Rendement moins bon que l'on croit.

J'ai profité du fait qu'aujourd'hui je suis resté chez moi pour faire une petite expérience visant à montrer que la récupération d'énergie n'a pas un si bon rendement que l'on croit. 
Le trajet choisi fait environ 6 kilomètres, part du port de Nice (altitude 7 mètres) et me conduit chez moi à Villefranche-sur-mer à une altitude de 83 mètres. Sur une  route parfaite, j'aurais donc 1,3%  (76/6000) de pente. Avec 1,3%, sur une route en ville limitée à 50 km/h, je ne devrais donc pas excéder 12 kWh/100. Seulement voilà, pour arriver chez moi il y a deux routes possibles. Pour ceux qui connaissent la région, une passant par la Moyenne corniche et une par la Basse Corniche.
Voici une carte des deux trajets. Départ du point vert (port de Nice), arrivée au point rouge (chez moi). Moyenne corniche/route au nord. Basse Corniche/route au sud.



Passage par la Moyenne corniche :
Ce trajet de 5,8 km est celui qui comporte la plus longue phase de récupération. La Zoé monte à 192 mètres et redescend à 83 mètres, avec une longue phase de récupération. Voici le profil de la route .



Malgré mes efforts , voici la consommation catastrophique sur ce trajet.



Passage par la Basse corniche :
Ce trajet fait 7 km et comporte beaucoup moins de phases de récupération. La Zoé ne monte qu'à 140 mètres avant de redescendre à 83 mètres, avec une phase de récupération beaucoup plus courte que sur la Moyenne corniche. Voici le profil de la route.



Du mieux dans la consommation, mais ça reste au dessus de ce que j'aurais eu dans une simple petite montée à 1,3%.



En espérant que cela vous sera utile pour le choix de vos parcours pour monter en altitude.

17.5kWh, Foly-vi est finalement humain, il ne fait pas que du 9kWh/100 !

Et encore, c'est pire quand il fait froid. (Il faisait environ 15 °C cet après-midi.) Ça fait au moins un an que je me pose de sérieuses questions sur le rendement total. Le fait d'être obligé de passer par un point 100 mètres plus haut que chez moi avant de finir par une longue descente me fait exploser la conso alors qu'en théorie cela ne devrait pas. Au final, c'est Jurassictest qui m'a ouvert les yeux alors qu'au début j'ai cru à une erreur de leur part.

Foly-vi : ôte moi d'un doute, tu effectues tes trajets en ZOE : pneus sur la route ou sur une plateforme de dépannage !!

Pourquoi ?

Aucun autre paramète susceptible de fausser les calculs ? Vent plus important suivant l'altitude ou l'exposition de la route ? Batterie chargée à fond empêchant la récupération? Arrondi fatal du à la faible distance/conso ?

A part ça j'observe tout de même que:

17.5 x 5.8 /100 = 1.015 kWh
14.5 x 7/100 =1.015 kWh

Donc, tu aurais dépensé la même énergie sur les deux parcours avec une précision diabolique.

Non, aucun paramètre spécial. Batterie à peine à 80 % au début de la première grande montée. Pas de vent.
La seule chose dont je suis sûr c'est que s'il existait une route à montée constante et une pente de 1,3 % sur 6 kilomètres, j'aurais fait bien moins que 17,5 kWh/100.

Passant_Mbr a écrit:
A part ça j'observe tout de même que:

17.5 x 5.8 /100 = 1.015 kWh
14.5 x 7/100 =1.015 kWh

Donc, tu aurais dépensé la même énergie sur les deux parcours avec une précision diabolique.

Voilà l'info intéressante... peu importe le détour pour aller d'un point A à B, il faut la même quantité d'énergie. Science ou magie ??

tous les chemins mènent à Ohms

ok, je sors -> []

Tu as la ventilation en mode auto ?

Trajet effectué à la même heure/température ?

Parce que sur un même trajet selon que ce soit départ de nuit/suffisamment sombre pour que les feux s'allument, selon la température extérieure etc., ça peut modifier pas mal ta conso.

Et le dénivelé aussi rentre pas mal en jeu ça explique tes résultats.

--

Mateo a écrit:Tu as la ventilation en mode auto ?

Trajet effectué à la même heure/température ?

Parce que sur un même trajet selon que ce soit départ de nuit/suffisamment sombre pour que les feux s'allument, selon la température extérieure etc., ça peut modifier pas mal ta conso.

Et le dénivelé aussi rentre pas mal en jeu ça explique tes résultats.

