eCalc - e Motoren Calculator

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evCalc:  Help - Hilfe


How to use this Range Estimator

This Range Estimator supports EV enthusiasts to plan the next trip. Specially for couped terrain with mainly uphill (downhill) roads it's hard to make a prediction on own experience based on rather flat terrain. That was at least my problem before my first trip to the Swiss Alps for skiing. That is how this Range Estimator for electric car war born...
for feedback - info[at]ecalc.ch
enjoy!

Problems - eCalc does not work? Find a Trouble Shooting Guide here...

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The usage is pretty simple:

  1. Select your car from the list (and change its parameters to your actual car setting).
  2. Enter the trip specific information - you may use the Route Designer
  3. Define your charge strategy.
  4. Enter the prevailing environmental data.
  5. Press the Button [calculate] - thats it!
  6. for menchmarking click any speed for comparison in the Route Analysis table.

Limitations:

  • The numbers are based on a mathematical model and requres acurate selection of the influencing parameter for reliable results (typical accuracy +/- 5%)
    Remember: «Bull Shit in ends in Bull shit out...»
  • The Range Estimator is based on maximum usage of regenerative braking!
  • the Range is based on battery usage only - Range Extenders or ICE of PHEVs are NOT considered!
  • The tested temperature range is from -15°C/0°F to 35°C/95°F.
  • Cars marked with ²: the specification is not fully available, yet. accuracy might be reduced.

Wie setzten Sie die Verbrauchsabschätzung ein?

Diese Verbrauchsabschätzung unterstützt Sie bei der Planung ihrer nächsten Reise. Speziell in kupiertem Gelände mit vielen bergauf bzw. bergab Passagen ist eine gefühlsmässige Vorhersage basierend auf dem üblichen Flächlandverbrauch nur schwer zu machen. Das war mindestens mein Problem vor Antritt einer Reise in die Alpen mit «Bergankunft». Damit war die Idee dieser Verbrauchsabschätzung geboren.
Rückmeldungen Ihrer Erfahrungen mit diesem Tool gerne an info[at]ecalc.ch.
Viel Spass!

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Die Nutzung ist äusserst einfach:

  1. Geben Sie Ihr Fahrzeug ein und ändern Sie allenfalls spezifische Einstellungen dazu.
  2. Geben Sie Ihre Routen Informationen ein - Sie können dafür auch den Routenplaner nutzen.
  3. Legen Sie ihre Ladestrategie fest.
  4.  Geben Sie die vorherrschenden Umwelt-Bedingugen ein.
  5. Drücken Sie nun [berechnen] - das war's!
  6. Wählen Sie eine Geschwindigkeit für den Vergleich aus der Routen Analyse Tabelle.

Limitationen:

  • Für genaue Resultate ist das mathematische Modell auf akurate Wahl der Eingabe-Parameter angewiesen (typische Genauigkeit +/-5%).
    Ungenaue Eingaben führen unweigerlich zu ungenauen Resultate.
  • Die Verbrauchsabschätzung geht von einer maximalen Nutzung der Rekuperierung zum Bremsen aus.
  • Die Reichweite bezieht sich ausschliesslich auf den Batteriebetrieb. Reichweiten basierend auf Range Extender und Verbrennungsmotoren von Plug-in Hybriden werden NICHT berücksichtigt.
  • evCalc wurde erfolgreich zwischen -15°C und °35°C getestet.
  • Fahrzeuge markeirt mit ²: Die Fahrzeugdaten sind noch nicht vollständig bekannt. Die genauigkeit ist reduziert.
evCalc - the #rEVolution

** Electric Car **
) cars marked with °: The specification of this car are not fully known, yet. The specification does contain some assumptions and may lead to reduced accuracy. The data will be updated as soon as known.
you may click the little arrow left of the title (v) to see the specification of the car.

  • Car Maker - Type (model year): select your car from database. The Year represents first production year of a specific car.
    (² car specification not fully available, yet)
    Capacity referres to the nominal battery capacity. For some cars the usable and numinal capacity may differ.
  • Accessory Consumption: Additional consumers in the passenger room draining your battery (e.g. Radio, AC, passenger heating, seat heater,...)
    off = 0kWh / low = 0.2kWh / norm = 0.5kWh / high = 2.0kWh
  • Thermal BMS: Some cars have an active thermal battery management system to heat (or cool) the batteries. This setting becomes essential in winter when starting your trip with cold soaked batteries
    off = 0kWh / low = 0.5kWh / norm = 1.0kWh / high = 1.5kWh / very high = 3.0kWh
  • Battery Degradation: aging batteries loosing capacity. here you may correct your «lost» capacity in percent of the total capacity, e.g. 10%.
  • Type of Tire, Energy Lable and Pressure: These factors influences the roll resistance coefficient of your car on the street and therefore the required energy to «keep rolling».

** Trip Information **

  • [Route Designer...]: Calls the Google Map to support your route planning. The numbers below will be transferred automatically from your designed route (see below).
  • Payload: additional load on your car (like driver, passengers, luggage,...)
  • Distance: The total distance of your trip.
  • Upslope: added up uphill sections.
  • Downslope: added up downhill sections.
    A round-trip has always the same up- and downslope numbers!
  • Street Condition: Assuming aspalted streets in dry, damp, wet or snow contaminated conditions influencing the roll resistance coefficient.

** Charge Strategy **
Definition of SoC (State of Charge) conditions when recharging becomes nessesary:

  • SoC @ Departure: SoC when starting your trip
  • min SoC @ Destination: the minimum SoC that will be left when reaching your destination.
  • SoC Recharge: SoC you will start to recharge your car.
  • SoC @ Charge End: SoC when recharging is finished (Charging more than 85% SoC will reduce your charging speed considerable!)
  • Charging Speed: the effective (expected) charging speed of the enroute charger (eventually limited by the charge capability of your car).
  • Time to Connect: additional time required to leave your route to get to and connect to the enroute charger.

** Environment **

  • Wind: for headwind use positive values, for tailwind use negative values. For simulation of drafting behind a truck on highways use a wind value of about 10...15% of your highway speed (e.g. -10km/h, -6mph).
  • Temperature: The temperature influences the range due degraded battery performance in cold conditions. Furthermore, air density changes with temperature and influences your drag.
  • Ø Elevation: the mean elevation aboue sea level for your route.
  • Units of Results: select metric or imperial units for your results.

** Route Designer ***
The Route Designer is based on Google Maps and evaluates the profile and characteristics of a defined route. You may define up to 10 waypoints and the Route Designer evaluates distance, upslope, downslope and average speed. Those information are automatically transfered to the calculator.

  • [add]: adds the entered waypoint. alertnativley you may enter waypoints by clicking the corresponding location in the map
  • [reverse]: reverts the driving direction of the existing route
  • [clear]: delets all existing waypoints from the map.
  • Tunnel: Google Map contains only surface information. On a route  in mountainous terrain having tunnels (instead of mountain roads) Google Map accounts too much upslope/downslope elevation. The Route Designer will substitute any slope steeper than defined (x%) by a tunnel and the elevation difference from google accounts less.
    5% is ha good compromize.
    However, if your route is known as mountain road you may increase this value. Remeber most roads do have a slope of less than 15%.
    If your route is known for extensive tunneling you should decrese this value.
    0% considers the elevation difference between departure and arrival location only.

** share **
If you would like to share or save a designated setting use the [share] button.
evCalc reloads the prarametrized link (url, page) with your settings preselected. You may re-calculate, save the link in your Browser favorites/bookmarks or copy/past the link for sharing your settings.
By calling this link evCalc will preselect your components for calculation.

 

** elektrisches Fahrzeug **
) Fahrzeuge markiert mit °: Die Spezifiaktionen dieses Fahrzeugs ich noch nicht vollständig bekannt. Daher können die Resultate mehr abweichen als gewöhnlich. Die Daten werden nach Bekanntgabe angepasst.
Mit dem kleinen Pfeil links vom Titel (v) werden die Fahrzeigspezifikationen sichtbar.

  • Marke - Modell (Modelljahr): Wählen Sie ihr Fahrzeug aus der breiten Modellpalette. (² Fahrzeugdaten noch nicht vollständig bekannt).
    Die Kapazität bezieht sich auf die Nennekäpazität der Batterie. Bei einigen Herstellern sind die nutzbare und Nennkapazität unterschiedlich.
  • Nebenverbraucher: Verbrauchsintensität der Nebenverbraucher, wie Radio, Klimaanlage, Passagierraumheizung, usw.)
    aus = 0kWh / niedrig = 0.2kWh / normal = 0.5kWh / hoch = 2.0kWh
  • Thermisches BMS: Sollte Ihr Fahrzeugt mit einem (aktiven) thermischen Batterie Managment System ausgerüstet sein, ist insbesondere die Batterieheitzung bei durchgekühlten Akkus für einen weiteren Mehrverbrauch verantwortlich.
    aus = 0kWh / niedrig = 0.5kWh / normal = 1.0kWh / hoch = 1.5kWh  / very high = 3.0kWh
  • Reifenart, Reifenlable (Energieettikette), Reifendruck: Diese Faktoren beeinflussen den Rollwiderstand.

** Routen Information **

  • [Routenplaner]: öffnet den grafischen Routenplaner basierend auf Google Maps.
  • Zuladung: Zusätzliche Beladung des Fahrzeugs (z.B. Fahrer, Mitfahrer, Gepäck,...)
  • Distanz: Totale Reisedistanz
  • Steigung: kumulierte Höhenmeter aller Bergfahrten.
  • Gefälle: kumulierte Höhenmeter aller Talfahrten.
  • Strassenzustand: Zustand der befestigten Strasse (trocken, nass, ...)

** Strategie beim Nachladen **
Definition der Batterie Ladezustände, falls ein Nachladen nötig wird:

  • Ladung bei Abfahrt: Ladezustand der Batterie bei Reiseantritt
  • Restladung am Ziel: wie hoch soll die verbleibende Ladung am Ziel noch sein.
  • Nachladen bei: Ab welchem Ladezustand fahren Sie eine Ladesäule an zum Nachladen
  • Nachladen beenden: Bei welchem Ladezustand beenden Sie das Nachladen (Aufladen über 85% benötigt unnötig viel zeit, da die Ladeleistung von Auto reduziert wird.)
  • Ladeleistung: Erwartete Ladeleistung der geplanten Ladesäule, welche allenfalls duch das Ladevermögen Ihres Autos limitiert wird.
  • Anfahrzszeit: zusätzlichr Zeitverlust um die Ladestation anzufahren und Ihr Auto anzustecken.

** Umwelt **

  • Wind: für Gehenwind verwenden Sie positive Zahlen, bei Rückenwind negative.
    Um Windschattenfahrten hinter einem Laster zu berücksichtigen, verwenden Sie ca. 10...15% der effektiven Geschwindigkeit hinter dem Laster als Rückenwind (z.B. -10km/h).
  • Temperatur: Die Temperatur beeinflusst die Luftdichte und damit den Luftwiderstand.
  • Ø Höhe: Durchschnittshöhe der Reiseroute.
  • Masseinheiten: Sollen die Resultate in metrischen oder angloamerikanischen Einheiten ausgegeben werden.

** Routenplaner **
Der Routenplaner basiert auf Google Maps mit dem zugehötigen Profile und Charakteristik der gewählten Strecke. Sie können bis zu 10 Wegpunkte definieren, woraus der Routenplaner die distand, Steigung/Gefälle und Durchschnittsgeschwindigkeit ermittelt. Diese Informationen werden automatisch zur Berechnung transferiert.

  • [Hinzufügen] Fügt den eingegebenen Wegpunkt in die Strecke hinzu. Alternativ, kann auch mit einem Maus in die Karte ein Wegpunkt gesetzt werden.
  • [Gegenrichtung] Kehrt die Fahrtrichtung ihrer eingegebenen Strecke um.
  • [Löschen] Löscht alle bestehenden Wegpunkte.
  • Tunnel: Google Maps beinhaltet nur die Erdoberflächendaten der Strecke. Auf Strecken im Gebirge mit Tunnels (statt Bergstrassen) wird damit zuviel Steigung/Gefälle durch Google Maps ermittelt. Der Routenplaner wird alle Steigungen über dem definierten Wert (x%) nicht berücksichtigen, als ob da ein Tunnel exisisteren würde.
    5% ist ein guter Kompromis für Schnellstrassen.
    Befahren Sie Bergstrassen, können sie den Wert erhöhen. Aber auch Bergstrassen haben selten Steigungen/Gefälle von mahr als 15%.
    Wenn ihre Strecke viele Tunnels aufweist kann der Wert auch reduziert werden.
    Durch 0% wird lediglich die Höhendifferenz zwischen Abfahrts- und Ankunftsort berücksichtigt.

