Mercedes B250 e

1.    Járműparaméterek

A hazánkban is gyártott Mercedes B250 e, amely a híres Mercedes B-osztály elektromos verziója, az idei évtől Magyarországon is kapható. A gépjárművet tisztán elektromos, 132 kW teljesítményű elektromotorral szerelték fel, amely az első kerekeket egy lassító áttételen keresztül hajtja meg. Az elektromos hajtáshoz szükséges energiát a 28 kWh kapacitású lítiumion-akkumulátorok tárolják. Az elektromotor más elektromos modellekhez hasonlóan itt is képes generátor üzembe kapcsolni a motorterhelés megszűnésekor, ezzel töltve az akkumulátort és fékezve a gépjárművet. Ehhez nem szükséges váltófokozatot kapcsolni, mint egyes elektromos gépjárművek esetében, ám hatása különösen alacsony sebesség esetén érzékelhető. A gépjármű automata váltós, ám irányváltó sebességváltó segítségével választhatjuk meg a kívánt üzemmódot: előremeneti, hátrameneti, üres és parkoló. A váltókar jobb oldalon a kormány mögött, bajuszkapcsoló-szerű karként kapott helyett. Előremeneti fokozat esetén a váltónak különböző fokozatai vannak: D-, DAUTO és D+. Ezek a lassító áttétel mértékében különböznek egymástól, a dinamikus indulást segítik. A jármű ezenkívül négy különböző üzemmóddal bír az energiafelhasználás szempontjából: Eco+, Eco, Normál és Sport fokozattal. Az Eco+-tól a Sport fokozat felé haladva a gépjármű teljesítménye és vele a fogyasztása is jelentősen fokozódik, ezzel összhangban az elérhető hatótávolság csökken. Az akkumulátor kizárólag váltóárammal tölthető, otthoni hálózatról Schuko csatlakozón keresztül, 2,3 kW-os teljesítménnyel, míg nagyteljesítményű háromfázisú hálózatról 3x16 A-s áramerősséggel, körülbelül 11 kW-os teljesítménnyel. Így a töltés 0-100 százalékra előbbi esetben 10–12 órát, utóbbi esetben 2–3 órát vesz igénybe. A jármű adatait az 1. táblázat foglalja össze.

1. táblázat Járműparaméterek

Járműparaméterek

Általános

Gyártmány

Mercedes

Típus

B250 e

Gyártási év

2015

Szállítható személyek száma

5

Ajtók száma

5

Csomagtér

501-1456 l

Saját tömeg

1725 kg

Teljes hossz

4358 mm

Teljes szélesség tükrökkel

1812 mm

Gyorsulás (0-100 km/h)

7,9 másodperc

Végsebesség

160 km/h

 

 

Elektromos hajtás

Elektromotor teljesítmény

132 kW

Akkumulátor (hatótáv)

28 kWh (200 km)

Csatlakozó elhelyezkedése

baloldal, hátul

Csatlakozó típusa

Schuko (hálózati)

Type 2

Töltési teljesítmény

2,3 kW

11 kW

Töltő áram

10 A

3x16 A

Becsült töltési idő (0-100%)

12–13 óra

2–3 óra

 

 

 

 
 
 
2. Útvonal-paraméterek
 
Az útvonalak tervezése során a fő szempont a vegyes tesztciklusok generálása volt, amelyek az elektromos hajtáslánccal szemben a hétköznapi közlekedés során támasztott igényeket reprezentálják. Ezért mind autópályán, mind belterületen és autópályás bevezető szakaszon teszteltük az autót. Az útvonalak típusainak megoszlását 1. ábra mutatja be. A teszt hat napon át folyt, ezalatt 32,75 órát teszteltünk, amelyből közel 16 órát töltöttünk az utakon. A teljes teszt során 446 kilométert tettünk meg és ezalatt 104 kWh villamos energiát fogyasztottunk, amely az akkumulátor kapacitásának több, mint 317 százaléka. Minden esetben az adott útszakasznak megfelelő szabályokat és sebességkorlátot betartva közlekedtünk, átlagos vezetési stílust szimulálva, kerülve a túl agresszív gyorsításokat és lassításokat.



