Elektrisch verbruik Zoe

[E-mission]

Dit is de aatste posting van de vorige pagina:

De kachel lager draaien doe ik alleen als de auto nog (in niet-ECO) aan het opwarmen is. Hij wil dan bij stoplichten flink blazen om de cabin op temperatuur te brengen, dus zet ik hem in ECO of draai hem wat dicht, eenmaal op snelheid weer in auto (/ van ECO af). Eenmaal op temperatuur maakt dat niet uit en laat ik hem staan. Ik vind 16 ook een vreselijk nette score overigens.

[renault15.17]

Met deze temperaturen, vanmorgen was het hier duidelijk onder 0°C, halen wij ook voornamelijk waardes die in de "17" range liggen. Als mijn vrouw rijdt (behoorlijk deel snelweg), nog wat hoger. Maar ik doe wel altijd mijn best om het verbruik te minimaliseren. Als ik er op tijd aan denk, zet ik bijvoorbeeld 1 a 1,5 km voor het einde van de rit de verwarming compleet uit. Scheelt vaak 1 of 2 tiende, maar is wel koud op het einde.

[E-mission]

Ik probeer alleen alle truuks als ik range te kort zou komen, maar anders boeit het toch niet? Niet als je ergens gratis kan laden, maar die paar cent voor extra opladen (als je geen eigen solar hebt) hoef je het ook niet voor te doen. Je rijdt nog steeds 1 op oneindig .

[avdvee]

Aha, ik kreeg het gevoel dat je gewoon super idealistisch bezig was Is dus praktisch.

[electronaut]

Leuk al dat gepraat over zo zuinig mogelijk rijden, maar nu even een datapunt aan de andere kant.

Net vanuit Alkmaar naar Leiden geredenacet. Stukje bebouwde kom, ringweg (70 km/u), dan 57 km snelweg, het hele eind een maximumsnelheid 130 km/u, dus 136 km/u op de cruise, dan nog een stukje provinciale weg en bebouwde kom. Temperatuur 6 graden, wind tegen 5 m/s, kachel op 21 graden. Vertrokken met 100% en na 71,7 km aangekomen met nog 13% over. Verbruik: 26,4 kWh/100 km. Een record voor mij. Wie biedt meer?

[E-mission]

En nog steeds 1 op oneindig . Die waarde heb ik nog niet bereikt, zal nog iets harder m'n best doen .

[fivari]

Even een lesje fysica om de invloeden op het verbruik in te schatten.
De luchtweerstand van een voorwerp dat met een bepaalde snelheid doorheen de lucht voortbeweegt wordt gegeven door volgende vergelijking:


waarin
A : frontale oppervlakte van de wagen in m2
Cx de luchtweerstandcoëfficiënt of drag coêfficiënt
ρ: de densiteit van de lucht
v : de snelheid

De densiteit van de lucht wordt dan weer gegeven door volgende formule:

ρ = p.M/(R.T)

met R = 8,314472 J/mol K, de gasconstante, P de luchtdruk in pascal, M de molaire massa in g/mol en T de absolute temperatuur in kelvin. 1 atm. luchtdruk komt overeen met 101300 Pa, de molaire massa van lucht bedraagt 0,0288 kg/mol. Voor 1 atm en 10°C krijg je als densiteit 1,25 kg/m3. Bij 0°C bedraagt de densiteit 1,29kg/m3.

Zo zie je dat de temperatuur wel degelijk een invloed heeft, maar nu ook weer niet zo'n grote. Het verschil tussen 10°C en 0°C bedraagt ongeveer 3,5%.

De totale energie die nodig is om een voorwerp gedurende een afstand deze kracht te laten overwinnen, wordt gegeven door kracht * afstand. En om dan te rekenen naar verbruik per 100km, kan je dus 100.000 m als afstand nemen. Voor het nodige vermogen moet je kracht*snelheid nemen, dus evenredig met v3
Voor de Zoe vond ik een A.Cx van 0,75m2
De rolweerstand bedraagt Crr * m * g. ik ga uit van een Crr van 0.012, een massa met bestuurder van 1550 kg. Dat geeft 182N, onafhankelijk van de snelheid.

