Ich habe während meinen ersten 2 Monaten mit meinem neuen i3 (LCI) mit Range Extender ein paar "Messwerte" aufgenommen und daraus einige Statistiken und Berechnungen erstellt, die vielleicht auch den ein oder anderen hier im Forum interessieren. Aber der Reihe nach:
A) Autobahnverbrauch
Zunächst habe ich auf meiner täglichen Pendlerstrecke zur Arbeit und zurück meine üblichen Verbräuche bei Autobahnfahrt mit Tempomat aufgenommen (laut Bordcomputer!).
Meine Pendlerstrecke erstreckt sich grob von Gießen nach Frankfurt (Offenbach) und zurück. Auf dem Hinweg geht es tendentiell leicht bergab, und auf dem Rückweg dementsprechend wieder leicht aufwärts. Die Entfernung beträgt 66km einfache Richtung, also 132 km insgesamt. Da ich immer morgens um kurz nach 4 Uhr losfahre, kann ich auch schön konstant die Geschwindigkeit halten und dementsprechend relativ genau den Verbrauch bei meiner Topographie aufnehmen.
Über die tatsächlich gemessen Verbrauchswerte habe ich Graphen einer Exponentialfunktion gelegt der zeigt, dass der Verbrauch mit etwa der 3.Potenz zur Geschwindigkeit steigt.
Die Expontialgleichung: f(x)=((k*c)^(x-a))+b
mit
k = Konstante (0,017)
c = Geschwindigkeit (wird eingesetzt, um den Verlauf der Verbräuche über die Geschwindigkeit aufzuzeigen)
x = Potenz (3,2)
a = x-Achsenverschiebung (0)
b = y-Achsenverschiebung (11 im Winter, 8,5 im Sommer)
Trägt man die Geschwindigkeit in km/h ein, so bekommt man den Verbrauch in kWh/100km als Funktionswert angezeigt bzw. im Diagramm dargestellt.
Es ergibt sich also folgende Verbrauchskurve bei (konstanter) Autobahngeschwindigkeit (mit Tempomaten): Die blaue Linie zeigt den Winterverbrauch, der wirklich aktuell gemessen wurde und die rote Kurve zeigt den „abgeschätzten“ Sommerverbrauch, den ich hier nur angenommen habe und noch nicht wirklich gemessen habe. Habe mich an meinen Verbrauchswerten während meiner ersten Probefahrten mit dem i3 im Juni orientiert. Die Sommerverbräuche werde ich dann im Laufe der Zeit anpassen.
B) Ladeverläufe bei unterschiedlicher Ladeleistung
Des Weiteren habe ich ein paar Ladeverläufe bei unterschiedlicher Ladeleistung aufgenommen:
Ladeverläufe CCS 50kW Ladeverläufe CCS 30kW
https://www.dropbox.com/s/jh82h8iumz0zt ... W.jpg?dl=0
Ladeverläufe CCS 20kW
https://www.dropbox.com/s/y5frrfwr64gmw ... W.jpg?dl=0
Ladeverläufe Typ2 11kW
https://www.dropbox.com/s/c9clwqgj1x7ba ... W.jpg?dl=0
Ladeverläufe Schuko 2,3kW
https://www.dropbox.com/s/vplhy9juzdu0f ... W.jpg?dl=0
Aus diesen Zusammenhängen und der „Messung“ des aktuellen SoH (Status of Health) meines noch neuen Akkus (liegt aktuell zwischen 29,5 und 30,5 kWh) können sehr interessante Berechnungen durchgeführt und Zusammenhänge erschlossen werden:
C) optimale Reisegeschwindigkeit und Reichweite
Unter folgenden Annahmen wurden weitere Berechnungen durchgeführt:
https://www.dropbox.com/s/3hnh4i7k6fo6f ... 1.jpg?dl=0
nutzbare Reisekapazität:
Meine aktuellen SoH habe ich mit 29,5kWh (netto) angenommen. Das heißt, 100% Akkustand entsprechen 29,5 kWh Kapazität. Da die Ladekurve ab 95% bei CCS abnimmt, lade ich auf Langstrecke max. bis dahin, was somit einer „max. Reisekapazität“ (0%-95%) von 28,03 kWh entspricht. Da ich weiterhin einen REX fahre, möchte ich natürlich auf Langstrecke nicht, dass der REX ungewollt anspringt. Daher habe ich einen „Mindest-Akkustand“ von 7% als „Reservekapazität (REX)“ angenommen. Sprich von 95% bis 7% sind es 88% bzw. 25,96 kWh „nutzbare Reisekapazität.