Pas de chauffage vu la température extérieure.  Les deux trajets effectués dans la foulée entre 15h et 15h30. (J'ai roulé exprès pour faire les mesures).
J'ai fait ces mesures quand j'ai réalisé qu'entre le port de Nice et mon domicile il n'y a que 76 mètres d'écart en altitude et environ 6 kilomètres de distance.
Sur une montée constante idéale cela me donnerait une pente à 1,3 % (ou un angle de 0,74 degrés). Donc , certainement pas un doublement de la conso par rapport à celle obtenue sur un  sol parfaitement plat à 50 km/h.
Le système de récupération n'est pas capable de me rendre , en redescendant de 192 mètres à 83 mètres uniquement en frein moteur , ce que j'ai surconsommé en montant de 7 à 192 mètres. (Pour être plus précis , je consomme beaucoup plus que si j'étais monté directement en pente constante de 7 à 83 mètres)

Passant_Mbr a écrit:Aucun autre paramète susceptible de fausser les calculs ? Vent plus important suivant l'altitude ou l'exposition de la route ? Batterie chargée à fond empêchant la récupération? Arrondi fatal du à la faible distance/conso ?

A part ça j'observe tout de même que:

17.5 x 5.8 /100 = 1.015 kWh
14.5 x 7/100 =1.015 kWh

Donc, tu aurais dépensé la même énergie sur les deux parcours avec une précision diabolique.

Et c'est bien ça le plus important,  en fait peu importe la conso au 100 ce qui importe vraiment c'est l'énergie dépensée,  et donc la zoé récupère finalement plutôt bien vu que tu as la même conso d'énergie pour aller d'un point A à un point B !

bien vu Passant_Mbr

Godewaersvelde a écrit:

https://renault-zoe.forumpro.fr/t2349p45-autonomie-annoncee-en-montagne-n-importe-quoi#37160

 Merci pour ton lien . Je viens de finir de lire.
Je voudrais juste préciser un problème  concernant ton tableau. En effet , concernant la consommation à 50 km/h sur sol plat , tu indiques 10,1 kWh/100. Mais à cette vitesse , la Zoé ne consomme en fait qu'environ 8 kWh/100. (Si on fait tourner une Zoé à 50 km/h sur un circuit jusqu'à la panne "sèche" , elle peut faire pas loin de 300 km). 
Dans ton test à 50 km/h tu indiques 10,9 kWh/100 au retour en bas de la pente. Ce qui fait donc (si on prend 8 kWh/100 comme référence)  une énorme surconsommation  de  36%. Ce que tu as consommé en montant la pente est tout à fait normal , c'est lors de la descente que le gouffre de 36% a été  provoqué par le rendement de la récupération d'énergie.

Euh Teirhy...
En prenant un autre trajet, j'ai roulé 1,2 kilomètres  de plus sur sol presque plat pour diminuer la durée  de phase de récupération et au final , je consomme autant.
Le problème  ne te saute pas aux yeux ? 
(J'ai fait un trajet 18% plus long pour arriver au même endroit tout en consommant autant d'énergie)

Moi, je n'avais pas fait attention à ce point. Le problème est donc plutôt que l'on a la même conso, alors que ça ne devrait pas être le cas
Si on prend ton chiffre de 8 kWh/100 la différence de 1.2 km correspondrait à 8 x 1.2/100 = 0,096 kwh

Si on suppose que ça a été entièrement perdu par la différence de dénivelé de 52 m
energie denivelé 52 m = 52 x 1500 x 9.81 / 3600000 = 0.2125 kWh

On n'aurait donc récupéré que
(0.2125 - 0.096) / 0.2125 = 0.548 fois la mise, donc une récupération de presque 55%

C'est vrai que d'après les discussions antérieures, je m'attendais à plus.

Du coup il est remarquable que tu retombes exactement sur la même consommation car là tu illustres parfaitement la théorie du poids force conservative, qui occasionne une dépense d'énergie qui ne dépend que de l'altitude du départ et de l'arrivée et pas du chemin parcouru.

Peut être un peu plus que 55% car dans le second trajet j'ai quand même une petite phase de récupération (un quart de celle du premier trajet) durant laquelle  il y a eu aussi une perte. Cette perte permet d'augmenter un peu les 55% que tu as trouvés.

J'avoue que j'avais un peu survolé les posts, mais si je résume, tu as fait un trajet plus long, mais moins montagneux qui a consommé autant que le trajet plus court mais plus montagneux.

Je ne vois rien de choquant, ou alors j'ai rien compris (fort possible vu ma fatigue actuelle ^^)

En VE la distance a peut-être moins d'importance que le dénivelé, car si on dépense de l'énergie en montée, on en récupère en descente alors que sur le plat on dépense de l'énergie tout le temps.

