eCalc - e Motoren Calculator

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chargeCalc:  Help - Hilfe


How to use this Charge Simulation

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for feedback - info[at]ecalc.ch
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The usage is pretty simple:

To safe time at the fast charger and as general rule: avoid fast charging beyond 80% as charging from 80% to 100% SoC takes as long as (or even more!) charging from 0% to 80% SoC.

Limitations:

  • The smalest SoC interval is 0.5%
  • Any possible reduced charge power due subotimal battery temperature are NOT considered.

Wie nutzen Sie diese Lade-Simulation?

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Rückmeldungen Ihrer Erfahrungen mit diesem Tool gerne an info[at]ecalc.ch.
Viel Spass!

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Die Nutzung ist äusserst einfach:

Um Zeit am Schnellader zu gewinnen und als Faustregel: Vermeiden Sie das Laden am Schnellader von 80% bis 100% SoC. Dies dauert mindestens solange wie von 0% auf 80% zu laden.

Limitationen:

  • Die SoC Auflösung beträgt 0.5%
  • Reduktionen der Ladeleistung durch suboptimal Batterie Temperaturen sind NICHT berücksichtigt.

 

Electric Car

Car Maker - Type (Year): Choosing your ecelctric car fills in the data from the car database into the field below. However, you may overwrite the data with your daily experience...

my Ø Consumption: provide your personal average consumption on a route for best range prediction. The preset value corresponds to the (expected) EPA consumption, the most approproate estimate for daily driving.
Important: Insert your consumption in Wh/km or Wh/mi (NOT kWh/100km, NOT kWh/100mi, Conversion: 1kWh/100km = 10Wh/km, 1kWh/100mi = 10Wh/mi).

Usable Capacity: usable battery capacity for driving (not including any safety buffer)

max. Charging: the maximum charge power the car can handle.

from/to: define the range of SoC (State of Charge) in percent, in which the care takes full advandige of (unreduced) maximum charging power.
This defines the assumed charging curve to predict your charge session (see charge characteristic graph below).
 
 

elektrisches Fahrzeug

Hersteller - Modell (Modelljahr): Wählen Sie Ihr Fahrzeugmodell. Die unten erläuterten Daten werden aus der Datenbank automatisch abgefüllt. Sollte Ihre tägliche Erfahrung einen anderen Wert nötig machen (z.B. mein Ø-Verbrauch), können sie diesen in der Folge einfach überschreiben.

mein Ø-Verbrauch: Die persönliche Verbrauchsangaben Ihres Fashrzeugs unter gegebenen Umständen verbessert die Vorhersage der Reichweitenvorhersage. Der vorgeschagene wert entspricht in etwa dem EPA Verbrauch. Diese Messrehe kommt der Realität oft sehr nahe.
Wichtig: Eingaben in Wh/km (nicht in kwH/100km, Umrechnung: 1kWh/100km = 10Wh/km)

Nutzbare Energie: fürs Fahren verfügbare Batterie-Kapazität (ohne Puffer-Kapazität zum Schutz der Batterie).

max. Ladeleistung: die vom Fahrzeug maximal aufnehmbare Ladeleistung.

von/bis: Der Bereich des Ladezustands der Batterie (SoC = State-of-Charge), in welchem die Batterie mit voller Leistung aufgeladen werden kann.
Dies definiert die Ladekurve als Basis zur Vorhersage des Ladevorgangs.
How to define the charging characteristic of a car:   Wie wird eine Ladekurve eines Fahrzeugs  modelieren:
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Charger

Session: define your charging session according situation. the following scenarios are available:
for Absolut Charging:
 - Charge to a defined % SoC (State of Charge)
 - Charge to a specific total Range (km/mi)
for Incremental Charging
 - Recharge additional % SoC
 - Recharge additional Range (km/mi)
 - Recharge for a specific Time (min)

SoC @ Arrival: enter your %SoC when arriving at the charger.