Weiterhin habe ich für CCS-Ladung eine max. Ladeleistung 46kW, für Typ 2 10kW und Schuko 2,3kW angenommen.
Optimale Reisegeschwindigkeit
Mit diesen Daten kann man nun sozusagen eine theoretische unendlich-lange Fahrt über einen Zyklus berechnen. Ein Zyklus bedeutet hier quasi einmal Akku leer fahren (wie oben beschrieben) und dann die dafür benötigte Energie (25,96kWh) nachladen.
Resultierende Reichweite
Zudem kann man über die Autobahnverbräuche die daraus resultierenden Reichweiten ausrechnen. Daraus ergeben sich folgende Tabellen für Reichweiten, Zyklendauer (CCS, Typ 2, Schuko) in Abhängigkeit der Autobahngeschwindigkeit (Tempomat). Und als weentliche Informationen ergibt sich damit die optimale Reisegeschwindigkeit in Abhängigkeit der Ladeleistung (bzw. Ladeart).
In Tabellenform ergibt sich dann:
https://www.dropbox.com/s/3b10pi2x3dj9a ... 2.jpg?dl=0
Und als Diagramm: https://www.dropbox.com/s/5cwkl6jrcgnjc ... 3.jpg?dl=0
Blaue Linien beziehen sich wieder auf Winterwerte und die roten Linien auf Sommerwerte.
Bei meinen Annahmen (die Ergebnisse stehen und fallen mit den Verbrauchsannahmen) ergibt sich eine optimale Reisegeschwindigkeit auf Langstrecke (Tempomat) von 120-125 km/h bei CCS. Im Winter ergibt sich somit eine resultierende Durchschnittsgeschwindigkeit (pro Zyklus) von 78km/h und im Sommer von 81,5 km/h. Da die Kurve im Bereich der optimalen Reisegeschwindigkeit waagerecht verläuft, machen allerdings leichte Abweichung von 5-10 km/h keine großen Unterschied in der Durchschnittsgeschwindigkeit inkl. Laden aus… man kann daher sagen:
Fährt man schneller, so verkürzt man die Fahrzeit und verlängert die Ladezeit (ohne die Reisegeschwindigkeit insgesamt groß zu verändern).
Fährt man langsamer, so verlängert man die Fahrzeit und verkürzt die Ladezeit (ohne die Reisegeschwindigkeit insgesamt groß zu verändern).
Zudem habe ich in das gleiche Diagramm die daraus resultierende Reichweite gepackt, die an der Sekundärachse (rechte Achse) abzulesen ist. Somit kann man mit Hilfe dieses zusammen fassenden Diagramms seine optimale Reisegeschwindigkeit in Abhängigkeit von Ladeleistung und die zu fahrende Distanz zwischen den Ladesäulen grob ermitteln.
Ich übernehme allerdings keine Haftung für Liegenbleiben (der nicht REX-Fahrer
Vielleicht hilft diese Betrachtung dem Einen oder Anderen...
Wünsche Euch allzeit genug Elektronen im Akku!
Maverick
P.S.: Kann mir jemand helfen und sagen, wie ich die Diagramme und so weiter (Bilder) hier direkt einbinde und nicht als Link?