Si je prends l'exemple de mon trajet Brive - Clermont Ferrand, j'ai explosé la conso moyenne lors de la montée alors que je roulais à l'économie, mais une fois passé le col, ma conso moyenne est redescendue, si bien qu'à l'arrivée j'avais une conso correspondant à un trajet sur le plat.
Pour les calculs s'il y a des motivés, le Soul pèse 1 490 kg et recharge 1% (2,7 kWh) par km de descente à 10%.

Dans le cas de foly-vi on peut penser que sur le trajet court le Soul récupère  lors de la descente, 1 % de charge (100 m de dénivelé) contre 0,5 % sur le trajet long (60 m) soit 1,3 5kWh.
La grande question étant, est-ce qu'il aura consommé 1,35 kWh en plus lors de la montée ?

Teirhy a écrit:j'ai explosé la conso moyenne lors de la montée alors que je roulais à l'économie, mais une fois passé le col, ma conso moyenne est redescendu, si bien qu'à l'arrivée j'avais une conso correspondant à un trajet sur le plat.

 
Avec la Zoé, je n'ai jamais réussi  cela. Si je consomme 10,5 kWh/100 à 70 km/h  sur le plat, il m'est impossible de le faire à la même vitesse avec du relief (sur un trajet aller-retour).
Il se peut que la Soul récupère mieux.

Et il faut peut être aussi se méfier du fait que la différence de distance ne représente qu'un peu moins de 10% du total des énergies  en jeu, sur de petites distances alors qu'on ne sait pas vraiment avec quelle précision la mesure est faite, ni où elle est faite (juste à l'entrée/sortie de la batterie, tient-elle compte du rendement de charge/decharge , etc.).

En attendant je suis tombé sur un document intéressant de Michelin, qui dans un cas qui semble bien correspondre à celui de la Zoé indique une consommation des pneus de 1kWh par 31 km. Autrement dit, sur une charge permettant de faire 150 km, les pneus préleveraient 5 Kwh sur les 22 officiels de la batterie.

http://toutsurlepneu.michelin.com/pneu-michelin-ultimate-energy

Je ne suis pas bien sûr que ce prélevement jouerait dans les deux sens si on considère le trajet complet de l'énergie je dirais plutôt non:
Decharge batterie/onduleur/moteur/reducteur/pneus/route/reducteur/alternateur/redresseur/charge batterie

Et si je considère dans un calcul grossier que la charge+décharge se fait à 90% de rendement
Que les pneus prennent 23% de l'energie donc 77% de rendement
Que chacune des autres étapes  se fait à 95%
J'aurais 0.9 x 0.77 x (0.95) ^6 = 51% de rendement à la récupération, et tout ça en négligeant le prélèvement du  à  la résistance de l'air
Bon la prise en compte des pneus demanderait certainement un peu plus de reflexion, et j'avoue que je n'ai pas reparcouru le thread où tout cela avait été discuté. Je me rappelle que GodewaerSvelde avait utilisé un raisonnement simple pour ne prendre en compte que l'effet du dénivelé.
Enfin comme on ne connaitra pas les chiffres exacts pour le différentes étapes, il sera toujours plus sûr de faire l'expérience, donc bonne initiative!

Si j'étais tombé sur ce document, je ne me serais pas fatigué à faire des tests.
Rendement de 65% !

La source : 
http://www.8-e.fr/2014/04/le-carburant-electrique-est-il-moins.html
Donc , une route  qui monte constamment est moins énergivore que  celle qui monte en faisant du Yo-Yo avec des phases de récupération obligatoires.
(Si on considère que les deux routes sont d'égale distance.)

mouai....
de beaux calculs mais aucuns chiffres réels, il sort 90% de rendement moteur et 80% rendement batterie de son chapeau ?
c'est un peu trop à charge contre le VE, surtout lorsqu'il parle des batteries LMP.
sinon oui, ça pourrait être intéressant mais on n'apprend pas grand chose.

Foly-vi a écrit:..
Donc , une route  qui monte constamment est moins énergivore que  celle qui monte en faisant du Yo-Yo avec des phases de récupération obligatoires.
(Si on considère que les deux routes sont d'égale distance.)

Tu en doutais ?
Tu es pourtant le 1er à signaler que la régénération c'est autant d'accélération dépensé en trop.



après une petite recherche :
le rendement d'un générateur est autour de 90-95% (98% pour les meilleurs à 100% de charge)
une batterie Li-on restitue environ 90% de ce qu'elle emmagasine (93% pour le power wall Tesla)
les redresseurs / convertisseur ont un rendement supérieurs à 90%

Ce qui m'intéressait c'était de comprendre pourquoi il y avait autant de consommation dans les "montagnes Russes".

Dans le tableau la roue libre est comptée comme 0 pour le thermique, mais ce serait plutôt une valeur négative, puisqu'on continue à consommer.

Même l'accélération est largement surestimée, 40% est vraiment le maximum !