Das Twizy Paradoxon - langsamer ist schneller

Das Twizy Paradoxon: Wer langsamer fährt, kommt schneller an.

Meine Behauptung: Wer an einem Tag eine möglichst weite Strecke mit seinem Zwitschi zurücklegen will, muss gaaaaanz langsam fahren.

Dazu folgendes Gedankenspiel: Kandidat A fährt drückt das Strompedal bis zum Anschlag durch, fährt also 83, 84 Sachen und erreicht einen Schnitt von 70 km/h. Nach rund 60 Kilometern wäre bei dieser Fahrweise der Strom aufgebraucht, d.h. unter Berücksichtigung einer Reserve von 10 Kilometern ist nach 50 Kilometern stromtanken für die nächsten drei Stunden angesagt.

Kandidat B fährt oder besser schleicht mit 45 km/h dahin und erreicht eine Durschschnittsgeschwindigkeit von 40 Kilometern.
Reichweite hier: 100 Kilometer abzüglich 10 Kilometer Reserve, ergibt eine Strecke von 90 Kilometer bis wieder für 3 Stunden getankt werden muss.

Fazit: Bis der Akku wieder voll aufgeladen ist, hat Kandidat A, der "Raser" knapp 4 Stunden benötigt und ist 50 Kilometer weit gekommen.
Bis der Akku beim Kandidaten B, dem "Schleicher" wieder voll aufgeladen ist, dauert es mit reichlich 5 Stunden zwar etwas länger, aber die zurückgelegte Strecke ist fast doppelt so lang.

Mit sonnigen Grüßen
Alfred Adebar

Hallo Alfred,
nachdem ich ja jetzt schon etwas länger den Zwitschi fahre, wie wäre es bei deinen Annahmen mit etwas, meiner Meinung nach, realistischeren Werten, also damit dass der schnellfahrende Kandiat A höchstwahrschenlich 70 km weit kommen wird und Kandidat B höchstwahrscheinlich auch nicht die 100 sondern eher 90 km Reichweite schaffen kann ?

Viele Grüße:

Klaus

Der Grundgedanke stimmt, mit weniger Speed geht exponentiell mehr Range:

docs.google.com/spreadsheet/ccc?key=0AoKQUT5BY_r5dGk0Z29xdFdXTFVvSnVuSDA3cGJfOFE

Spalte "Reichweite" im Simulationsblock = theoretische Reichweite bei konstanter Fahrt mit der Geschwindigkeit. Sind noch geschätzte Parameter, passt aber mit Renaults Reichweitenangaben (120 km für den "Urban") zusammen.

In der Realität muss man aber auch mal bergauf oder gegen den Wind fahren und auch mal jemanden überholen. Und konstant 40 km/h schaffe ich nervlich nicht mal auf meinem 45er-Roller...

Michael

Das Paradoxon ist lediglich eine Folge der (technisch nicht aktuellen) Ladetechnik im Twizy.
Geht man zum Beispiel von einer Aufladung innerhalb von einer halben Stunde aus, was technisch kein Problem wäre (Twizy mit LiFePO4 statt LiCo Akku und 12 kW Ladegerät am Dreiphasen-Drehstromanschluss), würde der schnelle Fahrer 105 km in zwei Stunden schaffen (70 km, 30 min laden, weitere 35 km) während der langsame gerade wieder seine 90 km geschafft hätte.

Gruß, Uwe

Hallo Uwe,

zwischen den Im Twizy verwendeten Zellen und den Standard LiFePo4 Zellen (meist aus CN-Produktion) gibt es kaum Unterschiede in der möglichen Ladegeschwindigkeit. Renault hat die maximale Ladegeschwindigkeit hier nur nicht ausgeschöpft da auch ein dreiphasiges Ladegerät wieder wahrscheinlich nicht so einfach in ganz Europa einsetzbar ist und auch teurer.
Wenn du hier von LiFePo4-Zellen schreibst solltest du da auch differenzieren zwischen Standardzellen meist aus chinesischer Produktion die nicht mehr als Dauerströme von 2-3C bewältigen können und welchen mit Nanostrukturen der Elektroden wie beispielsweise denen von A123 Systems die auch mal bis zu 20 oder 25C abkönnen, je nachdem wie gut sie belüftet werden.