Even doorrekenen met een excelleke (let op de eenheden: alles in m, seconden,kg) geeft theoretisch en dus voor 100% rendement en zonder bijkomende wrijvingsverliezen in assen, randapparatuur en enkel te wijten aan lucht- en rolweerstand:

bij 80 km/u een verbruik van 11,5 kWh/100km en een nodig vermogen van 9,2 kW
bij 100 km/u wordt dat reeds 15,15 kWh/100km en een nodig vermogen van 15,2 kW
bij 120 km/u stijgt dat tot 19,6 kWh/100km en een nodig vermogen van 23,5 kW
en bij de topsnelheid van 135 km/u geeft dat 23,4 kWh/100km en een nodig vermogen van 31,6 kW

Wie een parameterstudie wil uitvoeren, de excel kan je via volgende link terugvinden

[PieterZoe]

Wow Fiver, hier wordt ik stil van. Erg interessant om eens alle relevante formules en doorrekeningen op een rij te zien. En prachtig natuurlijk dat de formules zo nauwkeurig het empirisch gemeten gemiddelde benaderen. Het laat vervolgens ook mooi zien wat de invloed van andere stroomgebied is, immers bij een koude druilerige dag (verwarming, ruitenwissers, verlichting) is mijn verbruik wezenlijk hoger

[PieterZoe]

Fivari bedoel ik (vervelende autocorrectie op smartphones)

[fivari]

Met plezier uitgewerkt. Als ingenieur geeft zo'n berekening me wel een soort van boost.

[HJK]

@Fivari, is het zo dat je met een snelheid van 100km/uur en een tegenwind van 20km/uur het verbruik geldt voor 120km/uur?
En andersom, als je 20km/uur wind mee hebt, je uit kunt gaan van een verbruik van 80km/uur? Je geeft aan dat de rolweerstand niet zo afhankelijk is van de snelheid...
Dan is de invloed van de wind wel heel groot...

[fivari]

Het gaat inderdaad om relatieve snelheden. De luchtweerstand die het voertuig ondervindt zal inderdaad gelijk zijn voor een snelheid van 100 km/u met tegenwind van 20 km/u en een snelheid van 100 km/u en windstil. En vermits benodigde energie gelijk is aan kracht * verplaatsing, klopt het dat beide equivalent zijn op het vlak van energieverbruik.
Op het vlak van nodig vermogen echter niet. Nodig vermogen is kracht * snelheid en je zal dus meer vermogen nodig hebben in het tweede geval. Wat ook logisch is natuurlijk want je bent sneller te plaatse.
Dus altijd met de wind meerijden.

Kan niet natuurlijk, maar als je een heen- en terugrit hebt met felle wind kan je best wat minder snel rijden tegen de wind in en wat sneller met de wind mee omdat de benodigde energie evenredig is met het kwadraat van de snelheid. Zo benader je het optimum verbruik-reistijd het best.
Stel dat je max 20 kWh wil verbruiken op een traject van 50 km heen met tegenwind 20 km/u en 50 km terug met wind mee @ 20 km/u dan ben je optimaal bezig met een snelheid heen van 114 km/u en een snelheid terug van 127,7 km/u. De totale reistijd is dan het kortst. Theoretisch hé.

[HJK]

Thanks! Het ligt iets genuanceerder dus... en ik weet weer waarom ik geen ingenieur geworden ben

[fivari]

Nochtans boeiend.
Even filosofisch nu: wiskunde is net als het Nederlands een taal om de werkelijkheid te beschrijven. Afhankelijk van het te beschrijven onderwerp doet men trouwens een beroep op een andere soort wiskunde: wat goniometrie om de lengte van een schaduw te berekenen of de invallende straling op een zonnepaneel.
In elk geval levert het meestal zeer betrouwbare resultaten op. Dat geldt voor de weg van hemellichamen of voor onderwerpen die letterlijk meer "down to earth" zijn als het verbruik van een wagen. Ik blijf het boeiend vinden dat wat relatief eenvoudige vergelijkingen en formules dergelijke inzichten kunnen opleveren.

