i-MIEV och laddkabelns bevarande

En laddkabel till en i-MIEV är inget man vill bli av med. Sitter en elektronikbox och ett pistolhandtag på kabeln. I och för sig går den att låsa i pistolhandtaget vid bilen med ett lås något kraftigare än till en liten resväska.

Väldigt gulligt och fungerar säkert i Japan där dockskåpslås kommunicerar till tjuven att någon äger prylen och den därför inte ska fraktas bort.

I Sverige kan man kommunicera med ett större hänglås fäst i bogresöglan på bakaxeln genom vilket man låter kabeln löpa.

Man skulle också kunna fixa anslutning inne bilen så att hela klabbet är inlåst och larmat och dra ut en billigare , "lättare att ersätta  kabel",  till laddstolpen.

  

i-MIEV och naturlagarna

Ja nu har den rullat 100 mil. Lille MIEV har faktiskt överraskat i räckvidd. I alla fall går körsträckan att påverka genom körstil eller snarare hastighet.

Det mesta i elbilsvärlden är "kvadratiskt". Luftmotståndet, kraften för att pressa sig genom vinden, ökar med kvadraten på hastigheten. Rörelseenergin som finns lagrad i bilen på grund av dess massa och hastighet är också kvadratisk med hastigheten. Elektriska förlusterna av strömmen som går genom motor, ledningar och batteri är kvadratiska med strömmen.

Dvs om man som förare vill öka hastigheten från 50 till 100 km/h så behöver man tillföra ytterligare 3 portioner energi än den man redan har tillfört för att komma till 50 km/h. En kopp kaffe = 50 km/h, fyra koppar kaffe och du är uppe i hundra.

Vid dessa 100 km/h åtnjuter du halva restiden, men förutom att du stoppat in fyra koppar kaffe är förlusterna på grund av vinden fyra gånger så höga som vid 50 km/h. Dvs för att hålla farten behöver 4 bitar socker per minut vid 100 km/h mot bara 1 bit vid 50 km/h. Nu blir ju restiden hälften vid dubbla farten - så du hinner bara bränna två bitar, dvs dubbla energimängden, så är du framme.

Även det elektriska är kvadratiskt.

Om du nu har bråttom och ökar farten till det dubbla ökar vindmotståndet med fyra gånger. Dvs om det behövdes 25 kg dragkraft i bogserlinan för att dra dig i 50 km/h behövs det 100 kg för att dra dig 100km/h.

Men om du inte är bogserad måste dragkraften komma från bilens elmotor. Dragkraften i en elmotor är lika med den strömstyrka (A) som går genom motorn. Dvs om du vid 50 km/h har 25 A genom motorn har du vid 100 km/h hela 100 A.

Det är irriterande att strömmen blir fyra gånger så stor vid fördubblad brådska, men det är olidligt att elektriska förlusterna dessutom ökar med kvadraten av strömmen och därmed blir 4x4=16! gånger större.

Detsamma gäller vid acceleration - dubbla accelerationen ger dubbla strömmen och därmed fyra gånger mer elektriska effektförluster i batteri, kablar och motor

Summan av kardemumman


Dvs vid fördubblad fart gäller:

1. Rörelsen lagrar fyra gånger så mycket energi som måste hämtas från batteriet och laddas tillbaka vid hastighetsminskning. Förflyttning av energin mellan batteri och rörelse sker inte förlustfritt. Dvs fyra energimängder i stället för en skyfflas in och ut i batteriet - så räkna med fyra gånger så mycket förluster i den överföringen. Energiutbytet kan man lyckligtvis begränsa genom att hastighetsändra så sällan som möjligt, men hur kul är det att åka med konstant fart.
2. Luftmotståndet (kraften) ökar 4 ggr och hastigheten med det dubbla. Eftersom mekaniska effekten (W) är Kraft x Hastighet krävs det 2x2x2 = 8 gånger mer motoreffekt på grund av ökat luftmotstånd. Nu har vi tur som åker dubbelt så fort för det ger halverad restid så vi kommer undan 4 ggr mer energi som förloras i fartvinden för att ta oss från A till B.
3. Strömmen. När det gäller strömmen kräver jag att naturlagarna ändras. Det är enormt besvärande att om man vill åka dubbelt så fort förloras det 16 ggr mer effekt i lednigarna och motor. Att det därmed bara går åt 8 gånger så mycket elektrisk förlustenergi tack vare halverad restid är en klen tröst.
4. Även om man vill accelerera upp till 50 är naturlagarna till hinder. Med fördubblad strömstyrka, dvs fyrdubblad förlusteffekt, går det i och för sig att komma upp till 50 km/h på halva tiden men då värmer du upp kablar motor och batteri dubbelt så mycket som den saktmodige. 
5. Vad värre är att om den saktmodige accelerar under 20 sekunder och därmed förflyttar sig 139 meter så kommer du under 5 sekunders acceleration - när du passerar 25 km/h och har färdats 17.4 meter - att ha eldat upp samma mängd förlustenergi. Resten av sträckan fram till 139 meter har du brännt ytterligare 1 omgång förlustenergi när du kommit 69 meter. Resterande sträcka om ytterligare 69 meter (om du slutar accelerera och håller dig vid 50 km/h) tar 5 sekunder. Den saktmodige anländer således 5 sekunder senare än dig vid trafikljuset men har en dos förlusteffekt kvar i sitt batteri.      

