Tappo

Jun 01, 2023

Matt Traverso

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I veicoli elettrici (EV) sono progettati per essere quanto più paragonabili possibile ai loro omologhi tradizionali alimentati a gas. Tuttavia, in termini di utilizzo dell’energia e di efficienza, la maggior parte degli standard non funziona o è difficile da interpretare.

Questo articolo fa parte di una serie in corso in cui esamino il comportamento dei veicoli elettrici. Qui, dopo una meticolosa raccolta di dati, quantificherò le capacità di ricarica, efficienza e autonomia in modalità EV del mio veicolo ibrido plug-in (PHEV) e confronterò questi numeri con i valori dell'etichetta Fueleconomy.gov/Monroney pubblicizzati.

La Toyota Rav4 Prime (R4P) PHEV è un veicolo ibrido dotato di una grande batteria che gli consente di percorrere circa 40 miglia (65 km) con la sola elettricità (modalità EV). Quando la batteria è scarica, il PHEV funziona in modo identico a un veicolo ibrido (modalità HV) con motore a gas e generatore. Il PHEV sembra essere il tipo di veicolo ideale per la mia casa con un solo veicolo, poiché alimenta tutti i brevi spostamenti con elettricità economica e pulita, consentendo al tempo stesso viaggi a lungo raggio con gas ad alta efficienza e a rapido riempimento.

In questo articolo, condivido i dati del mondo reale su quanto carico il mio PHEV e quanto lontano posso guidare con quella carica. Per raccogliere i dati, collego il caricabatterie tramite un wattmetro (~ $ 20 su Amazon) per misurare la potenza necessaria per caricare la batteria.

Prima di parlare di portata ed efficienza, volevo evidenziare la ricarica a muro. Posso misurare la velocità con cui si carica e quanta energia è necessaria per caricarsi completamente, così posso stimare il costo di un "serbatoio" di elettricità.

Promemoria: è facile confondere potenza (misurata in kilowatt, kW) ed energia (misurata in kilowattora,kWh ). Per i nostri scopi, l'energia è la quantità di carica immagazzinata in una batteria mentre la potenza è la velocità con cui viene utilizzata (durante la guida) o riempita (quando collegata).

L'R4P accetta caricabatterie di livello 1 (L1) o di livello 2 (L2). Sia L1 che L2 utilizzano la stessa porta sull'auto. L1 utilizza una presa a muro standard mentre L2 richiede un circuito ad alta tensione (come un'asciugatrice o un forno) e si carica circa 5 volte più velocemente (6,6 contro 1,4 kW). Tutti i miei dati provengono da L1.

Solitamente il veicolo assorbe 1340–1350 W. Durante gli ultimi 30–45 minuti, l'assorbimento di potenza è sceso a 850 W. Il tempo di ricarica totale è stato di 11 ore e 51 minuti , solo un po' più veloce delle specifiche ufficiali Toyota di 12 ore. Al costo medio dell’elettricità negli Stati Uniti, questo rifornimento costa $ 2,59ma i costi dell'elettricità variano in base alla regione.

Ho eseguito alcuni altri test sul cavo di ricarica e sulla batteria per misurarne la resilienza.

Alcune altre osservazioni sulla ricarica:

Tutto sommato, sono soddisfatto delle prestazioni del caricabatterie. Viene sprecata pochissima energia e il tempo di ricarica corrisponde alle specifiche. Un tipico tragitto giornaliero può essere supportato da una normale ricarica notturna.

L’elettricità viene solitamente misurata e pagata in kWh, quindi qualsiasi valore numerico che elenchi il risparmio di carburante di un veicolo elettrico dovrebbe idealmente essere etichettato in mi/kWh. Invece, lo standard dell’adesivo Monroney negli Stati Uniti (esempio, Figura 3) include altre due misure di efficienza dei veicoli elettrici che dobbiamo poi convertire in kWh.

Il primo valore è Miglia per Gallone elettrico (MPGe). Come ho scritto in precedenza, MPGe utilizza una costante di traslazione assumendo 33.705 kWh = 1 gallone di gas. Pertanto, un punteggio di 94 MPGe equivale a 2.789 mi/kWh.

Il secondo valore è la quantità di kWh necessaria per percorrere 100 miglia. 36 kWh si traducono in 2.778 miglia/kWh. Dividerò la differenza tra questi valori calcolati in kWh pari a 2,778 e 2,789 e utilizzerò 2,78 mi/kWh(4,47 km/kWh) come parametro di riferimento pubblicato per il risparmio di carburante.

Questi risultati si riferiscono alla R4P ma i calcoli possono essere applicati a qualsiasi veicolo elettrico e PHEV. Ad esempio, ho utilizzato Fueleconomy.gov per determinare che la Tesla Model Y ha circa 3,6 miglia/kWh e la Nissan Leaf circa 3,3 miglia/kWh.

L’autonomia elettrica dei veicoli elettrici e ibridi è inclusa nell’adesivo Monroney (Figura 4), ma è difficile da verificare in modo indipendente. L'autonomia può essere calcolata moltiplicando il valore mi/kWh per la capacità della batteria. Tuttavia, l’intera batteria non è completamente accessibile alla modalità EV. Per visualizzarlo, ho messo insieme le dimensioni approssimative delle partizioni in base alle informazioni disponibili (Figura 5).