Optimale Geschwindigkeit

[Gluehbert]

Moin!

Wer mit dem Elektrofahrzeug auf der Langstrecke unterwegs ist, beherzigt vielleicht den Spruch: "Wer schneller fährt, kommt später an." Gut, die Kleinkraftradler mit ihren zornigen 45 km/h geben wohl immer Vollgas, wo es geht, aber spätestens in der Leichtkraftradklasse ist die Aussage bedenkenswert, um nicht ewig an der Ladestation zu stehen.

Dummerweise bedeutet der Spruch auch: Wenn ich stehen bleibe, bin ich am frühesten da. Das widerspricht nun aber doch der Alltagserfahrung. Daher habe ich mich einmal darangesetzt, und versucht, die Geschwindigkeit zu berechnen, die ich optimalerweise fahren muss, um mit minimalem Zeitbedarf mein Ziel außerhalb einer Akkureichweite zu erreichen.

Und das ist das Resultat:

optimale Geschwindigkeit.png (1.64 KiB) 1476 mal betrachtet

Wer also bei einer bestimmten Geschwindigkeit vbek seine Leistung zur Luftwiderstandsüberwindung PLuftbek kennt (z.B. 45 km/h und 1500 W), der kann nun ausrechnen, wie schnell er am besten fährt. Für meinen e-max mit den Werten von oben und 1000 W Ladegerät kommt z. B. 31,2 km/h als bester Wert heraus.

Die Reibleistung, die proportional zur Geschwindigkeit steigt, fällt aus der Gleichung heraus. Ebenso die Akkukapazität: Natürlich bin ich schneller am Ziel, wenn ich einen größeren Akku habe (Ich muss ja während der Fahrt weniger nachladen) auf die optiomale Geschwindigkeit hat dies aber wohl keinen Einfluss.

Wenn Interesse besteht, kann ich gerne die Herleitung veröffentlichen, um zu überprüfen, ob ich auch keinen Fehler gemacht habe.

Und nun viel Spaß beim Ultramarathon!

[wiewennzefliechs]

Grundsätzlich halte ich Elektrofahrzeuge ohnehin nur für Strecken innerhalb ihrer Reichweite für tauglich. Unterwegs nachladen sollte der absolute Ausnahmefall sein. Wird er zur Regel, ist ein Elektrofahrzeug in meinen Augen definitiv nicht die richtige Wahl.

Darüberhinaus habe ich die Erfahrung gemacht, dass die Reichweite nicht nur von der gefahrenen Geschwindigkeit abhängt, sondern zumindest bei niedrigen Temperaturen auch davon, ob man Pausen einlegt oder nicht. Fährt man ohne Unterbrechung, bleibt der Akku warm und liefert deswegen länger Energie. Unterbricht man die Fahrt, kann der Akku auskühlen und man kommt nicht so weit.

Bei Rollern ohne Rekuperation spielt auch eine Rolle, wie oft man anhalten und wieder beschleunigen muss und wie oft man eine Steigung hochfährt. Aber auch bei Rollern mit Rekuperation können Stop&Go und Steigungen eine Rolle spielen, nämlich dann, wenn die Rekuperation nicht 100% der beim Beschleunigen bzw. Bergauffahren verbrauchten Energie zurückliefert (was in den meisten Fällen der Fall sein dürfte).

Gruß

Michael

[Lampenputzer]

Spannendes Thema.

Anfangs hatte ich ja schon gehadert: im Gegensatz zu den neueren Mach1 und Forca-Scootern mit 45 km/h liegt die Höchstgeschwindigkeit des Revoluzzers nur bei ca. 30 km/h. In der Konformitätsbestätigung sind 32 km/h eingetragen. Dieser krumme Wert entspricht exakt 20 mph.

Inzwischen bin ich mit dieser Maximalgeschwindigkeit versöhnt. Warum?

Weil mir von kompetenter Seite auch gesagt wurde, dass ab 30 km/h der Luftwiderstand überproportional steigt und zuschlägt.

Dazu kommt meine zwischenzeitliche Erfahrung im Stuttgarter Stadtverkehr: die Straßen sind meist derart mies und mit Unebenheiten garniert, dass ich selbst auf freier, ebener Strecke meist nur mit 25 km/h unterwegs bin.

Rekuperation finde ich auch faszinierend. Mit wurde jedoch mehrfach und von kompetenter Seite gesagt, damit könne die Kapazität allenfalls um 5-10% erweitert werden. Dinge, wie etwa allzu häufiges Stop and Go zu vermeiden, eher gemäßigt Anfahren etc. seien da als Faktoren wesentlich relevanter.

[Alfons Heck]

In dem Zusammenhang interessant: viewtopic.php?f=1&t=779&p=10147&hilit=l ... and#p10147


Gruß
Alfons.

[Gluehbert]

@ Alfons Heck

Das passt wie Faust aufs Auge dazu

@ wiewennzefliechs

Das sehe ich anders. Wenn man zügig nachladen kann, ist das kein Problem. Mein e-max hält zusammen mit meiner ehemaligen 125er Verbrennermaschine den Rekord, was Fahrtstrecke an einem Tag angeht, mit doppelt so vielen km wie meine alte 50er Verbrennerin. Das muss gehen, geht auch und führt zumindest bei mir nicht zu dem Gefühl, dass elektrisch Fahren mich einschränkt. Pausen mache ich natürlich auch, die werden aber so eingeteilt, dass sie an einer Ladestation stattfinden, der Akku bleibt also warm.

Ich gebe aber zu, dass die Formel für Leute wie dich, die in Großstädten fahren, mehr oder weniger nutzlos ist. Wenn ich in eine Stadt mit mehr als 100.000 Einwohnern will (Oldenburg), dann habe ich aber schon 75 km Anfahrt. Die anderen Großstädte wie Bremen und Groningen liegen 120 km entfernt. Nützlich ist die Formel eher für Leute mit kleinem Akku nützlich, die solche Fahrten machen, wie ich morgen zur Werkstatt: 500 m, dann auf die Bundesstraße, 20 km unterbrechungsfrei geradeaus, dann kommen 3 Ampeln und dann nochmal 15 km ohne Unterbrechung. Die letzten 15 km führen leider durch einen Ort und über Kreis- und Landesstraßen.

Feststellung an der Formel: Um bei Höchstgeschwindigkeit die kürzeste Gesamtzeit zu haben, muss das Ladegerät doppelt soviel Leistung haben, wie die Luftreibleistung bei Höchstgeschwindigkeit. Fazit: Elektroroller der 45er Klasse sollten mit einem 3 kW Ladegerät ausgestattet werden.

[Gluehbert]

Naja, für Bleiaccus ist diese Lösung nicht zu empfehlen, weil die Bleier eigentlich mit max. 1/3 C geladen werden.

Stimmt, meistens geben die Hersteller etwas in der Größenordnung vor.

Vermutung: Wer mit Blei herumfährt wird, für den wird möglicherweise eine Aufrüstung des Ladegerätes auf > 1 kW aber wohl eher nicht so dringend erscheinen, sondern der wird sein Geld eher in Lithiumakkus stecken.

Teuer ist ein 3-kW-Lader aber schon. Mir schweben immer noch drei 1-kW-Lader vor, die je nach Bedarf und Möglichkeit an einer Phase mit 1 oder 2 kW bzw. an drei Phasen mit 3 kW laden. Aber dafür mache ich solche Fahrten auch einfach zu selten, als dass sich das lohnt.

[Gluehbert]

Das wäre ganz schön Volumen, dass an Gepäckraum verloren geht für die Ladegeräte. Aber wenns dafür schneller geht. Winschoten ist ja eine schöne kleine Stadt zum Zwischenladen, aber wenn die nach 18:00 die Bürgersteige hochklappen, dann sind 3 Stunden Laden doch ziemlich lang.

