Optimal hastighet och laddtid

BMW i3 är en citybil och mest lämpad för stadskörningar, men om man någon gång ska ut på långkörning kan det vara intressant att förstå hur man ska köra för att komma fram så snabbt som möjligt. Höga hastigheter ökar förbrukning, minskar räckvidd och resulterar i fler laddtillfällen, men låg hastighet adderar mycket till körtiden. Vad är bäst?

I det tidigare inlägget ”Räckvidd mot fart” såg vi hur ökad hastighet minskar räckvidden. Det visade sig att räckvidden är i sort sett linjär mot fart. Det går att köra ungefär dubbelt så lång om man håller modesta 50 km/h jämfört med om man blåser på i 120 km/h.

Range at different Speed
I inlägget ”Snabbladdareffekt” förstod vi att effekten i snabbladdare är som högst efter ca 10 minuters laddning och avtar sedan snabbt. Efter en halvtimme är effekten nere på en fjärdedel av den maximala.

RapidChargingEffectOverTime2
Låt oss kombinera lärdomarna för att förstå hur snabbt vi ska köra och hur länge vi ska ladda om vi vill komma fram till vårt mål så snabbt som möjligt. Det blir lite förenklingar och antaganden för att kunna sätta ihop en optimering och jag vill understryka att förhållanden som temperatur, hur kuperad vägen är, typ av laddare, etc påverkar utfallet.

Ett antagande som vi måste göra är hur lång tid utöver själva laddtiden det tar att ladda bilen. Vi antar att det tar 5 minuter för att köra av motorvägen, påbörja laddning och efter laddning ta oss tillbaka till motorvägen igen. Det är tight och tillåter inget strul eller samtal till kundtjänst om varför en laddare inte fungerar.

Låt oss vidare anta att vi ska ut på en riktig långresa och har 1000 km till vår destination. Vi börjar vår resa fulladdade och kan köra slut på alla 18.8 kWh (batteriet är på 22 kWh, men för att inte förstöra batteriet har BMW begränsat hur mycket som kan användas).

Det är inte optimalt att stanna för länge vid snabbladdarna eftersom effekten snabbt avtar och hur långt vi kommer de resterande delsträckorna beror således på hur länge vi stannat för att ladda. Med de antaganden som gjorts visar det sig ganska snabbt att det är bäst att ladda 10 – 20 minuter vid varje laddtillfälle (exklusive de fem minuterna till och från motorvägen). Totaltiden ändrar sig inte nämnvärt i detta intervall och det handlar mer om preferens kring hur många stopp man vill göra. Håller man 100 km/h och laddar 20 minuter varje gång blir det 40 minuters körtid mellan laddtillfällena och totalt 13 stopp (5.4 h utanför motorvägen). Om man istället väljer att bara ladda 10 minuters går det bara att köra 25 minuter efter varje stopp vilket kräver 21 stopp men med ungefär samma totala tid utanför motorvägen. Jag skulle dock föredra 20 minuters laddning och något färre antal stopp.

Optimal time depending on charging

Farten påverkar totala tiden en hel del och det är lätt att tro att det lönar sig att hålla igen på faren eftersom det ger bättre räckvidd och därmed färre stopp. Så är det dock inte. En lägre hastighet innebär så mycket längre körtid att det är bättre att hålla hög fart och ladda ofta. Det visar sig att den optimala hastigheten ligger kring 110 km/h.

Optimal time depending on speed

Ett viktigt antagande i optimering är naturligtvis att det alltid finns en snabbladdare till hands. Så ser dessvärre inte verkligheten ut. Fart och laddtid måste därför anpassas så att räckvidden räcker till nästa laddstation, men vid en fart på 110 km/h och laddtid på 20 minuter så är körsträckan 58 km mellan laddstationerna och det är faktiskt möjligt på många ställen.

Den optimala farten ligger på 110 km/h och laddtiden på 20 minuter. Då skulle det ta totalt drygt 15 timmar att köra 1000 km, varav drygt 6 timmar utanför motorvägen för att ladda. BMW i3 är kung i stan men inte en bil att köra riktigt långt med. Viktigt att tillägga är också att hela optimeringen bygger på BMW i3 rena elbil (BEV). Med räckviddsförlängare (REX) ser det annorlunda ut.

Slutsatserna blir följande:

  • BMW i3 är en bra citybil och inte gjord för långresor eftersom många laddningar tar lång tid
  • Totala tiden blir lägst vid hög fart och många laddningar. Optimal hastigheten ligger över 100 km/h
  • Eftersom effekten sjunker kraftigt ju längre tid snabbladdning pågår så lönar det sig inte att ladda mer än 20 minuter åt gången
  • Ibland kommer laddtiden behöva ökas och farten hållas ner för att klara sträckor där det är långt mellan snabbladdare
Share the joy
  • 4
  •  
  •  
  •  

23 reaktioner på ”Optimal hastighet och laddtid

  1. Thank you for presenting a theory on optimal speed 100 km/h. From my short experience with 5000 km and the longest trip of 250 km I would have guessed 80 km/h was the optimal speed. The infrastructure in south east of Sweden is still rather poor regarding fast chargers. But hopefully it will change to the better.

    1. Hi Jonny,

      The more ”extra” time you add to each charging stop the lower the optimum speed. I added five minutes, but it is probably on the low side.

  2. Your assumptions are too simple. DC charging time very much depends on how empty you arrive at the charger. There are also other factors of which ambient temperature and battery temperature play a great role for charging time. Finally different CCS chargers show different performance, even from the same brand. I observed some 50 kW charges only deliver less than 40 kW peak, whereas on the other hand some chargers deliver up to 50 kW peak to the I3. In general the I3 starts to decrease charging power at about 56 % SOC. And even this number is not fixed, as it depends on what the I3 defines 100% at the current charge. Even with the most recent software this can vary from low 18 kWh range up to 20 kWh.

    But the main problem of your theory is that fast chargers are not available every few kilometer, even in well suited countries only you will find a minimum distance of about 30 to 50 km. Adding a safety buffer to be able to drive to the next charger if the one you reached is broken in practice you end at an average of about 25% SOC when you arrive at the charger. This greatly reduces the time our I3 charges at full power, you have to calculate with a much slower average power and available energy for each passage. The theory with speeds of about 100 km/h between charges only works when the charging network is 100% reliable and you have a charger available every few kilometer. But this is not real and will not be real for a very long time.

    In my experience of 60000 km I3 driving the optimal speed for long distance driving including charging time is what the lorry ahead of you drives (just follow him with DAP+), which is about 85 to 93 km/h. If the charger is close enough to the highway you can reach real average speeds at around 70 km/h, including the charging time.

    1. Hi,

      All very fair points. I agree that the optimization depends on many factors and you have highlight many of them. Thank you.

    2. The author did say

      ”There will be some simplifications and assumptions in order to put together an optimization and I want to emphasize that conditions such as temperature, road topography, rapid chargers, etc. will affect the outcome.”

    1. Hahah 🙂 ja så där känner jag med faktiskt trots att det är en liten bil som många tycker ser lite annorlunda ut så väntar jag också på min men det blev en REX för att inte sambon ska gå i taket och ringa mig en gång om dagen 🙂

  3. In theory I agree on the above calculations. In real life I have to agree with ”NotReallyMe” – and drive considerably slower than 100 km/h. I have only tried out one ”long” journey (720 km) with my i3 – and the result was pretty annoying. The lack of charging stations (even in Norway) results in rather long charging times.
    BUT – I really enjoy AND respect the work you have put into your calculations, it´s a blast! After almost 40.000 km in my i3 i can only say that its a damn good car!!

  4. I fredags körde jag 85 mil på en dag. Hjo, Örebro, Västerås, Tierp, Uppsala och hem igen. 6 snabbladdningar alla på Clever. Så visst går det att använda i3:an till långkörningar. Bara man planerar och tar lite paus vid snabbladdstationer.

    1. Hi Anders,

      Yes, it is possible to make long journeys like your 850 km in the i3, but you would have to be an enthusiast. To be honest, most people would not accept 6 stops along the way, but if you love your car (like I also do) and believe that life is a journey, not a destination, well then it is a great day out 🙂

  5. Spännande. Köpte en Av dom första Volvo V60 laddhybrid när den kom för 3,5 år sen och har just nu istället skaffad en I3 94 Ah. Tänkte med Volvon att för det mesta köra på ström, korta sträckor där jag bor och ändå ha möjligheten till långfärder. Facit blev mest ström och väldigt få långfärder vilket inneburit att jag åkt runt med en onödigt komplicerad och tung mil med en 70 hk elmotor vilket inte är så spännande. Efter att ha provkört I3 i vintras bestämde jag mig men har väntat på den längre räckvidden. Fick den förra veckan. Som en kul grej tänker jag åka från Västerås till Malmö om ett par dagar och åter efter 3 dagar. Verkar vara tätt med snabbladdning via Clever längs rutten. Återkommer vad gäller hur det gått och om bilen är vettig att använda vid långresor.

    1. Welcome to the club, Lars! Intressed to hear you impression about the 94 Ah version and how the i3 compares to your previous V60 hybrid.

  6. Rapport från långresa. För drygt fyra år sen läste jag att Volvo skulle släppa en laddhybrid där man kunde köra 5 mil på el, ha fyrhjulsdrift och 0-100 på drygt 6 sekunder. Lät perfekt för mig som ofta bara kör 1-3 mil dagligen. En ren elbil var då inget alternativ som då lovade 13 mil man klarade oftast bara 10. Ibland vill man åka längre. Nu med facit har jag insett att det blev inte så många långresor och med en ren elbil hade man kunnat ta en annan bil. Volvons ”elmätare” är väldigt grov. Det står 5 mil med full laddning men efter några kilometer är bara 4 kvar. I praktiken klarar man 3,5 mil med full laddning. Var till Polen för ett par år sen och strömmen tog snart slut. Dock finns viss återladdning när man bromsar så när landsväg går över till en by kunde man köra på ström. Vad gäller prestanda med en stor dieselmotor så använde jag sällan powerknappen efter som det är irriterande med en motor som går igång. När jag släppte bilen hade jag en dieselförbrukning på 5 dl/10 mil från nollställning av färddatorn i februari beroende på väldigt får resor som var mer än 3 mil. En fördel med Volvon är att den hela tiden registrerar körning så man kan i efterhand se på en karta hur man kört och vilken fart och energiförbrukning man haft. Kan vara bra om man ska lämna in en reseräkning. Under resan till Malmö med I3 blev jag imponerad över hur exakt färddatorns var och hur tätt laddplatserna låg. Under sommaren utan värme eller AC skullen man teoretiskt kunna klara resan med 3 laddstopp, för oss blev det 5 och tog totalt 9 timmar för enkelresa. Sista stoppet var Örebro mot Västerås och då nöjde jag med att ladda till 120 km då avståndet var 93. Det regnade och med vindrutetorkare och värme hade jag 7 km kvar när jag var hemma. Upplever att det är lätt att planera för långresor. Inom några få år kommer det antagligen finnas laddplatser vid nästan alla bensinmackar och när räckvidden på batterierna ökar till 40-50 mil, vilket dom stora biltillverkarna annonserar så kommer ingen vilja köpa fossilbilar igen. Tysklands beslut att förbjuda dieselbilar från 2030 behövs inte. Dessa bilar kommer straffa ut sig själv av marknadskraftena.

  7. Hej, skall ‘få’ min i3:a om någon vecka, inte tjänstebil så blir säkert ingen ekonomisk vinning men det känns nytt och modernt. Har haft motorstarka bilar senaste 15år och detta känns som något nytt och framtiden.

    Dock en fråga, som jag googlat och googlat, men svårt att hitta svar. REX och ‘Hold state of charge’, är det 6%, 75% eller kan jag ställa in att REX går igång på valfritt procent, om jag t.ex vill att den startar vid 25% kvar, kan jag göra det i menyn?

    1. Markus, Först grattis till bra val. Jag har kört en I3 REX i ett år nu. Ser fram emot att byta om ett 2 år till en ny med lite större batteri. Men med REX är det ju inte ett problem eller idag.. även om det är ”retligt” att behöva köra några km på bensin då o då. När det gäller REX så är det som du säger. Den slår på automatisk med 6% laddning kvar. Dock kan du när du vill sätta igång den manuellt och hålla kvar din nuvarande laddstatus. Eller inte när du vill.. du måste först köra ner batteriet till 75% kvar. Sen kan du slå igång rex:en och behålla nuvarande laddstatus. Det är ju tex smart om du vet att du inte kommer hela sträckan på el.. då brukar jag köra lite el i början så jag kommer ner till 75%, sedan kör jag rexen så jag vet att jag klarar sista biten på el.. då då går jag över till det igen för att dels köra så lång sträcka som möjligt på el. Men oftast är det ju även så att man då kanske kommer in i stan och där är det ju ännu mer tacksamt att inte köra på bensin. Så svar på din fråga när du kommit ner till 75% kan du när som helst sätta ”Håll nuvarande laddstatus” när du når 6% hoppar den igång av sig själv. Enda gången den inte klarar av att hålla laddstatus är motorväg och kallt.. då genererar inte rexen lika mycket som du drar.. så då kryper laddstatusen långsamt nedåt

      1. Varit i3 ägare några dagar nu, fantastiskt nöjd! Om inte någon händelse tvingar mig till det, så går jag inte tillbaks till bensin/diesel någonsin längre. Detta är fantastiskt!

        Måste dock säga, precis som den 3-serie jag hade, fy så dålig dokumentation. Jag älskar när instruktionsboken förklarar ungefär såhär. (hittar på ett exempel om t.ex. laddning) Med laddningsinställningar kan du ställa in inställningar om laddning!

        Hahaha, så otroligt dålig dokumentation, dock var 3-serie precis samma. Man skulle dock kunna tro att BMW såg till att det fanns mer utförligt kring laddning/batteri osv.. men men, nöjd iaf.

        Jag var inne på 94Ah, men blev 60Ah+Rex, dock när 120Ah kommer om 1-2år, så vet jag att jag börjar bli sugen på att byta, ty då börjar det bli verklig skillnad mot 60Ah.

        Blir intressant att se värdeminskning, kanske inte första 1-2åren, men hur håller sig en 5år gammal i3:a? Som en VW Golf, sämre, bättre? Dyr liten bil är det ju, 470tkr+ (eller mer) om man vill ha en trevligt utrustad…får se, kanske pengar i sjön 🙂 MEN, så nöjd jag är iaf 🙂

  8. Köpte en begagnad i3 REX (2016 års modell) för lite drygt en vecka sedan, efter att tidigare haft en Nissan Leaf i 2 år.
    Har nu varit iväg på en semesterresa till Funäsdalen som landade på 180 mil totalt. Måste bara dela min glädje över att endast behövt använda ca 15 liter bensin på en sådan långresa och då beror bensinförbrukningen på att man vågat testa vägar där det kanske finns laddare enligt uppladdning.nu när man nu har en ”reservdunk” med sig (tråkigt nog så fanns det ingen laddare där ännu). Det är ju något som man aldrig kunde göra när man körde Leafen.
    Är ju också en helt annan körupplevelse att köra i3:an än Leafen, räknar nu med att kunna köra ca 4 000 mil om året med i3 sen får vi se vad som finns på marknaden om några år.

    1. Congrats Niclas to the new i3. I have limited experience from the Leaf but have to agree that the driving experience is far better in the i3.

  9. Hej!

    Jag funderar på att köpa en i3 då jag pendlar 3.5 mil enkel väg och bensinkostnaden är ett stort skämt… Läser man ovan text känns det dock inte lika självklart… Någon kommentar om det? Pendlar alltså 7 mil mån-fre, merparten av vägen är motorväg meed 110km/h i hastighetsgräns.

    Med vänlig hälsning,
    Stephie

  10. Hej/Hi

    I Juni har jag köpt min I3 REX, och sen dess har jag kört 30 000 glada km.
    Det låter mycket, men bara på sommaren har jag kört runt Europa, mer än 15 000 km.
    Det var en stor upplevelse och glädje. Det har aldrig varit så spännande semester som just denna med I3-an. Jag har träffat många i3 ägare, och t.o.m. har fått tips från de vart ska jag ladda bilen gratis. Under min resa var jag tvungen att använda REX ibland, p.g.a. brist på laddstationer, men allt gick på max 80 l bensin.
    Jag har kört på motorvägar mellan 90-110 km/h med en sträcka på 90 km, laddning runt 30 min. På mindre vägar körde jag 80-90 km/h vilket har gett det bästa förbrukningen. Genosnitt förbrukning på hela resan blev mellan 12 -14.5 kWh/100km.
    Jag var nöjd och REX tog bort min räckvidsångesten. Jag har funderat mycket mellan BEV och REX, men jag har aldrig ångrat min beslut om REX.
    Jag kör till jobbet och hem 11 mil varje dag, Förbrukningen ligger på 12 kWh/100km.
    Medelhastigheten ligger mellan 60-75 km/h.
    Jag är mycket nöjd med bilen, och aldrig har ångrat mig att jag har bytt min BMW X3 SD mot en i3.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

Denna webbplats använder Akismet för att minska skräppost. Lär dig hur din kommentardata bearbetas.