Onderwerpen:
- Inleiding
- Actieradius
- Vermogen [kW]
- Capaciteit [kWh]
- Verbruik [Wh/km, km/kWh, kWh/100 km]
Inleiding:
Bij plugin-hybrides en volledig elektrische voertuigen spreken we over capaciteit en vermogen. Bij het aanschaffen van een voertuig zijn deze gegevens van belang, omdat we daarmee o.a. de actieradius en de laadtijden kunnen bepalen. Voor veel mensen is de volgende vraag bepalend voor een autokeuze: Hoeveel kilometer rijdt een voertuig op één acculading, en hoe snel is de accu van leeg naar vol opgeladen? We vinden vaak de eenheden kW en kWh, maar vaak treedt er verwarring op wat dit precies betekent. Op deze pagina bekijken we de betekenissen van capaciteit en vermogen, en de eenheden kW en kWh. Daarnaast wordt ook beschreven wat het verbruik van een EV inhoudt, en op welke drie manieren we het verbruik kunnen tegenkomen in de instructies of in de weergave van de boordcomputer.
Actieradius:
Met de actieradius wordt de afstand aangegeven dat een voertuig op één tank brandstof of één volle acculading kan halen. De actieradius wordt uitgedrukt in kilometers. Er zijn veel factoren die een negatieve invloed hebben op de actieradius. Hieronder staan een aantal punten waarmee men rekening kan houden:
- rijstijl: bij snel optrekken en onjuist afremmen op de motor:
– brandstofmotor: bij het decelereren spuit de motor geen brandstof in;
– elektrisch voertuig: bij zacht remmen wordt energie teruggewonnen naar de accu. Met hard remmen gaat remenergie “verloren” doordat de remblokken tegen de schijven worden gedrukt; - voertuiggewicht: meer gewicht resulteert in een hoger verbruik;
- aerodynamica: met een fietsendrager of dakkoffer stijgt het verbruik als gevolg van de luchtweerstand;
- lage bandenspanning;
- lage buitenluchttemperatuur;
- veel ingeschakelde elektrische verbruikers (denk aan stoelverwarming of elektrische verwarming);
- ingeschakelde airconditioning.
De bestuurder heeft veel invloed op de actieradius. Wanneer met de bovenstaande punten rekening wordt gehouden, kan het verbruik van het voertuig worden verlaagd en bereikt men daarmee een hogere actieradius.
Vermogen [kW]:
Het vermogen is de hoeveelheid energie die in één seconde kan worden geleverd. De energie drukken we uit in joules. 1 J/s (joules per seconde) is gelijk aan 1 Ws (wattseconde). De term wattseconde is ongebruikelijk, we spreken over de eenheid “watt”.
1 kW = 1000 watt = 1000 J/s = 1000 joule in 1 seconde.
Bij elektrische voertuigen komen we het vermogen tegen bij het laden of ontladen van het voertuig en het geleverde vermogen aan de wielen:
- laden via een noodlader (mode 2) thuis in het stopcontact met een vermogen van 2,3 kW;
- laden via een snellader langs de snelweg (mode 4) met een vermogen van 43 kW;
- het geleverde vermogen door de elektromotor (koppel vermenigvuldigd met de hoeksnelheid) waarbij nog geen rekening is gehouden met de verliezen in de aandrijflijn:
– BMW iX3: 210 kW;
– Peugeot e-208: 115 kW;
– Volkswagen ID.5: 128 kW.
Capaciteit [kWh]:
Met de capaciteit wordt de hoeveelheid energie aangegeven die in een accu kan worden opgeslagen. Hoe hoger de capaciteit van de batterij is, hoe hoger de actieradius zal zijn.
Bij elektrische voertuigen zien we vaak dat kilowattuur [kWh] als maat voor energie en accucapaciteit wordt gebruikt. Als voorbeeld wordt de capaciteit van drie volledig elektrische voertuigen getoond:
- BMW iX3: 74 kWh;
- Peugeot e-208: 50 kWh;
- Volkswagen ID.5: 77 kWh.
