ce qu'on fait pour ce chargeur, on peut le faire pour plein d'autres objets".

Faire un temps de sensibilisation / information sur les enjeux du recyclage, de la récupération, donner une seconde vie aux objets, le cycle de vie des produits, notamment électroniques.

Laisser le temps, entre les 2 phases de sensibilisation, pour que chacun.e puisse rechercher le matériel nécessaire et/ou aller ensemble à cette recherche, par exemple en allant visiter une recyclerie (voir rubrique Ressources documentaires)

Phase 4 - atelier de fabrication

Lorsque tout le matériel est rassemblé, faire des sous-groupes pour fabriquer le chargeur.

--> Voir la notice / schéma de fabrication

Selon le matériel, le temps et les animateur.rice.s disponibles chaque sous-groupe fabrique un chargeur complet ou chaque sous-groupe fabrique une partie du chargeur que l'on assemblera ensuite tous ensemble.

Tester en groupe complet le ou les chargeurs.

Phase 5 - valorisation de l'expérience

Communiquer sur le projet grâce aux réseaux sociaux, vidéos et photos faites pendant les différentes phases, faire un blog...

Enrichir le présent Wiki

Conclusion / bilan de la séance

- Conclure en faisant un tour de table sur les ressentis, la "météo" de chacun.e, ce que cet atelier leur a apporté...
- Enrichir le Wiki avec le retour de ces différentes expériences, des propositions de modification...

Laisser les chargeurs fabriqués dans la salle de classe pour que tout le groupe puisse l'utiliser, tout au long de l'année.

Ressources documentaires

Réalisations techniques

- Transformer une lampe dynamo en chargeur dynamo [[1]]
- Transformer une lampe dynamo manuelle en lampe dynamo de vélo [[2]]
- Chargeur dynamo/solaire USB [[3]]

Consommation smartphone charge (phase 1):

- Tableau de consommation [[4]]
- Comment faire des économies d’énergie avec un smartphone énergivore ? [[5]]
- « Recharger son smartphone quotidiennement coûte cher »[[6]]
- Consommation énergétique d'un smartphone [[7]]

Répartition population française (age et sexe) (phase 1)

- Population par âge [[8]]
- Bilan démographique 2016 [[9]]

Utilisation smartphone qui ? comment ? (phase 1)

- Les Millennials passent un jour par semaine sur leur smartphone [un-jour-par-semaine-sur-leur-smartphone]

Donner une seconde vie aux objets, enjeux du recyclage (phase 3)

- Déchets : un problème, une ressource ? [[10]]
- Visites du centre de tri [[11]]

Contacts pour partir à la recherche de matériels (phase 3)

- Recyclerie Un peu d'R [[12]]
- Emmaüs Brest [[13]]
- Recyclerie du Pays de Daoulas [[14]]
- Les Foire-à-tout et vides-greniers [[15]]
- Les zones de gratuité et boîtes à dons
- Les sites internet de dons [[16]], [[17]], 
- Fouiner dans son garage ou le grenier de ses grands-parents