ZOE Pourcentage de récupération d'énergie lors d'une montée/descente

ZOE - Mesure de la récupération d’énergie d’altitude
Le 16-9-2018   –  Brignoud – Pont de la betta (Prabert) - Isére
Montée continue de 14 km avec 1100 m de dénivellé – Redescente par le méme itinéraire
soit au total :  28 km  avec 1100 m de dénivelé positif.
2 personnes à bord (1600 kg) – Pression pneus : 2.6 bar  - Pas d’accessoires électriques
Batterie 22 kWh – Moteur R240 – Vitesse moyenne 40 km/h.
Rendement sortie batterie/roue = 0,87

Affichage ZOE :
En fin de montée :  conso 45 kWh / 100 km
Au retour en bas :  conso 11 kWh / 100 km

Conso montée : 6,3   (toutes valeurs en kWh)
Conso totale retour en bas : 3,1

Energie batterie récupérée à la descente : 6,3 – 3,1 = 3,2
Energie potentielle (d’altitude) dépensée batterie :  M.g.h/0,87 = 5,5
Energie perdue en montée (frottements + air)  6,3 – 5,5 = 0,8
Energie potentielle réelle au sommet (M.g.h) = 4,8
Energie disponible pour la batterie en descente : 4,8 – 0,8 = 4

Résultats
1 - Si on ne considére que la descente, le rendement sera :  3,2 / 4 =  80 %

2 - Si, de façon plus réaliste, on considére que sur l’ensemble du trajet le rendement est égal à :   Energie récupérée en descente / Energie consommée pour le seul dénivellé
On trouve alors :  Rendement = 3,2 / 5,5 = 58 %

La différence s’explique par les pertes appliquées au seul gain d’altitude en montée.

Concrétement si on a un parcours avec une bosse , ou des bosses, et qu’on revient à la méme altitude que le départ, on récupére 58 % de l’énergie dépensée pour le seul gain d’altitude.

Note : Ces valeurs sont des ordres de grandeur, à peut étre ± 5 % prés, mais c’est une approche – à affiner
Cela confirme que, à kilométrage égal, il est évident qu’un parcours plat est moins consommateur qu’un parcours valonné .
Merci de me signaler des oublis ou des erreurs de raisonnement
Alain

Salut,
J'ai du mal à saisir ce que signifie cette grandeur:

Crolles38 a écrit:
Energie potentielle (d’altitude) dépensée batterie :  M.g.h/0,87 = 5,5

Il y a de l'idée, mais au départ tu pars de l'hypothèse:

Crolles38 a écrit:
Rendement sortie batterie/roue = 0,87

Or, il s'agit justement d'une grandeur intervenant dans le rendement du frein moteur, donc ce que tu veux mesurer.

Pour s'affranchir de cette hypothèse, il faudrait faire un parcours similaire en distance/tracé, mais sur du plat dans les mêmes conditions. J'essayerai un jour à Laffrey.

Willy-waller a écrit:Salut,
J'ai du mal à saisir ce que signifie cette grandeur:

Crolles38 a écrit:
Energie potentielle (d’altitude) dépensée batterie :  M.g.h/0,87 = 5,5

Il y a de l'idée, mais au départ tu pars de l'hypothèse:

Crolles38 a écrit:
Rendement sortie batterie/roue = 0,87

Or, il s'agit justement d'une grandeur intervenant dans le rendement du frein moteur, donc ce que tu veux mesurer.

Pour s'affranchir de cette hypothèse, il faudrait faire un parcours similaire en distance/tracé, mais sur du plat dans les mêmes conditions. J'essayerai un jour à Laffrey.

Bonjour,
0,87 est le rendement que j'ai trouvé le plus souvent proposé (des essais peut étre ?) donc je l'ai repris pour mes calculs
ll s'agit du rendement pendant la propulsion: rapport entre énergie sur la roue et énergie fournie par la batterie.
Il caractérise donc les pertes méca et les pertes électriques.
Par contre je n'avais que peu d'indication sur la récupération d'énergie en descente, qui comme tu le dis, est aussi fonction du rendement de propulsion.
J'ai des valeurs de conso sur le plat, mais toujours fonction de ce rendement supposé =0,87
Je suis intéressé par ton essai, tant sur le plat qu'en montée descente; cela permettrait d'affiner aussi les coeff de résistance de roulement
et le S.Cx afin d'obtenir une modélisation fiable, d'abord en plat prioritairement
Alain

En fait je ferais bien un test comme celui-là:

Trajet A sur du plat aller-retour.
Trajet B, similaire au A (même distance, vitesse, poids, température), mais avec une montée/descente:

Pour obtenir ça:




Avec le poids et la dénivellation, on devrait en sortir les 2 rendements.