[electronaut]

Na precies 6 maanden met ongeveer 50-50 zomer en winter ligt mijn netto verbruik (volgens de boordcomputer) op 16,3 kWh/100 km en bruto op 18,9 kWh/100 km. Dat laatste is inclusief energie voor het voorverwarmen.

Rijstijl: Ik ben een geoefend zuinigheidsrijder (8 jaar Prius), en probeer met subtiel gapedaalwerk de auto zoveel mogelijk uit te laten rollen. De frictieremmen gebruik ik eigenlijk alleen maar van 10 km/u tot 0 km/u. Ik rij nooit op eco-stand, verwarming altijd 20 graden, 60% km op de snelweg met cruise control op 98, soms wat sneller, zelden langzamer. Ik pas altijd mijn snelheid aan bij het inhalen (langzaam rijden en het verkeer ophouden zijn verschillende dingen). Ik accelereer vlot, ben altijd als eerste weg bij het stoplicht (langzaam rijden en treuzelen zijn verschillende dingen). Op het eco-scherm haal ik vrijwel altijd de maximale score voor 'Anticipatie', en 60-80 punten voor 'Snelheid'.

Ik kan uit mijn cijfers een rendement van de Cameleon-lader afleiden: 86%. Niet slecht maar ook niet geweldig. Met deze kanttekening: mijn bruto energiemeter heeft een afwijking van <1%, terwijl de afwijking in de Zoe onbekend is. Haar vermogensmeter is niet geijkt. Deze cijfers gaan er dus vanuit dat mijn Zoe mij de waarheid vertelt. Ik denk dat het redelijk in de buurt moet liggen, aangezien ik een bruikbare accucapaciteit van 21-23 kWh (winter-zomer) uit mijn verbruik kan afleiden. De opgave van Renault is 22 kWh.

Als ik kijk naar CO2-uitstoot, hangt dat af van de aannames. Als ik het gemiddelde van het Nederlandse net aanhoud, 600 g/kWh, dan komt het uit op 113 g/km. Voor mijn Prius kwam ik (met ongeveer dezelfde rijstijl) uit op 128 g/km. Het verbruik over 4 jaar met die auto was 4,3 l/100 km. Ik reken daarbij met well-to-wheel emissies (=inclusief alles wat bij winning, verwerking en transport van olie uitgestoten wordt). Een gemiddeld cijfer voor well-to-pump is 25% van pump-to-wheel.

Dit is een worst-case/best-case vergelijking. Worst case voor mijn elektroauto/best case voor mijn fossiele auto.

Ik heb mijn eigen zonnepanelen die momenteel 40% van mijn energie opwekken. Als ik dat meereken, kom ik uit op 60% van 600 g = 360 g/kWh = 68 g/km. Als ik ook meereken dat de 60% die ik van Greenchoice krijg bijna volledig uit wind, water en biomassa komt, wordt het plaatje nog gunstiger.

Daarbij vind ik ook toekomst belangrijk. De stroommix op het net wordt steeds schoner, dus mijn ev kan alleen maar schoner worden. Olieproductie wordt steeds vuiler omdat de makkelijke olie op begint te raken en bijv teerzanden aangesproken moeten worden. Biobrandstoffen geloof ik vooralsnog niet in. Ethanol obv maïs is puur industriële landbouw (inmiddels 40(!) procent van de Amerikaanse maïsproductie), met alle gevolgen van dien: pesticiden, ontbossing, waterverbruik, kunstmest enz. Alternatieven zoals cellulose en algen zijn nog in ontwikkeling en puur synthetische branstoffen (gemaakt met bijv elektriciteit van windmolens) zijn alleen maar een zeer inefficiënt gebruik van die schone stroom.