** Teilen **
Sie können Ihre Berechnung teilen oder speichern mit Hilfe des Knopf [teilen].
evCalc läd die Seite neu mit einem parametrierten Link. Ihre Einstellungen werden damit automatisch übernommen. Sie können nun die Berechnung erneut durchführen, den Link in den Favoriten speichern oder kopieren um mit jemandem zu teilen.
Mit Hilfe dieses Links werden die Einstellungen später automatisch zur erneuten Berechnung abgefüllt.

 

ecCalc input

Interpret the Results 

** Quick Check Gauges **
Some parameters are additional shown as gauges for a quick overview of some performane indicators for the entered conditions.

  • Range @ 100km/h: Estimted range of fully charged car based in the mean consumption at 100km/h (60mph).
  • Consumption @ 100km/h: specific energy consumtion per km on a constant speed of 100km/h (60mph) in Wh/km ( wh/mi) for the defined trip profile.
  • Econ Speed: most economical Speed is the speed with the lowest Energy-Speed-Ratio (also known as Best Range Speed or Carson Speed). Typical city cars do have a econ speed below ~80km/h (50mph).
    Contrary to max. Range Speed, Econ Speed takes time into account and trades in higher energie consumption for time gain - according Carson: "the least wasteful way to wast energie".
  • Cd*A: the total drag area of the selected car (= drag coefficient x frontal area). The drag increases with increasing speed by power of 2!
  • Roll Force: the «resistance» of your car to roll on the street

 


 

Der Umgang mit den Resultaten

** Kurzanalyse **
Einige Parameter werden zusätzlich als Messuhr angezeigt um einen schnellen überblick der Berechnung zu erlangen.

  • Reichweite @ 100km/h: Geschätzte Reichweite basiertend auf dem spezifischen Verbrauch bei 100m/h (60mph).
  • Verbrauch @ 100km/h: Der spezifische Verbauch pro Kilometer bei einer Geschwindigkeit von 100km/h (60mph) in Wh/km (wh/mi, mi/kWh) über die definierte Route
  • Eco Geschw.: die Eco-Geschwindigkeot (auch Best Range Speed oder Carson Speed) entspricht der witschaflichsten geschwindigkeit, mit dem tiefsten Energi-Geschwindigkeits-Verhältnis. Typische Stadt-Autos weisen eine Econ-Geschw. von unter 80km/h (50mph) aus.
    Entgegen einer max. Reichweiten-Geschwindigkeit bezieht Econ Geschwindigkeit den Faktor Zeit mit ein. Es wird ein Mehrverbrauch zu gunsten einer verkürzten Fahrzeit in Kauf genommen - Wie es Carson ausdrückte "die am wenigsten verschwenderische Art der Energireverschwendung".
  • Cw*A: die effektive Luftwiderstandsfläche (Widerstandbeiwert * Stirnfläche). Der Luftwiderstand nimmt quadratisch mit der Geschwindigkeit zu!
  • Rollwiderstand: Der Widerstand, damit Ihr Wagen rollt.
Results

** Route Analysis **
Results based on the tripe profile and car specific settings depending on different speed shedule. The blue marked rows is a «best guess» based on google's average speed (x1 ... x1.5) from the Route Designer and regenerative braking for economic driving. The effective energy consumption higly depends on your «driving style» and may vary for sportive driving and driving with speeds above speed limits leading to a consumption even byond the marked range.

The table results are a function of a constant speed maintained.

  • Econ: most economical Speed is the speed with the lowest Energy-Speed-Ratio. Typical city cars do have a econ speed below ~90km/h (55mph).
  • Constant Speed: the constantly maintained speed. as this is almost impossible you may use this also as average speed as long the difference to the max. speed is in a small speed range.
  • Drag Resistance: total trip energy to overcome the drag. The drag increases by power of 2 with increasing speed.
  • Roll Resistance:  total trip energy to overcome the roll resistance .
  • Potential Energy:  total trip energy to climb/descent
  • Acessory: total energy of the accessory during the trip
  • Total Energy: Total battery energy required for your trip
  • Recharge: Total recharging battery energy required (charging losses not considered)
  • Charge Time: Total Time at the charger and numbers of stops to recharge requied (#) - pure charge time without «time to connect».
  • SoC at Destination: the remaining battery capacity at destination.
  • Travel Time: resulting total trip time including recharging (Charge Time + Time to Connect).
  • Ø Consumption: specific energy drain over the entire trip profile
  • Range: resulting range for full battery based on average energy drain (ØConsumption).