De capaciteit in kilowattuur ontstaat uit drie factoren:
- Kilo: vermenigvuldigingsfactor x 1000;
- Watt: eenheid van vermogen;
- Uur: een uur telt 60 minuten van 60 seconden, dus in totaal 3.600 seconden.
Eén kilowattuur [kWh] is gelijk aan 3.600 kilowattseconde [kWs].
Verbruik [Wh/km, km/kWh, kWh/100 km]:
Het laadvermogen, verbruik en geleverd vermogen van elektrische apparaten worden vaak aangegeven in de eenheid “watt”. Wanneer we een apparaat met een verbruik van 100 watt een uur laten draaien, heeft dit apparaat 100 wattuur (Wh) aan energie verbruikt. Laat je dit apparaat tien uur aanstaan, dan heeft het in totaal 100 watt * 10 uur = 1.000 wattuur (1.000 Wh) verbruikt, wat gelijk is aan 1 kWh (1 kilowattuur).
Bij het berekenen van de kosten om een batterij volledig op te laden, vermenigvuldigen we de capaciteit van de batterij (in kWh) met de prijs per kWh.
Om het verbruik van een voertuig te berekenen, delen we de capaciteit (omgerekend naar wattuur) door het aantal kilometers dat het voertuig kan rijden voordat de accu leeg is. In de specificaties van voertuigen wordt het verbruik vaak aangegeven in Wh/km.
Het instrumentenpaneel van het voertuig kan het verbruik ook weergeven in km/kWh of kWh/100 km. Dit komt overeen met hoe we het verbruik van een brandstofmotor kunnen zien in termen van km/l (kilometer per liter) of l/100 km (liter per 100 kilometer).
Deze verbruikswaarden kunnen onderling worden omgezet.
In de onderstaande kolommen worden de drie soorten verbruiksweergaven uitgelegd en wordt de algemene met ingevulde formule per gebruiksweergave getoond.
Wh/km:
De HV-batterij van BMW iX3 heeft een capaciteit van 74 kWh. Het verbruik van deze auto is 192 Wh/km. Hiermee wordt aangegeven hoeveel watuur (0,001 kWh) de auto per kilometer verbruikt. De BMW iX3 komt op zijn accu van 74 kWh ongeveer 385 km ver.
Het verbruik is dan: 74.000 Wh / 385 km = 192 Wh/km.
Km/kWh:
De verbruiksmonitor in het instrumentenpaneel of de boordcomputer kan het huidige of gemiddelde verbruik in km/kWh aangeven. In het geval van de BMW iX3 met een verbruik van 192 Wh/km, delen we het getal 1000 (kWh) door 192 (Wh). De verhouding bedraagt 5,21. Per kWh kan er 5,21 km worden gereden. In het instrumentenpaneel wordt dan ook het verbruik van 5,2 km/kWh getoond. Uiteraard gaat dit om het gemiddelde verbruik, en is het daadwerkelijke verbruik afhankelijk van de rijomstandigheden.
kWh/100 km:
Het verbruik van de BMW iX3 kan ook worden uitgedrukt in kWh per 100 km. De auto heeft een batterijcapaciteit van 74 kWh en een actieradius van 385 km. Het verbruik wordt als volgt berekend: 74 kWh / 385 km.
Wanneer we de capaciteit delen door de actieradius en het resultaat vervolgens met 100 vermenigvuldigen ((74 / 385) * 100), krijgen we het getal 19,22.
Dit betekent dat het verbruik 19,22 kWh per 100 km is.
De volgende tabel toont van de drie eerder genoemde auto’s de capaciteit, actieradius en het verbruik op de drie verschillende manieren.
Een overzicht met voorbeelden over het laden van EV’s wordt op de pagina: Laden van elektrische voertuigen beschreven.
Gerelateerde pagina’s: