EPA ve WLTP Elektrikli Araç Menzil Ölçüm Derecelendirmeleri: İşte Neden Farklılar

[™ Admin]

EPA ve WLTP Elektrikli Araç Menzil Ölçüm Derecelendirmeleri: İşte Neden Farklılar

Pencere etiketindeki bazı sayıların nasıl hayata geçtiğini derinlemesine inceleyin.

Herhangi bir elektrikli otomobil meraklısına en sevdikleri aracın sürüş menzilini sorun; yaşadıkları yere bağlı olarak iki farklı yanıt alacaksınız. Amerika Birleşik Devletleri'nde Çevre Koruma Ajansı (EPA) derecelendirmesi ve Dünya Çapında Uyumlaştırılmış Hafif Araç Test Prosedürü bulunmaktadır.

Avrupa'da veya dünyanın diğer bölgelerinde (WLTP) derecelendirmesi. (Başka bir farklı derecelendirmeye sahip olan Çin hariç.)

Kafa karıştırıcı, değil mi? Sorun şu ki, otomobilin kendisi bu farklı küresel pazarlarda aynı olsa bile menzil derecelendirmeleri neredeyse kesinlikle farklı. Genellikle WLTP rakamı EPA derecelendirmesinden daha yüksektir. Örneğin 40 kilowatt saatlik bataryaya sahip ikinci nesil Nissan Leaf'i ele alalım. EPA'ya göre tam şarjla 151 mil kadar gidebiliyor, WLTP derecesi ise 170 mil. Bu oldukça büyük bir fark.

Ama neden? Ve daha da önemlisi, hangi aralık derecelendirmesi gerçeğe daha yakın? Her şey bu arabaların menzilleri açısından nasıl test edildiğine ve bunu yapmak için kullanılan farklı prosedürlere bağlı.

Tesla Süperşarj istasyonunda Genesis GV60

Her iki test işleminin de kontrollü bir ortamda dinamometre veya kısaca dyno üzerinde, yuvarlanan bir yol gibi yapıldığını söyleyerek başlayacağım. Oda sıcaklığı, seyir hızı ve durma süreleri tüm araçların aynı koşullardan yararlanması için titizlikle ayarlanıyor ve takip ediliyor. Ancak nihai aralık rakamlarının farklı olmasına yol açan bazı farklılıklar vardır. Daha derine inelim.

Çevre Koruma Ajansı (EPA) elektrikli araçları (EV'ler) nasıl test ediyor?

Tipik olarak otomobil üreticileri, resmi EPA sertifikalı testlerini yapana kadar EV'leri için menzil tahminleri (benzinli arabalar ve hibritler için yakıt ekonomisi tahminlerinin yanı sıra) yayınlayacaklar. Araba şirketleri bu testi kendileri yapıyor ve sonuçlarını EPA'ya gönderiyorlar, ancak kurum da küçük bir denetim yapıyor.

2008'den bu yana, içten yanmalı motorlu araçlar, EPA testi için, gerçek dünyadaki şehir, otoyol ve yüksek hızlı sürüş koşullarını kopyalamanın yanı sıra döngü veya program olarak da adlandırılan beş sürüş rutininden geçmek zorunda kalmıştır. klima sistemi devreye girer ve ortam sıcaklığının 68 ila 86 Fahrenheit (20 ila 30 santigrat derece) olan normal prosedür sıcaklığından daha düşük olduğu bir prosedür.

EPA ayrıca EV'ler ve PHEV'ler için biraz farklı test kriterleri oluşturmuştur. Bunlara göre aküyle çalışan araçların üç test sürecinden geçmesi gerekiyor. Elektrikli araçlar açısından bunlar Tek Döngülü Şehir Testi, Tek Döngülü Otoyol Testi ve Çok Döngülü Şehir/Otoyol Testidir. Bu gerçekleşmeden önce, yüksek voltajlı akü üreticinin şarj cihazıyla tamamen şarj ediliyor ve araç gece boyunca park ediliyor.

Tek Döngülü Şehir Testi için, bir EV dyno'ya takılır ve pil tamamen boşalana ve araç artık programı takip edemeyecek duruma gelene kadar birbirini takip eden şehir döngüleri boyunca sürülür. Daha sonra, pil bir AC kaynağından yeniden şarj edilir ve EV'nin enerji tüketimi (kilowatt-saat/mil veya 100 mil başına kilowatt-saat cinsinden), pili yeniden şarj etmek için gereken kWh enerjinin aracın kat ettiği kilometreye bölünmesiyle belirlenir. araba.

Yeniden yükleme, otomobil üreticisinin ücretinin verimsizliğinden kaynaklanan her türlü kaybı içerir. Enerji tüketimini galon başına mil eşdeğeri olan MPGe cinsinden belirlemek için EPA, galon benzin başına 33,705 kWh'lik bir dönüşüm faktörü kullanır; şehir içi sürüş menzili ise şehir döngüsünde dyno ile katedilen mil sayısından kaynaklanır. araba artık hareket edemez. Ancak hikayenin tamamı bu değil, biraz daha aşağıda bununla ilgili daha fazla bilgi vereceğiz.

EPA Şehir Test Döngüsü

Şehir test döngüsü, içten yanmalı motorlu araçların sunulduğu döngüyle aynıdır ancak elektrikli araçlar söz konusu olduğunda, program, akü artık tekerleklere güç veremeyecek duruma gelene kadar tekrarlanır. Testin amacı, en yüksek hızın saatte 56 mil (saatte 90,1 kilometre) ile sınırlandırıldığı, ortalama hızın 21,2 mil/saat (34,1 km/saat), maksimum hızın ise 21,2 mil/saat (34,1 km/saat) olduğu dur-kalk şehir trafiğinde düşük hızlı bir yolculuğu simüle etmek içindir. hızlanma oranı 3,3 mph/saniyedir (5,3 km/s) ve mesafe 11 mildir (17,7 km). Ancak EV'lerin bu testten birçok kez geçtiğini unutmayın.

Tam bir döngü 31,2 dakika sürer ve %18 rölanti süresiyle sonuçlanan 23 duraktan oluşur. Arabanın kliması ve ısıtıcısı kapatılır.

Bu, Tek Döngülü Otoyol Testine benzer bir hikaye; ancak bu sefer araba, gerçek dünyadaki serbest akışlı trafik koşullarının simüle edildiği tipik Otoyol testine tabi tutuluyor. Maksimum hız 60 mil/saat (96,5 km/saat) ile sınırlandırılmıştır, durak yoktur ve simüle edilen mesafe 10,3 mildir (16,5 km). Ancak yine de EV'ler pil bitene kadar döngüyü sürdürür. Bir döngünün sonunda ortalama hız 48,3 mil/saattir (77,7 km/saat).

EPA Otoyol Test Döngüsü

EV'nin aküsü artık araca güç sağlayamadığı zaman program sona erer ve kat edilen toplam mesafe kaydedilir ve bu, resmi EPA dereceli otoyol menzilinin temeli olur. Yine bu konuda daha fazla bilgi aşağıda; EPA derecelendirmesini WLTP'den ayıran iki önemli ayrımdan biridir.

Son olarak EPA, Çok Döngülü Şehir/Otoyol Testi adı verilen testi yürütüyor. Önceki prosedürlerde olduğu gibi, akü tamamen şarj edilir ve araç, yuvarlanan yola çıkmadan önce gece boyunca bırakılır.

Bu test için araç, akü boşalana ve araç artık sürüş döngüsünü takip edemeyecek duruma gelene kadar şehir, otoyol ve sabit durum döngüleri boyunca sürülür. Testin tamamı boyunca EPA, DC deşarj enerjisini ve DC deşarj amp-saatlerini izler ve kaydeder.

2024 Hyundai Ioniq 5 Şarj Ediliyor

Test tamamlandıktan sonra pil, üreticinin önerdiği AC şarj cihazı kullanılarak %100 şarja kadar yeniden şarj edilir. Daha sonra şehir içi ve otoyol çevrimlerinin enerji tüketimi, şarj enerjisi, DC deşarj verileri ve her çevrim için mesafe üzerinden matematiksel olarak hesaplanır.

EPA ve WLPT aralığı derecelendirmeleri arasındaki büyük fark
Bununla birlikte, EPA'nın pencere etiketinde görünen enerji tüketimi ve menzil rakamlarına karar vermeden önce geçmesi gereken bir adım daha var. Federal kurum, düzenlemelerin bu rakamların, sürücülerin gerçek dünyada ulaşmayı bekleyebilecekleri değerleri daha doğru yansıtacak şekilde ayarlanması gerektiğini söylüyor.

Yani, tamamen elektrikli araçlarda menzil rakamı genellikle 0,7 ile çarpılarak daha düşük bir değer elde edilirken, enerji tüketimi rakamı 0,7'ye bölünerek daha yüksek bir sonuç elde edilir. Bunlar pencere etiketinde yer alan derecelendirmelerdir.

Bu makalenin ilerleyen kısımlarında öğreneceğiniz gibi, WLTP kuralları bu son ayarlamayı gerektirmez ve daha yüksek aralık rakamlarına yol açan başka faktörler de vardır.

Plug-in hibritler (PHEV'ler) ne olacak?

PHEV'lerde test prosedürleri benzerdir ancak içten yanmalı motorun varlığını hesaba katmaları gerekir.

2023 Kia Niro PHEV (ABD Spesifikasyonu)

İlk olarak, aracı EV'ler için kullanılanla aynı tek çevrim testine tabi tutan Şarj Azaltma Operasyonu adı verilen bir işlem gerçekleştirilir. Prosedür tamamen şarj edilmiş bir aküyle başlar ve akü boşaldığında sona erer, ancak bazı PHEV'ler motorlarını otomatik olarak çalıştırabileceğinden, şarj boşaltma işlemi için MPGe değerlerini hesaplamak için hem elektrik enerjisi tüketimi hem de benzin tüketimi kullanılır (kullanılarak). MPGe için EV bölümünde açıklanan dönüşüm faktörü).

Daha sonra PHEV, aracın benzin tüketimini kaydetmeyi amaçlayan bir Şarj Sürdürme Operasyonundan geçer. Boşalmış bir aküyle başlar ve aracı, diğer herhangi bir yanmalı aracın sertifika almak için geçmesi gereken olağan beş döngü yöntemine tabi tutar. Elektrik tarafındaki sonuçlar EV'lerle aynı şekilde ayarlanıyor.

WLTP'nin açıklaması

Şimdi WLTP ile sohbet edelim. Eski NEDC (Yeni Avrupa Sürüş Döngüsü) prosedürüne kıyasla daha "gerçekçi" bir yaklaşım olarak 2017 yılında Avrupa Birliği düzenleyicileri tarafından tanıtıldı ve diğer ülkeler de kullansa da çoğunlukla Avrupa'da kullanılıyor.

EPA prosedürüne benzer şekilde WLPT, arabaları WLTC-C döngüsü olarak bilinen bir sürüş döngüsüne tabi tutar.

WLTP durumunda arabalar, güç/kütle oranlarına ve maksimum hızlarına göre farklı sınıflara ayrılır. Bu parametreler ne kadar yüksek olursa, araçların sürüş çevrimi sırasında maruz kaldığı hızlar da o kadar yüksek olur.

En hızlı ve en güçlü içten yanmalı araçlar için döngü dört alt döngüye bölünmüştür: Düşük, Orta, Yüksek ve Ekstra Yüksek. Tam bir döngü 30 dakika sürer ve bu süre zarfında araç 14,4 mil (23,26 km) yol kat eder ve maksimum 81,5 mil/saat (131,3 km/saat) hıza ulaşır. Bununla birlikte araç aynı zamanda toplam 227 saniyelik (3,7 dakika) bir süre boyunca durdurulur ve döngünün sonundaki ortalama hız kabaca 31 mil/saattir (50 km/saat).

Azami Hızı 120 km/saatin (74,5 mph) Üzerinde Olan Arabalar İçin Eksiksiz Bir WLTP Döngüsü
Alt döngüler aynı zamanda saf elektrikli araçlar için de kullanılıyor, ancak tıpkı EPA test prosedüründe olduğu gibi, EV'ler de pil bitene kadar ardışık döngülerden geçiyor. Ek olarak, pili daha hızlı tüketmek ve test süresini kısaltmak için tasarlanmış sabit bölümler de vardır.

Laboratuar sıcaklığı 73,4 Fahrenheit (23 santigrat derece) olarak ayarlanırken EPA dinamik bir sıcaklığa sahiptir.

WLTP EV aralığı derecelendirmeleri nasıl oluşturulur?

Bataryalı elektrikli bir aracın sürüş menzilini ve enerji tüketimini belirlemek için prosedür iki dinamik ve iki sabit bölüme ayrılır; bunlar şu şekilde serpiştirilmiştir: bir (dinamik), iki (sabit), üç (dinamik) ve dört ( devamlı).

Dinamik segmentlerde, önce tüm döngü çalıştırılır, ardından Düşük ve Orta alt döngülerden oluşan Şehir döngüsünün ek bir çalıştırması yapılır (yukarıdaki grafiğe bakın). Dinamik segmentler arasında EV, pilin daha hızlı tükenmesini sağlamak için 100 km/saat (62,1 mil/saat) hızla sürülüyor. Tüm prosedür boyunca çekiş aküsünün akımı ve voltajı izlenir ve kaydedilir. EV'nin pili boşaldıktan sonra %100'e kadar şarj edilir.

Yanmalı araçların aksine, EV'ler için tam bir sürüş döngüsünün ardından Şehir içi bisikletin eklenmesi, tek bir dinamik bisiklet için sürüş mesafesini 19,3 mil'e (31,1 km) çıkarır.

Bir EV'nin birleşik sürüş menzilini hesaplamak için birinci ve üçüncü dinamik segmentlerdeki Düşük, Orta, Yüksek ve Ekstra Yüksek alt döngülerinden oluşan iki tam WLT Döngüsü dikkate alınır. Daha sonra, şarj kayıpları olmadan ölçülen toplam enerji içeriği (pil kapasitesi), iki tam WLT Döngüsünün ağırlıklı ortalamasından elektrik tüketimine bölünür.

İşleri kolaylaştırmak için işte formül:

Menzil (km) = kullanılabilir pil enerjisi (watt-saat) / enerji tüketimi (Wh/km)

Şehir aralığı, ölçülen aynı enerji içeriğinin Şehir döngüsünün (Düşük ve Orta alt döngülerden oluşan) elektrik tüketimine bölünmesiyle elde edilir.

PHEV'ler için WLTP

PHEV'lerin elektrikli sürüş yetenekleri söz konusu olduğunda, menzil spesifikasyonu yalnızca Şehir döngüsünde (Düşük ve Orta hız alt döngülerinde) hesaplandığından WLTP oldukça esnektir. Araç, EPA test prosedüründe olduğu gibi tamamen elektrikli modda yüksek hızlara maruz kalmadığından, bu durum oldukça iyimser sürüş menzili rakamlarına yol açıyor.

Ve bu kadar!

EPA ve WLTP EV aralığı derecelendirmeleri arasındaki ana farklar, laboratuvar sıcaklığına ve EPA'nın kat edilen gerçek mil sayısını kaydetmesine ve daha sonra bunun 0,7 ile çarpılmasıyla ayarlanmasına bağlıdır. Buna karşılık WLTP, derecelendirmelerini ayarlanmayan daha karmaşık bir matematiksel formülle üretir.

Pil sağlığı, sıcaklıklar, sürüş stilleri ve daha fazlasını içeren bir dizi faktör, gerçek dünyadaki menzil deneyiminizi belirler ve bu, test döngülerinin vaat ettikleriyle her zaman aynı doğrultuda değildir. Bazen daha da iyi oluyor. Her zaman olduğu gibi kilometreniz değişebilir; bu durumda kelimenin tam anlamıyla.