Viele Grüße:

Klaus

Eine 100 Ah Zelle mit 3 C zu laden ist doch gar nicht so ohne weiteres Möglich oder wo sollen denn die Ströme aus dem Netz kommen?
Eine 10 AH Celle der 123er Serie mit 30 C zu laden ist meines erachtens doch im Endefekt das Gleiche.
Ich spreche hier nicht von Kleinspannungen sondern von 100 Volt und mehr.
Ein 3 oder 4 KW Motor mag ja noch mit Spannungen von bis zu 60 Volt klar kommen, aber bei größeren Strömen braucht es doch einen höhere Spannung.
Bei einer Batteriepannung von 240 Volt kann ich aus einer Schukodose doppelt so schnell laden wie dies bei einer Spannung von 120 Volt der Fall wäre, oder halt Anstatt mit 3 C nur mit 1,5 C bei gleicher Kapazität und Ladedauer.
Das mit der Geschwindigkeit über Grund gerechenet auf Strecke hängt natürlich davon ab wie man vorankommen muß oder möchte. Ich sehe immer die Gesammtstrecke und die Start und Endzeit. Daraus lassen sich prima Geschwindigkeiten, Ladedauer und Fahrzeit berechnen. Aber dazu muß man natürlich sein Fahrzeug, die Topographie, Temperatur und Wetter natürlich gut einschätzen können. Deshalb ist es bei einer Fahrt von bis zu ... gut möglich Vollgas zu fahren wenn danach ein Aufenthalt für die Volladung ansteht. Somit besteht kein Nachteil gegenüber einem Benziner. Über diesen Punkt hinaus ist es sinnvol genau zu wissen in welcher Zeit der Akku für welche Strecke geladen werden kann. Meist reicht ja ein kurzer Zwischenstopp um die bis zum Ziel fehlende Energie nachzutanken, manch mal ja nur 10 Minuten. Da wäre dann eventuell Sinnvoller langsamer zu fahren und die 10 minütige Pause nicht zu benötigen und nur am Ziel zu Laden.
Und eben wegen dieser Berechnungen werden es nicht viele Kraftfahrer schaffen mit einem E-Mobil klar zu kommen. Das ist das gleiche wie mit den Fahrplänen der DB, dazu braucht es Experten die einem die besten und möglichen Reiserouten zusammen stellen.
Gruß Uwe

Hallo Klaus,

Natürlich hast Du damit Recht, dass billige LiFePO4 Zellen bezüglich Energiedichte und Schnellladefähigkeit nicht besser sind als die Zellen Im Twizy, aber auch nicht teurer. Die von mir erwähnten Tütenzellen und auch die Headways können 10 C entladen und 5 C laden und stammen aus koreanischer bzw. chinesischer Produktion. Darüber sind sie jeder LiCo oder LiMn mindestens den Faktor 3 in der Lebensdauer überlegen, womit sich das Preisargument relativiert!

Gruß, Uwe

Hallo Uwe,
nun rücke doch schon damit heraus !
Welche Tütenzellen nimmst du genau ? Welcher Hersteller ?
Etwa ein Ableger der A123 Prismatic Zellen ? Die werden ja auch in CN gefertigt.

Viele Grüße:

Klaus

Hallo Uwe,

du hast zwar damit Recht, dass Elektromotoren höherer Leistungen sinnvollerweise mit höheren Spannungen betrieben werden um die Ströme und damit Verluste klein zu halten.
Bezüglich der Ladegeschwindigkeit bringt aber eine höhere Batteriespannung keine Vorteile, da diese (geeigneter schnellladefähiger Akku vorausgesetzt) nicht von der Batteriespannung sondern nur von der zur Verfügung stehenden Ladeleistung im Verhältnis zur im Akku gespeicherten Energiemenge steht.