Und über die bisherige Ladeleitung dürfte ich einen höheren Ladestrom in keinem Fall fließen lassen: Bei mir sind je drei Adern parallel geschaltet (war ab Werk so) mit schätzungsweise 0,75 mm^2 Querschnitt. Die werden die Wärme natürlich etwas besser los, als eine einzelne Ader, bei 20 A merkt man aber doch schon eine leichte Erwärmung. 3 kW hießen bei mir 60 A. Da stellt sich nur noch die Frage: Brennt der Roller nach Sekunden oder hält er Minuten durch? Ab 70° C verflüchtigen sich die Weichmacher aus der PVC Isolierung pflegte unser Ausbilder zu sagen.

Da würde ich mit den Ladeleitungen parallel zur ersten an die Akkus gehen. Die Akkuverdrahtung verträgt doch erheblich größere Ströme!

Roller mit großem Nummernschild, die auf Blei laufen, sind aber doch eher eine Randerscheinung, oder täusche ich mich?

[wiewennzefliechs]

Wenn ich meinen Roller nutze, dann möchte ich mich gegenüber einem Benzinroller nicht einschränken müssen. Also unternehme ich damit erst gar keine Fahrten, bei denen es zu solchen Einschränkungen kommen könnte. Einschränkungen sind z. B. erzwungene Ladepausen oder Abweichungen von der geplanten Fahrtroute, nur weil es auf dieser keine Lademöglichkeit gibt. Mit eben diesen Einschränkungen muss ich mich aber dann nicht herumschlagen, wenn ich erst gar keine Fahrten über Entfernungen unternehme, die über die Reichweite meines Rollers hinausgehen. Weil ich dann nicht unterwegs nachladen muss, brauche ich mich auch nicht um die Standorte von Ladestationen und um Ladezeiten zu kümmern. D. h. es spielt keine Rolle, dass ich einen Elektroroller anstatt eines Benzinrollers unterm Hintern habe.

Sollte ich es dagegen häufiger mit den beschriebenen Einschränkungen zu tun bekommen, weil ich häufiger Strecken zurücklegen muss, die länger sind als die Reichweite, würde ich meine Entscheidung für einen Elektroroller nochmal überdenken. Ich würde dann einen Benzinroller für die bessere Wahl halten. Glücklicherweise hatte ich dieses Problem aber noch nie, daher bin ich mit meinem Elektroroller nach wie vor sehr zufrieden. Außerdem hätte ich ja noch die Möglichkeit, die Reichweite meines Rollers durch Anschaffung eines zweiten Akkus auf 100 km zu verdoppeln.

Was das 3-kW-Ladegerät betrifft: welche Akkus kann man denn mit so hoher Leistung laden? Würde ich meinen Roller mit 2 Akkus bestücken und 2 Ladegeräte einsetzen, käme ich auf nur 2 kW Gesamt-Ladeleistung. Allerdings wären dabei nur 48 V/56 Ah zu laden. Ich kann mir aber vorstellen, dass man richtig dicke Akkus, z. B. solche mit 60 oder gar 72 V und 60 Ah mit mehr als 2 kW laden kann.

Gruß

Michael

[Gluehbert]

Wenn ich meinen Roller nutze, dann möchte ich mich gegenüber einem Benzinroller nicht einschränken müssen.

Jeder, wie er meint. Ich habe mich vor solchen Fahrten an einen Blick ins Lemnet oder auf oplaadpalen.nl gewöhnt und teile mir meine Essenspausen passend dazu ein. Dann geht es gut, besser ginge es nur mit mehr Ladeleistung.

Laut Datenblatt bedeutet eine optimale Ladung für meine Akkus (48 V, 90 Ah) maximal 45 A (0,5 C), sprich 2,25 kW. Bis 3 C, also 270 A oder 13,5 kW wäre aber zulässig, da ist also noch Luft nach oben!

[dirk74]

Ich behaupte einfach mal, dass E-Roller am Markt existieren, die übliche Fahrten mit dem Roller abdecken. Das sollte man vor dem Kauf mit einem ordentlichen Puffer in der Kapazität einplanen.
Mehr als 40 km möchte ich nicht unbedingt am Stück fahren. Für einen Tagesausflug mit mehrstündiger Wanderung - ok. Dann kann man auch mit Lemnet planen.

Gruß
Dirk