Renault Zoe


 
 

1. A teszt célja
 
A teszt során a tisztán elektromos meghajtású, akkumulátoros Renault Zoe típusú gépjármű és számos nyilvánosan elérhető töltőállomás működési jellemzőit vizsgáltuk meg. A mindennapi általános használatot szimuláltuk és külön kiemelve vizsgáltuk a nyilvános töltési lehetőségeket, amelyekben az elektromos járművek használata a legnagyobb mértékben tér el a hagyományos üzemű járművekétől. Ennek megfelelően vizsgáltuk a jármű működését különböző forgalmi helyzetekben: városban, autópályán és országúton, a töltési teljesítményt és áramerősséget az idő függvényében, illetve a töltőállomások hozzáférhetőségét.
 

 
2. A teszt leírása
 
A teszt során minden nap (összesen 8) az MVM Partner Turbina utcai irodaházának mélygarázsából indultunk, az út során egy vagy több töltőállomáson töltöttük a járművet, majd az út végén minden nap az MVM Partner garázsában fejeztük be az utazást.
 
A teszt két részre bontható:
 
  • A jármű menetteljesítményének vizsgálata: minden indulási és érkezési ponton az alábbi adatokat rögzítettük:

    • kilométerszámláló állása,
    • akkumulátor töltöttségi szintje (a fedélzeti számítógép alapján),
    • pontos idő,
    • pontos cím.
 
  • A jármű töltési lehetőségeinek vizsgálata: minden töltés során az alábbi adatokat rögzítettük:

    • töltőállomás paraméterei,
    • külső hőmérséklet,
    • akkumulátor töltöttsége a töltés megkezdésekor és befejezésekor,
    • megtehető távolság a töltés megkezdésekor és befejezésekor (a fedélzeti számítógép alapján),
    • felvett áramerősség (digitális lakatfogó multiméter által mért értékek alapján),
    • felvett energiamennyiség (villamos fogyasztásmérő alapján).
 
 

 
3. Járműparaméterek
 
A teszt során egy Renault Zoe típusú személygépkocsival közlekedtünk, amely a legnagyobb példányszámban értékesített elektromos autó volt Európában 2015-ben. Jelenleg a típus nem kapható Magyarországon, de a megjelenése valószínűsíthető. A Zoét kifejezetten elektromos autónak tervezték, nem utólag építették át. Az akkumulátorok a padlólemezben, az ülések alatt találhatók. A jármű fontosabb műszaki adatait az 1. táblázat tartalmazza. A jármű elektromotorja generátorként is működik, amely lassításkor a mozgási energiát visszatáplálja az akkumulátorba. Az akkumulátort külső energiaforrásból csak váltóárammal lehet tölteni, de képes háromfázisú töltésre. A jármű Type2-es csatlakozóval rendelkezik, amely az orr emblémája mögött található. A legnagyobb töltőáram-erősség 64 A lehet. Villámtöltéssel az akkumulátor töltöttsége fél óra alatt eléri a 100 százalékot. Mivel a töltőáram villámtöltés esetén a töltöttségi szint függvénye, nem egyenletes a töltési teljesítmény. Ahogy nő a töltöttség, úgy csökken a töltőáram. A járműben nincs sebesség-, csak irányváltó. A motorféknek csak egy fokozata van. A vezető választhat a normál és Eco üzemmód között. Eco üzemmódban alacsonyabb a motorteljesítmény és a végsebesség. A 2015 után gyártott modell hatótávja a hivatalos NEDC mérések szerint 240 kilométer. A fedélzeti számítógép a tesztidőszak alatt nem jelzett 170 kilométernél nagyobb hatótávot.

1. táblázat Járműparaméterek

Járműparaméterek

Általános

Gyártmány

Renault

Típus

Zoe

Gyártási év

2016

Szállítható személyek száma

5

Ajtók száma

5

Csomagtér

335 l

Saját tömeg

1468 kg

Teljes hossz

4084 mm

Teljes szélesség tükrökkel

1730 mm

Gyorsulás (0-100 km/h)

13,5 s

Végsebesség

135 km/h

 

 

Elektromos hajtás

Elektromotor teljesítmény

65 kW (88 LE)

Akkumulátor kapacitása (hatótáv)

22kWh (hivatalosan 210 km)

Csatlakozó elhelyezkedése

Orrembléma mögött

Csatlakozó típusa

Type 2

Töltési teljesítmény

3,6 kW (otthoni)