Beispiel:

Der Twizy-Akku hat 6 kWh Nennkapazität bei 50 V, also 120 Ah
Zum Laden am Stromnetz wird eine Ladeleistung von 2 kW=6kWh/3h benötigt, wenn er in ca. drei Stunden voll sein soll (es dauert in Wirklichkeit etwas länger als 3 h, da wegen der Ladeverluste ca. 7kWh aufgebracht werden müssen)
Der 230 V Netzanschluss wird dabei rechnerisch im Mittel mit einem Strom von 2kW/230V=8,7 A belastet und in die Twizybatterie fließen 2kW/50V=40A

Würde der Twizy eine 200V Batterie mit 6 kWh haben, hätte diese nur 33 Ah.
Um sie in 3h vollzuladen wären aber genau die gleichen 2kW Ladeleistung erforderlich. Auf der Netzseite würden dabei wieder die 8,7A bei 230V fließen in die Twizzybatterie dagegen 10 A bei 200V

In deutschen Haushaltsnetzen gibt es standardmässig Anschlüsse mit 230V/16A=3600 W (korrekt wären hier eigentlich VA, statt W da Wechselstrom) maximal oder Dreiphasendrehstromanschlüsse mit 400V bei bis zu 32 A=12800 VA.
Höhere Anschlusswerte sind in Privathaushalten normalerweise nicht möglich.

Ein Ladeanschluss mit bis zu 12 kW Ladeleistung, was beim Twizy rechnerisch eine gute halbe Stunde Ladezeit bei leerem bedeuten würde, ist also in normalen Haushalten möglich und findet sich durchaus noch häufig genug um auch auf Reisen schnell aufladen zu können.

Gruß, Uwe

Ich hatte hier vor etwa 3 Wochen meinen ersten und bisher einzigen Kunden an meiner Lemnet-Strom-Tanke. Der kam mit Cityel und was soll ich sagen, die El-Fahrer habens doch deutlich einfacher. Da kann man einfach drauf los basteln was das Herz so begehrt. Wenn die Akkus nicht gefallen stellt man einfach schnell paar andere hinten rein.
Mein Besucher hatte NiCads reingestellt und die sind ja bekanntermaßen gegen hohe Ströme wenig empfindlich. Also hatte er sich für seine wohl etwas längere Tour mal eben einen schönen Zivan-Drehstromlader (NG 7 oder so) ausgeliehen und mal recht locker oben drauf gestellt der seine Saft-NiCads in einer Stunde etwa bei mir wieder vollgeladen hat mit so etwa 4 kW Ladeleistung. Beneidenswert.
Aber dafür hat das El ein recht bescheidenes Fahrwerk und kannst auch nur ein Kind noch hinten mitnehmen und mit neuen Ersatzteilen wird es auch schon schwerer jetzt.

Viele Grüße:

Klaus

Hallo Klaus,
ja es handelt sich um die prismatischen A123 Zellen mit 20 Ah.
Meine stammen noch aus der Vorserienproduktion und ich hatte bisher einen Zellenausfall (Kurzschluss) der auf eine nicht ganz gasdichte Zelle zurückzuführen war. Hab die dann dieses Jahr durch eine aus der Serienproduktion ersetzt. Die ist deutlich besser gefertigt.

Den derzeitigen Preis von 60 EUR pro Zelle halte ich im Vergleich mit der Konkurrenz wegen der hohen Belastbarkeit und Energiedichte für angemessen. Zudem sind diese Zellen spezifisch für den Fahrzeugeinsatz entwickelt worden. Die zylindrischen Headwayzellen sind 30% billiger, mechanisch robuster aber elektrisch (Energie-und Leistungsdichte, Volumen)deutlich schlechter.

Gruß, Uwe

Hallöchen,

im Prinzip ist es doch wie bei dem "normalen" PKW mit Verbrennungsmotor. Dort muss ich auch abwägen ob ich noch ankomme mit der Tankfüllung oder eben nich. Nur sind die Reichweiten und Energievorräte unterschiedlich.

Aber ich las irgendwo, dass der Twizy auch mit Drehstrom betankt werden könnte. Sehe aber hier nichts davon geschrieben.
Ist das nicht europaweit gleich?
Gruß
Achim

Der Twizy kann nicht mit drehstrom geladen werden.
Hab ich noch nie was von gelesen.