Sammanfattningsvis gäller för elbilsägare att om elbilen framföras lugnt och stilla och i låga farter finns möjlighet att uppnå - ett inre lugn - en längre körsträcka eller förkortad laddningstid och därmed lägre kostnader.

Allt resonemang ovan är något förenklat då det även finns rullmotstånd och mekanisk friktion i bilens maskineri. Naturlagarna för mekanik och elektroner är i den ingenjörsmässiga formen enkla och kompromisslösa. Om man drar sig till minnes lite grundskolefysik kan man lugnt köra elbil. Snabb Audi för resor till fjällen finns ännu inte som ren elbil.

När man övar fossilålderns slut kan man inte jämföra med en bensindriven bil för vid bensinålderns slut finns ingen bensin. Frågan är i stället - hur tusan kommer jag komfortabelt från A till B? Var kan jag få tag på energi.

Med kunskap och för den som vill träna ny livsstil i god tid innan fossilåldern tar slut är elbilen ett rent nöje.

Utmaning No 1 - Commuting 2 x 35 km

Har funderat på om det går att åka Stockholm - Södertälje där jag jobbar. Det är 3.5 mil motorvägstrafik och rätt högt tempo.

• Går det att köra energisnålt utan att hindra trafiken.
•  Går det att köra fram och tillbaka med energimarginal? 
• Dvs lite krafter kvar så bilen har ett liv efter jobbet?

Inte så illa - har pinnat på nästan hela vägen i 90 km/h och fortfarande 88km räckvidd. Man kan konstatera att tanken i alla fall inte tar tvärslut vid den farten.

Strax södertälje - den trygga civilisationen med elnät 

(Ett elnät som dock inte tänker nyttjas och på jobbparkeringen finns inte el).

Södertälje syd - överskred hastighetsgränsen för det var massa energi kvar att slösa.

Backar in i P-platsen i S-tälje med rätt mycket energi kvar och 86km att köra (enligt datorn som kanske inte lärt sig batteriet ännu, men ändå inte illa.

Strax intil skådar jag bensinpriset - det kan man lita på.

Träffar en hybriden Toyota Auris på vägen hem och snackar batterier. Den går flera km på sitt batteri men det används bara för att utjämna energin i bilen som ju helt drivs med saft från förmultnade växter som man pumpat upp ur marken.

Hinner även testa laddstolpen på McDonalds - Lindvreten/Skärholmen. 

Gratis! 2.2kW står det på wattmetern. Laddar den under 30 minuter. Så lång tid tar det att äta en McFeast i långsamt tempo. Det hjälper inte att det är gratis el och "bara att plugga in"/"no questions asked"

Strömmen finns ju hemma inom räckvidd så det blir en snabbvisit bara för att kolla att stolpen funkar.

"Borta bra men hemma bäst"

Bilen klarade i alla fall första commutingdagen med glans.

I morgon blir det nya arbetsuppgifter...

17:27 - Connected!

Det var inte en dag för sent.

Två hängivna elektriker smackade upp en robsut ABB motorvärmarlåda vid P-platsen plus ett snyggt dolt kabelskydd under plankan som går längs P-platsen.

Ansluten nu till vårt kära elsystem via sep elmätare på DIN-skena i undercentralen.

Puh! Ansluten! Fredag 17:30. Krafterna höll på att ta slut, men nu kan äntligen elkraftbolagen och våra grannländer skyffla in ström i bilen.

Party! Efter en natts krökande har DRY dragit i sig 12 pannor.

Operation anslutning kan nu anses avklarad. Nu återstår körupplevelserna. Ska bli riktigt intressant och spännande. Att krångla till livet innan oljan blivit riktigt dyr och riktigt efterfrågad - kan det verkligen löna sig?

Den som läser vidare får se..