22 kW

43 kW

Töltő áram

16 A (AC)

32 A (AC)

max 64 A (AC)

Becsült töltési idő (0-100%)

8-9 óra

1,5-2 óra

35 perc

 

 

 

 
4. Útvonalparaméterek
 
Az útvonalak meghatározásánál fontos szempont volt, hogy a vegyes járműhasználatot szimuláljuk, így városban, országúton és autópályán is közlekedtünk. A teljes teszt alatt közel 22 órán át utaztunk, 716 kilométert tettünk meg, az elfogyasztott energiamennyiség az akkumulátor kapacitásának több mint ötszöröse (110 kWh). Az útkategóriák teszten belüli megoszlását az 1. ábra mutatja be. A vezetési stílus átlagos volt, vagyis belterületen és országúton a szabályok és a forgalmi helyzet által megengedett legnagyobb sebességgel haladtunk. Autópályán és autóúton (a táblázatban egy kategória) 110-120 km/h sebességgel közlekedtünk. A meredek emelkedőt is tartalmazó útvonalon a Visegrádi hegyre felfelé 12 kilométer alatt 27 kilométerrel csökkent a hatótáv, a lejtmenetet is tartalmazó következő 26 kilométer alatt azonban 6 kilométerrel nőtt, így összességében 38 kilométer alatt 19 kilométerrel csökkent.
 


1. ábra Útkategóriák megoszlása a teljes teszt alatt [km]



5. Töltési paraméterek
 
A teszt során a járművet különböző, nyilvánosan hozzáférhető töltőállomásokon töltöttük. A jármű háromfázisú töltésre képes, a maximális töltőáram-erősség 64 A. A legnagyobb töltési teljesítmény váltóáram esetén 43 kW.
A töltések során az alábbi problémákat tapasztaltuk:
  • Nem működött a töltőoszlop vagy a váltóáram karakterisztikája nem volt töltésre alkalmas.

  • A töltőoszlophoz tartozó parkolóhelyet egy másik, nem elektromos jármű foglalja el.

  • A töltőállomáshoz tartozó parkolóhelyek elhelyezkedése nem tette lehetővé mindkét töltőfej egyidejű.

  • Máshol a várt töltőteljesítménynél alacsonyabb töltési teljesítményt mértünk.

 
Összesen 24 töltőállomást kerestünk fel, ezek közül 19 töltőállomáson töltöttünk. Az összes állomás közül 3 villámtöltő és 21 gyorstöltő volt. A felkeresett állomások közül 4 nem működött, illetve nem volt töltésre alkalmas.



2. ábra Felkeresett töltőállomások megoszlása teljesítményük szerint



 3. ábra Töltőállomások megoszlása a működésük és hozzáférhetőségük szerint



6. Az adatok feldolgozása

6.1. A jármű fogyasztásának számítása útkategóriánként

A jármű energiafogyasztását két módszerrel határoztuk meg. Az első módszerrel az útvonal összetétele és a fogyasztás közötti összefüggést kerestük. A független és függő változók között az alábbi alakban kerestük a kapcsolatot:


 Ahol:


 
A többszörös lineáris regressziót a 2. és 3. táblázat értékei alapján végeztük el úgy, hogy a mért energiafogyasztás és a becsült energiafogyasztás közötti különbséget minimalizáltuk. A regresszióanalízishez Microsoft Office Excel programot használtunk.
A regresszióanalízis eredményét a 6. táblázat tartalmazza.


2. táblázat Regresszióanalízis eredménye

Regresszióanalízis eredménye

a1

0,5954

a2

0,5696

a3

0,8684

R2

0,97

 

Az R2 érték a kapott eredmény jóságát mutatja meg, értéke 0 és 1 között lehet és minél közelebb áll az 1-hez, az eredmény annál jobb. Az „a” együtthatók értéke azt mutatja meg, hogy 1 kilométer megtétele az adott útkategória esetén hány százalékos töltöttségvesztést okoz az akkumulátorban. Mivel esetünkben az 1 százalék 0,22 kWh energiának felel meg, az így számítható energiafogyasztás és maximálisan megtehető távolság értékeket a 8. táblázatban foglaltuk össze.

