De snelheid bepaalt mee het verbruik van de wagen. De formule voor de te overwinnen kracht bevat verschillende termen:
de rolweerstand (= onafhankelijk van de snelheid, maar wel van het type band en de druk waarmee de band is opgepompt), de luchtweerstand (= kwadratisch afhankelijk van de snelheid), de wrijving in de assen (die verwaarloos ik in onderstaande redenering).
De rolweerstand Frol= massa * Crr * valversnelling
waarin
- massa = massa voertuig + bagage + inzittenden
- valversnelling 9,81 m/s2
- Crr = karakteristiek van band, voor EV-banden = 0,01
waarin
- A = frontaal oppervlak van de auto
- Cx = dragcoëfficient; A.Cx = 0,75 m2 voor de zoe
- Rho = luchtdensiteit, is molaire massa * temp (in Kelvin) * gasconstante * luchtdruk(in Pa) = 1,2 kg/m3 bij 20°C
- v = snelheid in m/s
Zelf reken ik met een rendement van 90%.
Dat geeft zonder luchtweerstand een minimaal theoretisch verbruik van 4,7 kWh/100km enkel te wijten aan de rolweerstand.
Onderstaande figuur geeft verbruik en bereik in functie van de snelheid.
De invloed van de temperatuur op de luchtweerstand is onbeduidend klein. De terugval van het bereik bij kouder weer is dus niet in eerste instantie te wijten aan de verhoogde luchtweerstand. Hoofdreden is volgens mij de verhoogde inwendige weerstand van de batterij en verhoogde weerstand in de assen en verbruik voor verwarming.
Bovenstaande kan gebruikt worden om de gemiddelde snelheid te bepalen. Gaan we even uit van een traject van 100 km waarvoor we onmiddellijk bij aankomst de batterij terug volladen en die laadtijd mee in rekening brengen als rijtijd. Dat komt dan overeen met een gemiddelde snelheid voor een oneindig lange rit. De snelheid is perfect constant, het is windstil en er zijn geen bijkomende verliezen er is geen hoogteverschil. We krijgen dan voor elke laadsnelheid een optimale rijsnelheid. Dat is gemakkelijk in te zien. Voor zeer trage laadpalen, is het de zaak om zo weinig mogelijk energie te verbruiken want het bijladen duurt zeer lang, voor zeer krachtige laadpalen, is het zaak zo snel mogelijk te rijden want het terug volladen gebeurt toch "bliksemsnel".
In de praktijk klopt dat natuurlijk niet. Eens op een bestemming aangekomen, wordt de laadtijd niet meer als verloren tijd beschouwd. Dus voor een reële rit zal er een andere optimale snelheid zijn omdat men vol vertrekt en leeg mag aankomen. Een laadbeurt onderweg moet bij een middellange rit, vb 150 km, niet tot vol, maar slechts tot het eindpunt bereikt kan worden.
Laadvermogen 3,7 kW (typisch 1f 16A): optimale rijsnelheid = 55 km/u
Laadvermogen 7,5 kW (typisch 1f 32A): optimale rijsnelheid = 68 km/u
Laadverogen 11 kW (typisch 3f 16A): optimale rijsnelheid = 80 km/u
Laadvermogen 22 kW (typich 3f 32A): optimale rijsnelheid = 98 km/u
Laadvermogen 43 kW (typisch AC snelladen): optimale rijsnelheid = 120 km/u
Link naar het excel bestand