Effectivement on peut déterminer le rendement R avec une seule comparaison plat/montée.
Il manque l'essai sur route horizontale

Ensuite:      R = Mgh / (Emontée - Eplat)
Ya plus qu'à faire la partie plate - sur un aller retour si possible pour annuler les erreurs dues à une faible pente ou un peu de vent

Bonjour, si je ne me trompe , le RLink donne le % de récupération . Donc , pour un parcours donné , faire une mise à zéro du parcours avant et lire le% à la fin . En urbain cela tourne autour de 10% . Sur un parcours de montagne on devrait avoir plus .
Amicalement.

Jean-Marie

Ça, ça dépend vraiment de la façon de conduire, le mieux c'est d'avoir 0 récupération !

Certes !
Mais le post concernait les trajets en Montagne , ou au moins avec des montées descentes. et dans ce cas difficile de faire 0% ( en fait , si : il faudrait faire uniquement des freinages de folie pour shunter la récupération , mais c'est pas très malin …)

C'était une remarque juste pour le "En urbain cela tourne autour de 10%"

Le 87% semble un peu optimiste, ta chaine de récupération comprend comme étapes:
- rendement de transmission mécanique
- rendement alternateur
- rendement redresseur
- rendement de charge batterie Li-Ion

Même si tu supposes que chacune d'entre elle a un excellent rendement de 95%, tu auras un total de
0.95 à la puissance 4 soit 0,81. Et le rendement moteur et donc je suppose alternateur peut chuter jusque vers les 70% si on est loin de la puissance nominale.

Et pour une quantité d'énergie E présente dans la batterie et nécessaire pour atteindre le sommet du dénivelé, elle aura subi ce rendement deux fois lorsqu'elle sera retournée dans la batterie au bas de la descente.
Si il faut 10% de charge au départ pour cela, on ne récupèrerait donc que 6,6% à l'arrivée, dans ces hypothèses optimistes. lors des discussions passées on avait plus ou moins convergé vers les 50% de récupération pratique.

Les expériences passées m'ont donné une valeur moyenne de 60 % pour le cycle complet.

Sur un aller retour en pure montée descente, sans partie plate, j'avais trouvé 58% de récupération de l'énergie potentielle seule (nécessaire au gain d'altitude, hors resistance air et roulement).
Je dois encore lever une imprécision car je me suis basé sur une hypothése de rendement entre sortie batterie et roue, de 87%.
Pour cela il faut faire un essai sur du plat et sans vent (aller retour à 40 km/h et 2 personnes à bord pour mémes conditions), et je n'ai toujours pas trouvé le lieu idéal

Dans les conseils d''éco-conduite pour le grand public, on ne parle jamais de ce que tu montres dans ce post. C'est dommage. Pire, on crée même de plus en plus des artifices qui vont aggraver le problème.
Certes, on ne peut pas éviter le problème en montagne, on le subit en tant que moindre mal bien meilleur que de ne rien récupérer. Mais sur sol plat, si on se base sur tes calculs ( je pense que c'est pire, en fait) il est impossible de retransformer en électricité plus de 58% de l'énergie cinétique excessive.
C'est clairement l'élément qui fait le plus la différence entre deux électomobilistes.

Question justement sur un profil de montagne : Sur une 2x2 voies (limitée à 110 mais vitesse adoptée de 90 km/h), est-il préférable de laisser la voiture "glisser" dans les descentes jusqu'à 110 km/h pour ensuite récupérer au dessus et perdre de l'énergie de par l'augmentation de vitesse ou conserver le 90 km/h pour récupérer un max ?

Conserver le 90 km/h en régénérant un peu.
Même s’il y a de la perte à la régénération par rapport à ce qui était sorti de la batterie, c’est toujours de l’energie qui revient dans la batterie, tandis qu’à 110 presque rien ne rentrera dans la batterie.
Par contre tu peux te laisser aller à 110 au moins le plus bas avant le retour du plat ou d’une montée pour profiter de l’elan et de la survitesse.
Par contre si tu veux respecter une vitesse moyenne ou un temps de trajet, là ça se discute ...