CO₂ Intensitiy: CO₂ Intensitiy of your local electric energy production. This value in g/kWh is automaticaly retriefed from ElectricityMap.org and represents the average electricity mix of energy production in real time of your current position. Just overwrite the mean value if you are using regenerative energy only. Here some typical CO₂ intensity for renewables
  - Green Energy Mix: 25...80g/kWh
  - Solar: 40...80g/kWh
  - Wind: ~25g/kWh
  - Hydro: ~40g/kWh
Exception: the average electicity mix for Switzerland is 169g CO₂/kWh acc. BFE, 2017 , as not available on ElectricityMap.org

max. Power: the maximum power rating of the charger. Typical values are 11, 22, 43, 50, 100, 120, 150, 175kW.

Charging Loss: The charger normaly delivers the nominal power the car is rated for at the station. Due to copper and contact resistance some energy gets lost on it's way to the battery.

Energy based Cost, Time based Coast: Charger may be priced on energy (per kWh) or/and on connection time (per minute). Enter the unit cost in lacal currency. Cost for blocking a charger or a flat-rate is not considered.
 

Ladestation

Ladevorgang: Definieren Sie die Art derLadung der aktuellen Situation. Folgende Szenarien sind möglich:
Absolutes Laden:
  - Laden bis der definierte Ladezustand (%SoC) erreicht wird
  - Laden bis zu einer bestimmten Reichweite (km)
Relatives Laden:
  - Nachladen zuzätzlicher Energie in %SoC
  - Nachladen zusätzlicher Reichweite in km
  - Nachladen währen einer bestimmten Dauer (min)

SoC bei Ankunft: Ladezustand beim Erreichen der Ladestation.

CO₂ Intensität: Die CO₂ Intensität zur Produktion des lokalen (normalen) Stommix. Dieser Wert wir in Echtzeit von ElectricityMap.org abgefragt und eingesetzt. Sollten Sie mit regenerativem oder Öko-Strom laden, können Sie diesen Werte entsprechend der aktuellen Gegebenheiten abändern. Hier Einige Richtwerte:
  - Öko-Strom: 25...80g/kWh
   - Solarstrom: 40...80g/kWh
  - Windenergie: ~25g/kWh
  - Wasserkraft: ~40g/kWh
Ausnahme: Da der Strommix für die Schweiz von ElectricityMap.org nicht erhältlich ist, wird der durchschnittliche Strommix von 169g CO₂/kWh (gem. BFE, 2017) für die Schweiz eingesetzt.

max. Ladeleistung:  Die von der Ladestation max. bereitgestellt Ladeleistung. Heutige Ladestationen haben folgende typischen Ladeleistungen:  the maximum power rating of the charger. Typical values are 11, 22, 43, 50, 100, 120, 150, 175kW.

Ladeverlust: der Ladeverlust zwischen Ladestation und Batterie.

Energie-Kosten und Minuten-Preis: Die Verrechnung des Ladevorhangs erfolgt üblicherweise auf basis der gelieferten Energie (kWh) und/oder der Dauer des Ladevorgangs (Blockiergebühren und Fix-Preise werden nicht berücksichtigt).

Interpret the Results 

SoC@End: the resulting State-of-charge when leaving the charger again.

Energy: Recharged Battery Energy (kWh)

Duration: Time for recharging.

Ø Charging Power: average charging power (at battery) of your session in kW, distance per hour and distance per minute according your average consumption.

Peak Charging Power: peak charging power (at battery) in kW, distance per hour and distance per minute according your average consumption.

Recharged Range: Range added while recharging based on your Ø consumption.

Remaining Range: Total Range availble after session  based on your Ø consumption.

Cost: Charging cost for the recharged energy at the charging station (including loss).

CO₂-Emmission: the total (g) and relative (g/km) CO₂ emmission resulting from electric energy production.