 
3. táblázat Energiafogyasztás és megtehető legnagyobb távolság útkategóriánként

Útkategória

Energiafogyasztás
[kWh/100km]

Megtehető maximális távolság 100%-os töltöttséggel [km]

Számított

Tapasztalt

Belterület

13,09

168

160

Országút

12,53

175

170

Gyorsforgalmi út

19,1

115

110



A számítás eredménye megegyezik a tapasztaltakkal. Továbbá az is látható, hogy (a tesztelt többi elektromos járműhöz hasonlóan) a legnagyobb hatótáv országúton érhető el. Ehhez emellett egyenletes tempóra is szükség van. Ugyanakkor a tapasztalt és a hivatalosan megadott hatótáv között jelentős a különbség. Autópályán a ténylegesen megtehető távolság kevesebb, mint a fele az ígértnek.

A második módszer alkalmazása során a jármű energiafogyasztását az átlagsebesség függvényében ábrázoltuk, ez az 5. ábrán látható. Néhány kiugró értéktől eltekintve kijelenthető, hogy a mért értékek egy egyenesre illeszthetők. 10km/h-s átlagsebesség-növekedés körülbelül 8 százalék többlet energiafogyasztást okoz (1% az akkumulátor kapacitásának 1%-a). Körülbelül 5-35km/h-s átlagsebesség-tartományban nincs jelentős különbség az energiafogyasztásban.
 

4. ábra A jármű energiafogyasztása az átlagsebesség függvényében
 

A jármű energiafogyasztása és az átlagsebesség között a mérési eredmények száma alapján nem lehet kellő megbízhatósággal kapcsolatot megállapítani. Az ábrán látszik, hogy néhány kiugró értéket leszámítva 0,4 és 1%/km között ingadozik a fogyasztás.


6.2. A jármű töltésének elemzése

A mért eredmények alapján meghatároztuk, hogy mekkora energiamennyiség képes 1 százalékkal növelni az akkumulátor töltöttségét. Az eredményeket a 9. táblázatban foglaltuk össze.
 
4. táblázat 1 százalékos töltöttségnöveléshez szükséges energiamennyiség töltő teljesítményenként

Töltő teljesítménye

1%-os töltöttség-növeléshez szükséges energiamennyiség

3,5 kW (15 A)

0,245 kWh

50 kW (villámtöltő)

0,2286 kWh



A mérés megbízhatóságát csökkenti, hogy csak háromszor használtunk villámtöltőt.
A mérések alapján a töltési idő 22 kW esetén körülbelül 1 óra, 43 kW esetén 40 perc.
 

 
7. Összefoglaló
 
A Renault Zoe a mérete és hatótávja miatt 4 fő számára tud kényelmes utazást biztosítani rövid távokon, elsősorban városi környezetben. Csomagtartója közepes méretű, amely a hátsó üléstámlák ülések előredöntésével növelhető. A jármű menetdinamikája jó, a nagy indítónyomaték miatt jól gyorsul. A hatótávot tekintve a jármű az alábbi módon felelt meg, feltéve, hogy minden nap 100 százalékos töltöttséggel indul, és napközben nem töltik:
 

Napi futásteljesítmény

Használhatóság

100 km alatt

A jármű korlátozás nélkül használható

100-120 km

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

120-140 km

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

140-160 km

A járművel óvatosan kell közlekedni, elsősorban városban vagy országúton.

160 -170 km

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

 
 
A jármű töltésénél az alábbiakra érdemes odafigyelni:
 

Töltő teljesítménye [kW]

0-100%

15 perc töltéssel nyert táv [km]

3,6 (otthoni töltés)

8-9 óra

kb. 5

22 (gyors töltő)

1-2 óra

kb. 50

43 (villám töltő)

45 perc

kb. 90

 
 
Továbbá:

  • A jármű által becsült hatótáv városi forgalomban autózva pontos. Országúton a becsült hatótáv kisebb a tényleges hatótávnál. Autópályán az autó jelentősen túlbecsüli a hatótávot a ténylegeshez képest.

  • A villámtöltés csökkentheti az akkumulátor élettartamát, bár a tapasztalatok alapján nem jelentős a kapacitáscsökkenés.

  • Amíg alacsony a töltőállomások száma, egyetlen töltő hibája is jelentős kényelmetlenségeket okozhat.

  • A járművet a parkolóban lehet hagyni a töltés idejére, a biztonsági reteszelés miatt a töltőkábelt nem lehet kihúzni.