RENAULT-forum

Even dit draadje terug bovenbrengen.
Zelf houd ik mijn verbruik bij via de zeer handige website van spritmonitor. Initieel nam ik de ladingsverliezen mee, maar omdat de range misschien nog net wat belangrijker is dan de verbruikskost en ook de overige EV-rijders dat meestal niet doen, ben ik daarmee gestopt en heb ik alles ook terug aangepast. Mijn langjarig verbruik over 75.000 km bedraagt nu 15,25 kWh/100km. Ik teken een groot verschil op tussen winter en zomer, ondanks het feit dat de Zoe binnen slaapt en dus 's morgens niet met een "bevroren" batterij moet vertrekken.
Ik stootte zopas op een interessante rangetest uit Spanje waarin 10 EVs met elkaar vergeleken worden, real life verbruik. De Zoe scoort prima!

De Zoe heeft wel een voorverwarming van het interieur van de auto, maar geen van de batterij. Dus zelfs al laat je de auto op netstroom voorverwarmen, de batterij blijft koel. Andere modellen hebben die functie wel. bij de BMW i3 heb je een apart te activeren functie, bij de Tesla wordt de batterij zelfs constant op temperatuur gehouden, met een kleine 10 km verlies aan bereik per dag tot gevolg.
Ik heb geen idee hoe de Ioniq het op dat vlak doet, maar de goede resultaten van de Ioniq bij die koude temperaturen doet toch vermoeden dat er ook daar zoiets speelt.
Voorts zou het me niet verwonderen dat de Ioniq, net zoals de Kia Soul (beide Koreanen) een andere batterijchemie gebruikt. De Kia Soul EV gebruikt een Lipo-chemie: die is energiedenser, laat in verhouding grotere stromen toe met minder verliezen, zowel bij het laden als bij het ontladen.
De laadsessie van de Ioniq https://www.youtube.com/watch?v=wb3gJ8fWW5g op CCS aan 70 kW en dat bij lage temperaturen spreekt boekdelen: bij 80% wordt een laadvermogen van 70 kW gerealiseerd. Dat is 2,5C.
Tot slot zijn de omstandigheden waarin de Zoe gereden werd heel extreem met temperaturen die nog heel wat lager liggen dan die waarin de Ioniq getest werd. Maar de prestaties van de Ioniq zijn zonder meer goed te noemen en ook bij een eerdere tests in extreme omstandigheden viel de Zoe wat door de mand, zoals die van Auto Bild of hier

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.

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.

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.

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

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