Så beräknas elbilars räckvidd enligt CLTC

CLTC-P är personbilsvarianten av den kinesiska körcykeln för lätta fordon. Den används i Kina för att mäta elbilars räckvidd. En stor del av körningen sker i låg fart, vilket bidrar till att CLTC-värdet kan skilja sig avsevärt från räckvidden på motorväg.

Körcykeln och provförfarandet

GB/T 38146.1-2019 anger hastighetskurvan som bilen ska följa sekund för sekund. GB/T 18386.1-2021 anger provförhållanden, metoder för urladdning av batteriet, energimätningar och beräkningar för elfordon. I Kinas tillämpningsmeddelande om produktgodkännande infördes separata rapporteringsfält för CLTC-förbrukning och räckvidd. China National Standard GB/T 38146.1-2019: China automotive test cycle for light-duty vehicles China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods China MIIT Equipment Industry Development Center: Implementation notice for EV national standards

CLTC-P gäller personbilar i klass M1. CLTC-C är en separat cykel för lätta nyttofordon i klass N1 och fordon i klass M2 med en högsta konstruktivt tillåten totalvikt på högst 3 500 kg. Här behandlas personbilars CLTC-P-resultat.

CLTC-P har tre faser:

• Låg hastighet: 674 sekunder och cirka 2,45 km.
• Medelhög hastighet: 693 sekunder och cirka 5,91 km.
• Hög hastighet: 433 sekunder och cirka 6,12 km.

Totalt tar cykeln 1 800 sekunder, omfattar cirka 14,48 km och når som högst 114 km/h. Medelhastigheten inklusive stopp är cirka 29 km/h och bilen står still ungefär 22 % av tiden. Siffrorna beskriver en cykel. För att fastställa räckvidden måste batteriet också laddas ur enligt provförfarandet. China National Standard GB/T 38146.1-2019: China automotive test cycle for light-duty vehicles

Jämfört med den europeiska personbilscykeln WLTC med fyra faser täcker CLTC-P en kortare sträcka på samma tid och lägger större vikt vid låga hastigheter. How WLTP range and consumption are measured beskriver den europeiska cykeln och tillhörande batteriprov.

Förbered bilen och återskapa färdmotståndet

Provbilen representerar ett bestämt utförande. Massa, fälgar och däck påverkar färdmotståndet och energin som behövs för att följa hastighetskurvan. Förfarandet reglerar även körläge och förberedelse av batteriet.

Vid provet i normal temperatur är laboratoriets börvärde 23 °C med tillåten avvikelse på ±5 °C. Utrymmet för temperaturutjämning har börvärdet 23 °C med toleransen ±3 °C. Batteriet förbereds och laddas fullt enligt föreskrifterna före körningen. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Färdmotstånd i chassidynamometern

Hastighetskurvan visar föraren hur fort bilen ska köras. Färdmotståndet anger vilken kraft bilen måste övervinna vid den hastigheten.

För mätning av färdmotstånd och inställning av dynamometern hänvisar GB/T 18386.1-2021 till bilaga CC i GB 18352.6-2016, med särskilda anpassningar för provet. Om tillverkaren lämnar en motståndskurva ska provningsorganet bekräfta underlaget. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Färdmotståndskurvan kan uttryckas så här:

F(v) = f0 + f1 × v + f2 × v²

F är motståndskraften i newton och v är hastigheten i km/h. De tre koefficienterna anpassas till fordonets sammanlagda motstånd vid olika hastigheter. Termerna av lägre grad omfattar en stor del av rullmotståndet och det mekaniska motståndet. Luftmotståndet dominerar i andragradstermen.

