Comment calculer l’énergie électrique ?
Comme Sylvain l’a indiqué, j’ai participé à la planification du voyage d’ascension vers le mont Washington.
La première question que Sylvain m’a posée était la suivante : aurai-je assez d’énergie pour atteindre le sommet ? (N’oublions pas que cette augmentation a dû être réalisée avec une voiture entièrement électrique, la Ford Focus Electric – FFE).
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J’ ai ensuite sorti mes formules physiques. Imaginez que la physique n’a pas évolué comme les iPhones depuis la classe ! Donc je suis toujours « à jour » 😉
Eh bien, voici peu d’avertissement : les lignes suivantes contiennent des formules mathématiques et sont donc inaccessibles pour les jeunes enfants. Par conséquent, la discrétion parentale est proposée ! ATTENTION EXTRÊME : Si vous êtes chroniqueur automobile (ils sont reconnus pour son incapacité à gérer la charge d’un véhicule électrique), vous risquez des changements irréversibles dans le cerveau sous la forme d’une augmentation de votre culture scientifique ! Des effets secondaires significatifs (chauffage des neurones) sont également attendus !
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Avertissement ! Professeur de physique
Comment évaluez-vous le calcul de l’énergie ? J’ai pris pour acquis que l’efficacité de transmission de l’énergie électrique en mouvement reste la même, que vous soyez en montée ou en terrain plat. Ainsi, il a été mesuré pour le FFE que la conduite sur terrain plat consomme 150 Wh par km ou 0,150 kWh par km. L’itinéraire de la route a une distance de 12,4 km. La FFE consomme donc 12,4 km x 0,150 kWh/km = 1,86 kWh
Ensuite, il est nécessaire de calculer l’énergie nécessaire pour conduire la voiture, et son contenu en hauteur. C’est de l’énergie potentielle. La formule est : m x g x ?
h m = masse (kg) par FFE, chauffeur, photographe et bagages. Ainsi : 1674kg 90kg 85kg 40kg = 1889kg
g = constante gravitationnelle et est égal à 9,8 m/s²
? h = différence de hauteur, en mètres, entre la base et le haut. Nous avons une différence de 1402 m par Google Map.
Énergie potentielle = 1889 kg x 9,8 m/s² x 1402 m = 25954104 joules
si nous convertissons les joules en kWh : 25954104 Joules/ (1000 x 3600s/h) nous obtenons : 7.2kWh
Ce 7,2 kWh est la partie « récupérable » de l’énergie pendant la descente.
La demande totale d’énergie pour la promotion est donc de 1,86 kWh 7,2 kWh = 9,07 kWh
Sur la photo au sommet de la montagne nous sommes arrivés : 9.3 kWh consommés avec des distances légèrement plus longues : 12,7 km. Cette différence de distance explique un écart de 0,04 kWh, donc mon calcul aurait donné 9,11 kWh.
La différence entre le calcul théorique et la valeur mesurée est de : 9,3 kWh — 9,1 = 0,2 kWh
en% : 0,2 kWh x 100/9,3 kWh = 2,15 % Donc pas mauvais, comme une déviation !
Maintenant, calculons l’efficacité de la récupération d’énergie. Pendant la descente, FFÉ a parcouru 24,8 km — 12,7 = 12,1 km (Sylvain a dû s’arrêter pour se faire tirer lors de la montée !)
Ce 12,1 km consomme 12,1 km x 0,15 kWh/km = 1 185 kWh en terrain plat.
J’ ai fait une erreur de transcription ici. J’aurais dû écrire : 12,1 km x 0,15 kWh/km = 1.815 kWh. Cette erreur de dyslexie peut être vu sur la ligne suivante, mais dont le résultat net est, bon. Il devrait se lire comme suit : 7,2 kWh plus élevé — 1 815 kWh = 5,385 kWh. Le résultat net reste bon. Il y a une erreur lors de la transcription de mes notes dans l’article dont il s’agit. Je m’excuse.
Le maximum qui peut être restauré est de 7,2 kWh plus élevé — 1 185 kWh = 5.385 kWh
La différence entre les deux photos est de 9,3 kWh – 4,1 kWh = 5,2 kWh
Le taux de récupération atteint est donc : 5,2 kWh x 100/ 5.385 kWh = 96,56 % C’est très impressionnant !
Comme la récupération est si efficace, nous comprenons pourquoi l’ascension et la descente vers le mont Washington n’ont pris que 4,1 kWh, ce qui équivaut à 0,32$ au tarif électrique d’Hydro-Québec. Le FFÉ n’a pas du tout porté ses freins mécaniques pendant la descente.
Tout ce qui monte arrive ! Sauf si vous lui donnez assez d’énergie pour les envoyer par le système solaire !
Avons-nous assez d’énergie pour grimper la montagne avec la FFE ? Tu paries ! Utilisable à 18 kWh, le 9,3 kWh requis représente 50 % de la batterie. En fait, nous pouvons extrapoler et noter que la FFE pourra atteindre une double hauteur, soit 2800 m soit 9186 pieds.
On me demande si on peut grimper le mont Washington avec les autres usines ?
Alors voici mes calculs pour les différents modèles d’EV. J’ajuste la distance parcourue à 12,4 km.
1) La Chevrolet Volt : 1715 kg, 10,4 kWh utilisable, 0,19 kWh/km :
12,4 km x 0,19 kWh/kMD (1715 kg 90 kg 85 kg 40 kg) x 9,8 m/s² x 1402m/ (1000 x 3600) =
1.85kWh 7.36kWh = 9.21kWh C’est juste pour faire la montée en tout électrique !
😉 Dans tous les cas, la volt augmente, même si elle consomme de l’essence.
2) La Nissan Leaf : 1521 kg, 24 kWh utilisable, 24 kWh utilisable ? 0,2125 kWh/km :
12,4 km x 0,2125 kWh/km (1521 kg 90 kg 85 kg 40 kg) x 9,8 m/s² x 1402m/ (1000 x 3600) =
2,63 kWh 6,62 kWh = 9,25 kWh Pas de problème !
🙂
3) Le Mitsubishi Imiw/Peugeot Ion/Citroën C-Zero : 1080 kg, 16 kWh peut être utilisé ? , 0,18kWh/km :
12,4 km x 0,18 kWh/kMD (1080 kg 90 kg 85 kg 40 kg) x 9,8 m/s² x 1402m/ (1000 x 3600) =
2.33kWh 4,94 kWh = 7.27kWh — nous irons vous rencontrer vous au sommet, à coup sûr !
🙂 Les Teslas seront également très bien en mesure d’escalader le mont Washington, car ils ont encore plus de batteries.
Mais le plus trébuchement est que tous ces EV retrouvent beaucoup de cette énergie lors de l’ascension ! !