Fuel Efficiency Gasoline/Diesel: the average fuel consumption of an ICE car burning the indicated amount of fossile fuel equal the electric energy.
US only: Fuel efficiency in Miles per Gallon equivalent (mpge)

CO₂ Equivalent of Gasoline/Diesel: the average CO₂ emmission of an ICE car burning the indicated amount of fossile fuel equal the electric energy production emmission:
US only: CO₂ Equivalent in Miles per Gallon equivalent (mpge)
 
 

Der Umgang mit den Resultaten

SoC bei Ladeende: Der erreichte Ladezustand bei Ladeende.

Nachgeladene Energie: zunahme Batterie Energie während dem Ladevorgang.

Ladedauer: Dauer des Ladevorgangs

Ø Ladeleistung: Durchschnittliche Ladeleistung über den gesamten Vorgang. Die Ladeleistung in km/h und km/min basieren auf ihrem durschnittlichen Verbrauch.

max. Ladeleistung: Maximale Ladeleistung während dem Vorgang. Die Ladeleistung in km/h und km/min basieren auf ihrem durschnittlichen Verbrauch.

Nachgeladene Reichweite: Die auf Ihem Verbrauch basierenden nachgeladenen Kilometer.

Verfügbare Reichweite: Die auf Ihem Verbrauch basierenden Total verfügbaren Kilometer.

Kosten: Ladekosten der Nachgeladenen Energie an der Säule (ink. Verlust)

CO₂-Belastung: resultierend aus Stromproduktion (Strommix)

Energie Äquivalenz Benzin/Diesel: Spritverbrauch eines Verbrenners, welcher die den gleichen Energieinhalt ausweist.

CO₂ Äquivalenz Benzin/Diesel: CO₂-Emission des Strommix umgerechnet auf den verbrennten Treibstoff.
Charging at rated Power
The maximum chargpower mentioned by the car maker is not suitable for daily usage on a long range trip. Only the rated charge power in connection with your personal consumption and the charge curve alows a prediction how long a charge session will take to recharge a ceretain amount of range to reach the next charger.
This graph represents a charging session at max. rated charging power acc. car manufacturer (e.g. 50kW) and takes your consumption (e.g. 154Wh/km) in to account. This results in the recharge time at optimal conditions.
Th example schows ou a recharge from 10% SoC to 80% SoC (green area) and predicts a recharge time of 33min (40min-7min).
Obviously it bekomes visible the charging byond 80% Soc increases your recharging time considerable.
As a rule of thumb:
charging from 10 to 80% takes as long as charging from 80 to 100%.
  Laden bei Nennladeleistung
Die Hersteller Angaben der absulten Ladeleistungen (kW) sind leider wenig Aussagekräftig in der altäglichen Nutzung auf einer langen Fahrt. Erst in Verbindung mit dem effektiven Verbrauch lassen sich Aussagen  zur (minimalen) Ladedauer für eine bestimmt Strecke machen um die nächste Ladestation zu errreichen.
Diese Graphik liegt der vom Hersteller angegebenen max. Ladeleistung zu Grunde (z.B. 50kW) und berücksichtigt Ihren eingegebenen durchschnittlichen Verbrauch (z.B. 154Wh/km)  und die reduzierte Ladeleistung zu Beginn wie am Ende des Ladestandes (SoC). Daraus lässt sich nun die zu erwartende Ladezeit unter optimalen Bedingungen ablesen.
Das Beispiel zeigt ein Ladevorgang (grün) von 10% SoC (= 25km verbleibende Reichweite, basis 154Wh/km) bis 80% SoC  (= 197km resultierende Reichweite, basis 154Wh/km). Die Ladedauer entspricht 33min (der Breite der grünen Fläche, 40min-7min).
Es wir auch klar erkennbar, dass die Reduktion der Ladeleistung am Ende einer Volladung die Ladezeit überproporzional ansteigen lässt.
Als Fausregle gilt:
von 10-80% laden dauert rund gleichlang wie von 80-100%.