Merci pour les précisions, Bigfoot.
C'est effectivement ce qui me semble le plus logique, mais je m'interrogeais sur le résultat que donnerait un calcul avec les formules mathématiques .

Foly-vi a écrit:Dans les conseils d''éco-conduite pour le grand public, on ne parle jamais de ce que tu montres dans ce post. C'est dommage. Pire, on crée même de plus en plus  des artifices qui vont aggraver le problème.
Certes, on ne peut pas éviter le problème en montagne, on le subit en tant que moindre mal bien meilleur que de ne rien récupérer.  Mais sur sol plat, si on se base sur tes calculs ( je pense que c'est pire, en fait) il est impossible  de retransformer en électricité plus de 58%  de l'énergie cinétique excessive.
C'est clairement l'élément qui fait le plus la différence entre deux électomobilistes.

Ce test, et calcul, ne concerne que la récupération de l'énergie potentielle (celle qu'on dépense pour monter, uniquement) car évidement l'énergie dépensée pour vaincre les resistances de l'air et de roulement est irrécupérable.
Par contre je n'ai pas compris ce que tu entends par énergie cinétique excessive que l'on récupérerait sur le plat? le freinage sans doute ?
Si on va à vitesse constante, méme excessive, il n'y a rien à récupérer, puisque on se contente de fournir l'énergie nécessaire aux résistances (air et roulement) -  J'ai sans doute mal compris ton observation
Si on fait des variations de vitesses, mieux vaut anticiper afin de ne jamais voir afficher des kW négatifs (récup) sur le tableau de bord, car on est forcément perdant

RD150 a écrit:Question justement sur un profil de montagne : Sur une 2x2 voies (limitée à 110 mais vitesse adoptée de 90 km/h), est-il préférable de laisser la voiture "glisser" dans les descentes jusqu'à 110 km/h pour ensuite récupérer au dessus et perdre de l'énergie de par l'augmentation de vitesse ou conserver le 90 km/h pour récupérer un max ?

Je suis d'accord avec la réponse de Bigfoot. Cela se comprend aisément par le cas schématique d'une longue descente.
Imaginons que la vitesse stabilisée soit 110 km/h, sans conso ni récup, comme sur neutre - Cela signifie que les résistances (air + roulement) sont strictement égales, pour cette vitesse, à la force d'entrainement liée à la pente.
Donc arrivé en bas on aura rien récupéré, (ni dépensé d'ailleurs)
Si par contre on se tient à une vitesse plus basse, ça implique qu'on récupére de l'énergie en levant plus le pied, normalement
Donc dans ce 2éme cas,arrivé en bas on aura récupéré qqcchose, ce qui est mieux que rien.
En conclusion, dans une descente on est toujours gagnant (en énergie, pas en temps  lol ) à descendre le moins vite possible, sinon ce sera l'air qui jouera le role de frein à la place du moteur générateur, et c'est tout ça d'énergie qui ne sera pas récupérée par la batterie - méme si on n'en récupére qu'une fraction du fait du rendement < 1

Crolles38 a écrit:
Par contre je n'ai pas compris ce que tu entends par énergie cinétique excessive que l'on récupérerait sur le plat? le freinage sans doute ?

En fait, je mets en parallèle l'énergie potentielle créée en prenant de l'altitude et l'énergie cinétique excessive que l'on va créer en arrivant trop vite à un feu rouge (Par exemple)
-dans le premier cas, on subit les Lois physiques et on est obligé d'en convertir (l'EP)  une partie en électricité, lors de la redescente, pour être le moins perdant possible.
-dans le second cas, on peut se permettre de choisir ce qu' on va subir en anticipant pour créer moins d'EC excessive, donc éviter le slogan favori de Nicolas SarkoZE qui est .... faire travailler plus le frein moteur,  pour consommer plus.

Oui c'est bien ça Foly-vi. Pour une économie maxi, mieux vaut anticiper et arriver sur un feu rouge sans avoir à se servir du frein moteur.
Ce frein moteur est déjà bien mieux qu'un frein classique à disque qui ne récupère rien.
Mais, paradoxalement, moins on se sert du frein moteur, plus on économise l'énergie. Tout simplement parce que s'il y a régénération, qui est sans doute due à une mauvaise anticipation de la vitesse, on ne récupérera jamais l'intégralité de l'énergie dépensée pour cette survitesse, car le rendement de régénération est forcément inférieur à 1.