[electronaut]

Hoi fivari,

Leuke berekening. Heel herkenbaar, zoiets heb ik ook ergens in een OpenOffice sheetje staan, maar zonder de rolweerstand. Daar kon ik geen data over vinden. Dat rolweerstandscijfer van jou, is dat voor de superefficiënte Michelin EV banden die wij hebben? Of voor een gemiddelde autoband?

Of het CdA-cijfer van de Zoe klopt, weet ik niet. Het is al vrij oud en een Cw-coëfficient van 0,34 lijkt me aan de hoge kant. De e-Up! ziet er niet veel aerodynamischer uit en haalt toch 0,31. Ter vergelijking de CdA van een aantal andere bekende auto's:

Zoe	0,75/0,64 (zie update onderaan)
Leaf	0,64
e-Up!	0,64
Prius	0,58
Model S	0,56*}
EV1	0,37
XL1	0,28

*) Obv Cw 0,24 en geschat frontaal oppervlak van 2,33 m².

Maar er gaat natuurlijk niets boven echte metingen. Ik heb al eens op een bijna windstille zondagmorgen in juli een kleine meting gedaan op de A4 (mooi recht en vlak). Steeds heel officieel het gemiddelde van 2 runs in tegenovergestelde rijrichting.

Ik kwam toen uit op:

km/u	kWh/100 km
70 	13,2
80 	14,3
90 	16,4
100 	18,3
110 	20,4

Opm: de 70 km/u uiteraard niet op de A4 gedaan, maar op een stukje provinciale weg. Cruise control op +4 km/u om te corrigeren voor overdrijving. Na de proef op 110 km/u was mijn accu leeg en moest ik terug naar huis.

Afgaande op jouw berekening bij 80 en 100 km/u is het rendement van de aandrijving ongeveer 80%. Maar neem dit met een korreltje zout. Ik twijfel aan de juistheid van het gebruikte CdA cijfer. Maar het is het enige cijfer dat er is, dus je moet wat.

Update: na wat zoeken kwam ik op dit artikel: http://under-the-skin.org.uk/news_renault_1010.html. Daarin wordt een naar mijn idee veel realistischer 0,29 genoemd voor de Cw. De CdA komt dan voor onze Zoe uit op 0,64, wat beter aansluit op de concurrentie.

[PieterZoe]

Een keer een ritje van 100km op de snelweg met 90km/h en daarna laden. Zelfs in de winter krijg je dan een aardige range op het scherm : )
[attachment=-1]uploadfromtaptalk1391688914042.jpg[/attachment]

[HarmOtten]

Zie hier het elektriciteitsverbruik dat ik met mijn Zoe de afgelopen 9 maanden gemeten heb.

Energieverbruik Zoe 2014-03-04.png

Let wel, dit is het verbruik INCLUSIEF oplaadverliezen! Ik vind namelijk dat de oplaadverliezen meegerekend moeten worden met het verbruik, want deze verliezen heb je immers altijd. De oplaadverliezen zijn ongeveer 15%. Verminder je de waarden in de grafiek met dit percentage, dan kom je uit op wat de boardcomputer aangeeft.
De dunne lijn die rond de 160 Wh/km ligt is het cumulatief verbruik.
Overigens is 160 Wh/km hetzelfde als 16 kWh/100km.
Wat je mooi kan zien is dat het verbruik in de winter zoals verwacht wat hoger ligt dan in de zomer. Nu hebben we deze winter vrijwel geen vorst gehad, dus wellicht kan het verschil een ander jaar groter zijn.
Ik rijd weinig op snelwegen, maar als ik daar kom houd ik een snelheid aan tussen de 90 en 100km/u, behalve tijdens inhalen. Vrijwel altijd de ECO-mode aan, en ook de banden (met 16"velgen) zijn net een paar tienden bar harder opgepompt dan geadviseerd wordt. In de zomer is een actieradius van 180km dan geen vreemde waarde. In de winter zakt dit bij mij terug naar ongeveer 150km.