1. ábra Útkategóriák megoszlása a teljes teszt alatt [km]
 
 
 
3. Töltési paraméterek
 
A teszt során különböző, nyilvános és nem nyilvános töltőállomásokat is felkerestünk. A teszt ideje alatt összesen 10 órán át töltöttük a gépjármű akkumulátorát. Ezalatt 104,37 kWh elektromos energiát fogyasztottunk, amelynek hatására 297,5 százalékkal nőtt az akkumulátor töltöttségi szintje.


A töltés során tapasztalt problémák:
 
  • A töltő egyáltalán nem működött.

  • A töltés többször leállt és nem indult újra.

  • A töltő minden aljzata foglalt volt.

  • A töltő teljesítménye több mint 10 százalékkal alacsonyabb a névlegesnél.


Külön ábrán jelöljük a felkeresett töltőállomások működőképességét (2. ábra).
 
Fontos megjegyezni, hogy a gépjármű csak Type2-es csatlakozón keresztül tölthető, háromfázisú váltóárammal 11 kW-os teljesítménnyel, vagy otthoni hálózatról, Schuko csatlakozó segítségével 2,3 kW-os teljesítménnyel.
 
 
 
 
2. ábra Töltőállomások megoszlása működőképesség és hozzáférhetőség szerint



4. Az adatok feldolgozása

4.1. A jármű fogyasztásának számítása
 
A gépjármű átlagos fogyasztását az egyes útvonal-típusonként – városi, országúti, autópályás – határoztuk meg. Az energiafogyasztás és a megtett út közötti kapcsolatot az alábbi alakban keressük. A megoldáshoz többszörös lineáris regresszióanalízist használunk. A megoldást a 2. és 3. táblázat foglalják össze.
 
Látható, hogy kiugró eredményt kapunk városi fogyasztásra, ami a sok gyorsításnak köszönhető. Továbbá magas fogyasztási érték adódik az autópályás és gyorsforgalmi útszakaszok esetén is, amelyet a magas sebesség okozta nagy légellenállással magyarázhatunk. Az országúti fogyasztás rendkívül alacsony szintjét leginkább a mintavételezés hiányossága indokolja (lásd 1. ábra).



 Ahol:



 
2. táblázat Regresszióanalízis eredménye

Regresszióanalízis eredménye

a1

0,8450

a2

0,6335

a3

0,7956

R2

0,935

 
 
3. táblázat Energiafogyasztás és a megtehető legnagyobb távolság útkategóriánként

Útkategória

Energiafogyasztás
[kWh/100 km]

Megtehető maximális távolság 100 %-os töltöttséggel [km]

Számított

Tapasztalt

Belterület

23,66

118

120

Országút

17,74

158

110

Gyorsforgalmi út

22,28

123

95



Közös koordinátarendszerben ábrázoltuk az útvonalakat, ahol az „x” (vízszintes) tengelyen az átlagsebesség (km/h), az „y” (függőleges) tengelyen pedig a fajlagos energiafogyasztás látható %/km értékben (3. ábra). Itt az eddigiekkel ellentétben az látható, hogy az átlagsebesség növekedésével kis mértékben csökken a fajlagos fogyasztás. Ennek oka a városi ciklus alatt a sok gyorsításban keresendő, amelyhez nagy fogyasztási érték, ám kis átlagsebesség társul.



 3. ábra A jármű energiafogyasztása az átlagsebesség függvényében
 

4.2. A jármű töltésének elemzése
 
A töltés mért paraméterei alapján meghatároztuk, hogy mekkora energiamennyiség szükséges az akkumulátor töltöttségének 1 százalékos növeléséhez, és mekkora a 100 százalékos töltöttségi szint eléréshez szükséges idő 0 százalékos kiinduló töltés esetén töltési teljesítményenként. Mivel a gépjárművet két különböző módon, két különböző teljesítménnyel tudjuk tölteni, ezért mindkét mód esetén feltüntettük a 100 százalékos töltöttség eléréséhez szükséges időt. A hálózati csatlakozóról (Schuko) a legmagasabb, 2,3 kW-os teljesítménnyel való töltés esetén ez az idő jelentős, 13–14 óra. A nagy teljesítményű, háromfázisú töltés esetén az ehhez szükséges idő csupán 2,5–3 óra. Az akkumulátor élettartama szempontjából ugyanakkor a hálózati töltés a legkedvezőbb.