I chassidynamometern står bilen på plats medan hjulen driver rullarna. Däcken och provutrustningen skapar ett visst motstånd. Dynamometern lägger till den belastning som saknas för att motsvara körning på väg. Beroende på metoden kontrollerar laboratoriet inställningen genom att mäta hur snabbt rullarna saktar in vid utrullning eller genom att mäta vridmomentet vid hjulen. En fläkt ger kylluft medan rullarna återskapar det kalibrerade färdmotståndet. GB 18352.6-2016, Annex CC: Road-load measurement and dynamometer settings

Två bilar kan därför följa samma CLTC-P-kurva och ändå behöva olika effekt vid hjulen. Både provmassan och motståndskurvan spelar in.

Separata prov i kyla och värme

Enligt standarden får tillverkare använda proven i bilagorna A och B när de behöver förbruknings- och räckviddsvärden i kyla eller värme. Ändring nr 1 gäller från den 1 augusti 2025 och reviderar bland annat klimatanläggningens inställningar och det förkortade provet. Resultaten avser andra förhållanden än det prov vid normal temperatur som beskrivs här. SAMR: Amendment No. 1 to GB/T 18386.1-2021 China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Ladda ur batteriet

Vid normal temperatur används den konventionella metoden för fordon vars räckvidd inte överstiger åtta tillämpliga cykler. För längre räckvidd används den förkortade metoden. Åtta CLTC-P-cykler motsvarar cirka 116 km. Vid skiljeprov används den konventionella metoden. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Med den konventionella metoden startar bilen fulladdad och upprepar cykeln tills stoppkriteriet uppfylls. Batterienergi och körsträcka registreras under hela provet.

Den förkortade metoden sparar provtid genom körning i högre, konstant hastighet mellan och efter de uppmätta cykelavsnitten:

1. Börja med den förberedda, fulladdade bilen.
2. Kör det första dynamiska avsnittet med två hela CLTC-P-cykler.
3. Kör mellanavsnittet med konstant hastighet för att ladda ur batteriet snabbare.
4. Kör det andra dynamiska avsnittet, även det med två hela CLTC-P-cykler.
5. Kör sista avsnittet med konstant hastighet tills stoppkriteriet uppfylls.
6. Ladda upp bilen och mät den tillförda energin.

För personbilar i klass M1 rekommenderas en konstant hastighet på 100 km/h. Samma hastighet gäller i båda avsnitten. Högre hastighet får användas på tillverkarens rekommendation om provningsorganet godkänner den. Är bilens högsta hastighet under 30 minuter lägre än rekommendationen används den lägre hastigheten. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

De fyra dynamiska cyklerna bestämmer CLTC-P-förbrukningen vid olika laddningsnivåer. Avsnitten med konstant hastighet bidrar till den uppmätta urladdningen, men deras sträcka läggs inte direkt till den redovisade CLTC-räckvidden.

När avslutas provet?

Det förkortade provet avslutas när bilen underskrider den nedre hastighetsgränsen fyra sekunder i följd under det sista avsnittet med konstant hastighet. Den konventionella metoden har också krav på hur kurvan följs och särskilda bestämmelser för fordon med angiven topphastighet under cykelns högsta hastighet. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Mätningen går från full laddning till provets slutpunkt. Om displayen visar 0 % medan bilen fortfarande följer kurvan fortsätter energin den levererar att räknas. Faller bilen under den föreskrivna hastigheten kan det finnas energi kvar för körning i lägre fart.

EVKX definierar nettokapaciteten som all energi föraren kan använda från visade 100 % tills framdrivningen upphör, inklusive eventuell tillgänglig reserv under visad nollnivå. Battery buffer and usable capacity förklarar skillnaden mellan denna reserv och de oåtkomliga skyddsmarginalerna.

Mät batterienergin och energin vid återladdning

Laboratoriet registrerar batteriets spänning (V) och ström (I). Bilaga E anger negativ ström vid urladdning och positiv ström när energi återförs till batteriet genom regenerativ bromsning.