[PieterZoe]

@Harmotten: dank voor je post. Interessant om het verbruik incl. laadverliezen te zien. Het valt me nog steeds niet tegen. Dat van die lage snelheid (90 op de snelweg) en verhoogde bandenspanning volg ik ook consequent en heeft inderdaad een meetbaar effect

[Casss]

Ik weet niet of dit het juiste topic is maar kwa stroomkosten gaan wij kennelijk ca 2 cent per kwh voordeliger rijden in 2016
http://weblog.independer.nl/productnieu ... r-in-2016/

[werikw]

Ik rij gemiddeld 18 kWh op 100 km (dit geeft de auto aan) ik lees dat hier mensen zijn die 14 a 15 kWh op 100 km halen.Ik heb dit nog nooit gehaald.Laatst had ik 125 km op 1 lading gedaan.Hoe kan het dat jullie zo zuinig kunnen rijden? Rijden jullie veel op de eco modus? Zelf gebruik ik deze stand heel weinig.Ik vind het zelf niet altijd prettig als de zoe in de eco modus staat omdat hij dan niet zo vlot met inhalen is.

[OlafH]

ik rijd nooit in Eco modus. Op de snelweg altijd 100 km/h op de cruise control, 70% snelweg / 30% stad. Anticiperen is volgens mij het toverwoord. Behalve voor het stoplicht raak ik de rem in principe niet aan. Je wordt er steeds handiger in met inschatten, zodat je ook geen rijdende chicane bent voor het overige verkeer. In de zomermaanden rijd ik op deze manier 14-15 kW / 100km en in de winter rond de 17 kW / 100 km.
Wat je ook niet moet onderschatten is je bandenspanning. Ik heb mijn banden op 3.0 bar staan.

p.s. ik zie dat mijn avatar mijn verhaal niet echt geloofwaardig maakt . Maar die foto is van de eerste keer dat ik met het zweet in de naad naar huis ben gereden. Dan gaat ie dus wel op Eco modus (niet dat dat dan nog veel scheelt, maar het is het idee).

[werikw]

Oke bandenspanning op 3.0 bar,ik heb ze op 2.5 bar dit staat namelijk in de deur van de auto,vandaar ik ze op 2.5 heb.Ik heb een keer gehad dat er -- op het dashboard verscheen en toen ik de auto ging opladen zat er nog 6% in de accu.

[werikw]

Olafh ik zag vandaag een zoe in Amersfoort met kenteken 4-SVR-16 is die toevallig van jou?

[OlafH]

nope, de mijne stond bij ouwehands dierenpark!

[werikw]

Oke is dat kenteken van iemand van het forum?

[Nivve]

Ik haal de 15KW eigenlijk alleen met eco-stand 95 km, en dan zit ik vaak alsnog aan de 16/17. Echter dit komt denk voornamelijk door de banden(spanning) als ik dat zo hoor. Winterbanden en het is al een tijdje geleden dat ik ze tot 2,7 bar heb opgepompt. Zal eens kijken wat dat scheelt binnenkort.

[HarmOtten]

Dit is het energieverbruik inclusief laadverliezen van mijn Zoe (met Q210 aandrijflijn), en daaronder de actieradius, die ik zelf bereken aan de hand van het laatste energieverbruik. Daarom zijn beide grafieken elkaars omgekeerde.
Mooi is te zien het verschil tussen zomer en winter. Al waren de laatste 3 winters in Nederland niet echt koud.
Het ligt stijgende energieverbruik wijd ik aan het feit dat ik ietsje harder ben gaan rijden. (86km/h ipv 80km/h en op de snelweg meestal 104km/h ipv 94km/h)
De batterijgezondheid is in de 1e 3 jaar gedaald van 100% naar 89%. Daarmee lijkt de neergaande trendlijn bij de actieradius te zijn verklaard. Echter, ik bereken de actieradius steeds uit het laatste energieverbruik, waarbij ik dus geen rekening houdt met de dalende batterijgezondheid. Oftewel, de daling in deze grafiek wordt alleen veroorzaakt door het hogere energieverbruik.