 
4. táblázat 1 %-os töltöttség-növeléshez szükséges energiamennyiség töltőteljesítményenként

Töltő teljesítménye

1 %-os töltöttség-növeléshez szükséges energiamennyiség

Töltési idő (0-100 %)

11 kW

0,318 kWh

2,5–3 óra

2,3 kW

0,318 kWh

13–14

 
 
 
5. A jármű szubjektív értékelése
 
A gépjármű összességében rendkívül jó menetdinamikával bír. A hajtáslánc beállítása különösen rugalmas, ezáltal megvalósítható a dinamikus közlekedés és az energiatakarékos üzem is. Sport üzemmódban és D+ fokozatban használva az autó rendkívüli gyorsulással tud elindulni, ám ilyenkor nagy fogyasztást is produkál. Eco+ üzemmódban és D- fokozatban a motorvezérlő kisebb nyomatékot biztosít a gépjármű gyorsítására, a hatótáv azonban ezzel egyidejűleg jelentősen, az előző üzemmódhoz képest körülbelül 20 kilométerrel megnövekszik. A gépjármű a kanyarokban stabil marad, úttartása kifejezetten jónak mondható. A felépítmény rugózása kényelmes, mintsem sportos. A kényelmet a tágas belső tér hivatott tovább erősíteni, amely akár öt utas számára is komfortos utazást biztosít a nagy lábtérnek és a kényelmes üléseknek köszönhetően. A jármű belső felszereltsége is a maximális komfort elérését támogatja: az ülések, a könyöktámasz és a műszerfal összhangja rendkívüli minőségérzetet kelt, ezáltal növelve a vezetési élményt. Rövid távon, városi ciklusban a gépjármű használhatósága gyakorlatilag korlátlan a maga 120–130 kilométeres hatótávolságával. Hosszabb távokra kevésbé alkalmas, esetenként, fokozottan óvatos tempóban közlekedve, elérhető a 140 kilométeres hatótáv. A jármű fedélzeti számítógépe az utazás közben rengeteg hasznos információval látja el a vezetőt, többek között leolvasható a még megtehető út, a töltöttségi szint, az energiafolyam és egyéb elektromos jellemzők. A jármű összességében jól betölti a funkcióját a magas szintű kényelem biztosításával és a városi közlekedésben a korlátlan használhatósággal.
 
 
 
6. Összefoglaló
 
Figyelembe véve a gépjármű akkumulátorának kapacitását és a megtehető hatótávolságot, a háromfázisú, 11 kW-os töltési teljesítmény kielégítőnek bizonyult. Öt használhatósági kategóriát állapítottunk meg, ezekhez adottak a megtehető hatótávolságok (5. táblázat). A töltéssel kapcsolatos legfontosabb eredményeket a 8. táblázatban összegezzük.

 
5. táblázat A jármű használhatósága
 

Használhatóság

Napi futásteljesítmény

A jármű korlátozás nélkül használható

85 km

Ha a távot nem kizárólag autópályán teszi meg a jármű, akkor nem jelent gondot a hatótáv, különben odafigyelést igényel.

95 km

A jármű ezt a távot kizárólag autópályán nem tudná megtenni, de vegyes használatban is érdemes kerülni a hirtelen gyorsításokat

105 km

A járművel óvatosan kell közlekedni, elsősorban városban vagy országúton.

110 km

A jármű Eco üzemmódban, nagy odafigyeléssel képes lehet megtenni ezt a távot, de a forgalom ritmusát nem képes felvenni.

125 km

 
 
6. táblázat

Töltő teljesítménye [kW]

Töltési idő

(0-100 %)

15 perc töltéssel nyert táv [km]

2,3 kW

13 óra

kb. 2

11 kW

3 óra

kb. 12