Nettoenergi som levereras vid batteripolerna = −∫ V × I dt

Minustecknet gör att energi som lämnar batteriet adderas till summan. Energi som återvinns vid bromsning minskar summan. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Återladdningen påbörjas inom två timmar efter provet med föreskriven laddmetod. Vid AC-laddning sitter mätaren mellan matningsutrustningen och bilens laddkontakt och registrerar därmed även förlusterna i ombordladdaren. DC-laddning är tillåten om bilen endast kan laddas med likström eller om tillverkaren rekommenderar det och provningsorganet godkänner det. Då sitter mätaren mellan elnätet och den externa laddaren och registrerar även dess omvandlingsförluster. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Mätaren registrerar all el som tas ut vid mätpunkten, inklusive laddförluster. Om mätvärdet används som batterienergi överskattas den energi som är tillgänglig för körning. Charging Loss förklarar vad mätarens placering betyder för resultatet.

Beräkna förbrukning och räckvidd

Båda metoderna beräknar räckvidden utifrån uppmätt batterienergi och viktad cykelförbrukning på batterisidan. Den konventionella beräkningen använder de upprepade cyklerna, den förkortade de fyra cyklerna i sina två dynamiska avsnitt. Varje metod har egna viktningsregler. Den konventionella tar också hänsyn till levererad energi i en ofullständig sista cykel. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

För förbrukning i kWh/100 km gäller sambandet:

Räckvidd (km) = batterienergi enligt provet (kWh) ÷ viktad förbrukning på batterisidan (kWh/100 km) × 100

Ett exempel med 75 kWh uppmätt batterienergi och en viktad förbrukning på 12,5 kWh/100 km:

75 ÷ 12,5 × 100 = 600 km

Båda värdena kommer från batterisidan. Förbrukningen som tillverkaren uppger för certifieringen bygger på elen som tas ut vid återladdning.

Förbrukning inklusive återladdning (kWh/100 km) = externt tillförd laddenergi (kWh) ÷ räckvidd (km) × 100

Multiplicera den oavrundade provräckvidden med förbrukningen inklusive återladdning i kWh/100 km och dividera med 100 för att få elen som användes för att ladda upp bilen.

De certifierade värdena kan avvika från laboratoriets mätningar. Standarden godtar tillverkarens uppgifter om den uppmätta räckvidden är minst 98 % av den angivna och den uppmätta förbrukningen är högst 102 % av den angivna. Vid upprepade prov gäller gränserna för medelvärdet. Publicerad räckvidd avrundas också till närmaste kilometer, så en baklängesberäkning kan ge en annan laddenergi. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Jämför bilar med hjälp av CLTC-värden

Vid lägre fart går det åt mindre energi per kilometer för att övervinna luftmotståndet. Regenerativ bromsning återvinner en del av energin vid inbromsning. En cykel med mycket lågfartskörning kan därför ge en annan inbördes jämförelse än ihållande motorvägskörning.

CLTC-P når kortvarigt 114 km/h, men även höghastighetsfasen innehåller lägre hastigheter. Det sammanvägda resultatet beskriver inte en hel resa i den farten. Provet vid normal temperatur skiljer sig också från körning med kallt batteri och kontinuerlig kupévärme.

Kontrollera följande när du jämför uppgifter:

• Är det ett certifierat resultat eller tillverkarens preliminära mål?
• Gäller siffran CLTC-P, en annan cykel eller ett äldre NEDC-baserat förfarande?
• Vilket batteri, vilken drivlina och vilka fälgar och däck gäller uppgiften?
• Är förbrukningen mätt på batterisidan eller ingår återladdningen?

Det finns ingen fast procentsats för omräkning mellan CLTC, WLTP, EPA och räckvidden på en viss resa. How EPA EV range and efficiency are calculated förklarar hur det amerikanska systemet justerar resultaten för stads- och landsvägskörning. För en uppskattning av en resa använder du förbrukning från liknande hastighet och förhållanden samt tillgänglig batterienergi mellan de planerade laddningsnivåerna. Understanding EV Range visar beräkningen.