Energieverbruik.png

[PieterZoe]

Mooi overzicht. Inderdaad een goede visualisatie van het zomer-/wintereffect dat we als EV-rijders zo duidelijk ervaren

[HarmOtten]

De vraag is alleen: Hoe komt het dat het energieverbruik, en daarmee ook de range, afhankelijk is van de temperatuur?
De luchtweerstand bij lagere temperaturen levert maar een minimaal hoger verbruik op. Ook de toestand van het wegdek (denk aan sneeuw) was niet dusdanig dat het verschil verklaard kan worden.
Blijft dus over de batterij. Zowel in de zomer als in de winter laad ik de batterij op tot 100%.
Mogelijke oorzaken:
1. Bevat een koude batterij bij 100% SOC minder energie dan een warme?
2. Is de interne weerstand van een koude batterij hoger, zodat meer energie verloren gaat bij het ontladen (en ook opladen)?
3. Kan een koude batterij niet tot 100% geladen worden, en is dit in werkelijkheid eigenlijk dan maar bijvoorbeeld 80%, terwijl 100% aan de gebruiker wordt getoond?
4. Andere oorzaak?

[fivari]

De hoofdreden is, naast de andere factoren die je aanhaalt en het verbruik door de warmtepomp, de verhoogde interne weerstand van de batterij bij lage temperaturen. Bij de Zoe heb je er minder een zicht op, maar bij mijn elektrische scooters zie ik het verschil duidelijk: wanneer die een dag hebben buitengestaan in de winter dan zakt de spanning in van 52V tot beneden de 44V, tegen ruim 48V bij warm weer. Daardoor is bij een zelfde stroom en dus bij eenzelfde hoeveelheid ionen-uitwisseling de vrijgekomen energie flink gezakt: bijna 10% lager. Maar die interne weerstand doet de batterij ook opwarmen bij het rijden. Daardoor is een lange rit in de koude uiteindelijk zuiniger dan verschillende korte ritten: het negatieve effect van de koude, speelt maar tot de batterij is opgewarmd door het rijden.
Een koude batterij kan vol geladen worden, maar minder snel. Dat heb je zelf ook al gemeten. Bij negatieve temperaturen mag een batterij nog wel ontladen worden, maar niet geladen anders wordt ze onherroepelijk beschadigd.

[PieterZoe]

Duidelijke uitleg Fivari. Bij mij heeft de warmtepomp in de winter een groot aandeel in het verbruiksverschil. In de zomer gebruik ik de airco nauwelijks. Naast de langere ritten (uitleg Fivari) is natuurlijk ook de gemiddelde snelheid belangrijk. Bij een hoge snelheid (ritje A-B via snelweg of provinciale weg) is het aandeel verwarming per km laag. Maar bij mijn stadsritjes die amper boven de 35km/hr gemiddelde komen, zorgt de verwarming voor een flinke rendementsverlaging.

Om die reden rijd ik in de winter op de snelweg ook flink harder dan in de zomer (110km/hr tegen 90km/hr). Het helpt tevens om de batterij sneller op te warmen.

In de zomer zijn de stadsritjes juist fantastisch voor het verbruik: lage luchtweerstand door lage snelheid en met flink 'coasten' kom ik vaak op een range van tegen de 200km (gecorrigeerd voor SOH 100%)

Sent from my SM-N910F using Tapatalk

[VanAssen]

Heden morgen.

image.png

[zoe2goe]

Nice!!

[VanAssen]

Volgens Jeremy Clarksen zou ik over 3 maanden mijn batterij moeten weggooien.
Nou mooi niet.
Daarom ook een grote fan van Robert Llewellyn (Fully charged)

[OlafH]

Enorm knap hoor! Ik doe toch regelmatig zuinige rondjes, maar nooit boven de 185 geweest. Hoe is jouw SOH na 65.000 km? Die moet ook nog op zijn minst heel redelijk zijn om dit te halen.