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Portfolio

Électronique · 2023

Chargeur de téléphone à pédales

Une station de recharge à énergie humaine pour les milieux à faible accès à l'électricité — châssis mécano-soudé validé par FEA, dimensionné du 5ᵉ au 95ᵉ percentile anthropométrique.

Année
2023
Catégorie
Électronique
Outils
SolidWorks weldmentFEAElectronics

Le problème

Les coupures fréquentes à l'Université de Douala empêchaient régulièrement les étudiants de recharger leur téléphone — le reflet d'une électricité peu fiable partout au Cameroun. En tant que chef de projet, j'ai fixé à une équipe de trois à l'HTTTC un objectif exigeant : concevoir et construire un chargeur à énergie humaine en trois semaines pour le Festival Sciences & Ingénierie, à budget serré, sans expérience préalable en mécano-soudure ni en FEA, et confortable du 5ᵉ au 95ᵉ percentile.

La démarche

Nous avons travaillé selon le Design-for-Manufacturing et une boucle Empathize–Define–Ideate–Prototype–Test ; j'ai appris seul, en une semaine, la mécano-soudure avancée sous SolidWorks et la FEA pour tenir le délai. L'essentiel de l'effort a porté sur le châssis — une transmission par poulie à double gorge et toute l'électronique intégrée dans la structure. Lorsque la FEA a révélé des concentrations de contraintes aux jonctions critiques au-delà de 800 N, j'ai ajouté des goussets de renfort stratégiques contre la fatigue, et retenu du tube acier creux pour son rapport résistance/poids.

Le résultat

Un prototype fonctionnel présenté au Festival de l'HTTTC, prouvant la recharge à énergie humaine comme réponse viable en milieu à faible accès énergétique. L'approche pilotée par la simulation a détecté les faiblesses structurelles avant fabrication et réduit les itérations physiques coûteuses. C'est aussi là qu'un principe s'est ancré : concevoir pour la diversité anthropométrique n'est pas une contrainte — c'est la mesure de la valeur réelle d'une conception.

Documentation technique

Calculs de transmission et optimisation du rapport de démultiplication
Schéma du circuit électrique et implantation des composants
Assemblage CAO complet
Conception structurelle du châssis
Vue éclatée — tous les composants
Modèle CAO simplifié préparé pour la FEA
Conditions de charge appliquées au châssis en FEA
Structure de support — composants porteurs critiques
Contrainte de von Mises sous charge de 800 N
Structure de support — autre perspective
Prototype construit — vue 1
Prototype construit — vue 2
Prototype construit — vue 3
Ensemble de montage arrière
Analyse des efforts du mécanisme de pédalage

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