** Benchmark **
How does your car...? The benchmark table allows a comparison to the other cars in the dadabase.
Based on the selected speed, route profile and settings we benchmark the selcted car, assuming required recharge takes place at 85% of the (fast) charge capability of each car.
The table is sorted in first order of the least time consumption, second order the least energy consumption. You may sort the table by any column by clicking to the header.

 

** Analyse der Route **
Die Resultate basieren auf dem Routenprofil und den spezifischen Einstellungen zu Ihrem Auto. Der blau markierte Bereich repäsentiert den zu erwartenden Verbrauch in Abhängigkeit Ihres Fahrstils (von ökonomisch bis sporitlich). Fahrgeschwindigkeiten über dem Tempolimit (für deutsche Autobahn > 130km/h) kann den Verbrauch massiv ansteigen lassen.

Die Tabelle geht von einer möglichst konstanten Geschwindigkeit aus:

  • Eco: die Eco-Geschwindigkeot entspricht der witschaflichsten geschwindigkeit, mit dem tiefsten Energi-Geschwindigkeits-Verhältnis. Typische Stadt-Autos weisen eine Econ-Geschw. von unter 80km/h (55mph) aus.
  • Konstante Geschwindigkeit: konstant gehaltene Geschwindigkeit. Da dies im Strassenverkehr nicht möglich ist, können Sie die auch als Durchschnittsgeschwindigkeit betrachten, solange das Geschwindgkeitsband nicht zu weit auseinander liegt. Hohe Geschwindigkeiten benötigen überproporzional mehr Energie!
  • Luftwiderstand: Energiebedarf um den Luftwiderstand zu überwinden. Der Luftwiderstand nimmt quadtratisch mit der Geschwindigkeit zu.
  • Rollwiderstand: Energiebedarf um den Rollwiderstand zu überwinden.
  • Potentielle Energie: Energiebedarf (-überschuss) aus der Höhendifferenz.
  • Nebenverbraucher: Energiebedarf durch die Nebenverbraucher
  • Gesamtverbrauch: Gesamter Energie Bedarf aus der Batterie.
  • Nachladen: Zusätzlich benötigte Energie, welche Nachgeladen werden muss  (#) - Ladeverluste sind dabei NICHT berücksichtigt.
  • Ladezeit: Zeit um Nachzuladen und Anzahl benötigter Ladestops (in Klammer)  - reine Ladezeit (ohne Anfahrt)
  • Restladung: Restladung am Ziel
  • Reisezeit: Totale Reisezeit inkl. Ladestops (Ladezeit + Anfahrt)
  • Ø Verbrauch: Durchschnittlicher Verbrauch über die gesamten Strecke.
  • Elektrische Reichweite: Resultierende (theoretische) Reichweite einer vollen Batterie Ladung bezogen auf das Streckenprofil.

** Vergleich **
Wie effizient ist mein Fahrzeug...? Diese Tabelle vergleich ihr Fahrzeug mit allen in der Datenbank enthaltenen Fahrzeugen bei einer gewählten Geschwindigkeit unter identischen Bedingungen. Es wird davon ausgegangen, dass beim allfälligen Nachladen 85% der (Schnell-) Ladegeschwindigkeit erreicht wird.
Die Tabelle ist sortiert nach der kürzesten Reisezeit und dem geringsten Gesamtverbrauch

Benchmark

  
** Direct Comparison**
You may compair any electric car directly to each other. Just select the desired cars from the list and this panel will show up:

 

 
** Direkter Vergleich **
Schauen Sie beliebige eFahrzeuge im direkten Vergleich an. Wählen Sie die gewünschen Fahrezeuge aus der Liste zur direkten Gegenberstellung:

Mean Consumption / ØVerbrauch
Total used Capacity  /  genutze Energie
Time for Recharching (Stops)  / Zeit zum Nachladen
Total Travel Time / Reisezeit
 
(x)  close panel  /  Anzeige entfernen








Speed  /  Geschwindigkeit
Distance  /  Distanz
Range  /  Reichweite
State of Charge at Arrival /  Restladung
 

Hints & Tips

 

Auslegehilfen

Ilustration for max. Range Speed vs. Best Range Speed (Carson Speed)   Illustration zu max. Reichzeite vs. Econ Geschwindigkeit