Eine einfachere Erklärung

Lastenausgleich ist das Herzstück des Vorteils von Easee. Es bedeutet einfacheres, effizienteres und vor allem optimales Laden.

Aber das ist keine vollständige Erklärung dessen, was passiert, wenn Lasten ausgeglichen werden.

Wenn mehrere Ladestationen an die gleiche Sicherung angeschlossen sind, wird der Gesamtstrom automatisch und dynamisch zwischen den Verbrauchern aufgeteilt. Im Fall der Easee-Ladegeräte bestimmt die Sicherung, wie viel Energie die Lader gemeinsam nutzen können. Die Gesamtlast der Lader wird daher niemals die Grenzwerte der Sicherung überschreiten.

Alle angeschlossenen Autos können gleichzeitig geladen werden und der verfügbare Ladestrom wird automatisch zwischen ihnen aufgeteilt, sofern ausreichend Leistung zur Verfügung steht. Wenn nicht genügend Leistung verfügbar ist, werden die Autos in die Warteschlange gestellt.

Zum Beispiel benötigt Easee mindestens 6 Ampere, um ein Auto zu laden. Wenn die Sicherung 15 Ampere beträgt (eine sehr niedrige Sicherung, aber ein Beispiel) und zwei Autos laden, kann jedes Auto mit 7,5 Ampere laden. Wenn ein drittes Auto verbunden wird, würde das mindestens 18 Ampere erfordern (3 Autos, je 6 Ampere). Da die Sicherung auf 15 Ampere begrenzt ist, wird das dritte Auto in die Warteschlange gestellt, bis genügend Leistung zum Laden verfügbar ist. In diesem Fall passiert dies, wenn eines der anderen Autos das Laden beendet.

Der Easee Equalizer erreicht dasselbe zwischen der Sicherung, die die Easee Charger steuert, und der restlichen verfügbaren Leistung des Hauses. Wenn in einem bestimmten Moment mehr Leistung im Haus benötigt wird, zum Beispiel wenn die Waschmaschine und die Klimaanlage gleichzeitig laufen, verhindert der Equalizer, dass die Lader zu viel Leistung aus dem Haus entnehmen. Ebenso stellt der Equalizer sicher, dass bei Schwankungen der Strom so maximal wie möglich an die Autos gesendet wird, um ihre Ladung effektiv abzuschließen.

Eine mathematischere Erklärung

Wir haben drei Drähte: A, B und V. Jeder Draht führt die Ladung. Nun denkst du vielleicht: "Aber wenn drei Drähte den vollen Strom führen, warum ist das dann nicht das Dreifache des Stroms?" Das liegt daran, dass sich ihre Wellenformen gegenseitig aufheben. 

Wenn du dir die Zeichnung ansiehst, betrachte A als den schwarzen Draht, B als den roten Draht und V als den blauen Draht. Die elektrische Leistung auf jedem bewegt sich in einer Sinuswelle von -1 bis 1, wobei 1 die höchste mögliche Leistung ist. Aber die Wellen sind um 120 Grad versetzt, was bedeutet, dass die Summe null ist. Wenn du dir den Punkt ansiehst, an dem A (schwarz) B (rot) kreuzt, haben beide eine Leistung von 0,5. Das ergibt natürlich 1. Aber schau, wo der Strom im V-Draht (blau) zu diesem Zeitpunkt ist. Er liegt bei -1. Wenn man A, B und V kombiniert, erhält man null. Das passiert an jedem Punkt entlang dieser drei Wellenlängen. Wähle einen beliebigen Punkt von links nach rechts, und die Wellen addieren sich zu null. Und in einem ideal ausbalancierten System wird es immer null sein.

Und da kommt das Easee-Ladegerät ins Spiel. Bei gegebener Leistung kann es den Wert auf jedem Draht bestimmen und im Wesentlichen die Wellenformen verschieben, damit sie so ausbalanciert wie möglich sind. Balance bedeutet, dass es keine Lücken in der Leistung gibt und keine Leistung aufgrund von Überladung auf einem Draht gegenüber den anderen beiden verloren geht. 

Warum ist Lastenausgleich wichtig?

Das Ausbalancieren ist aus mehreren Gründen wichtig. In einem einfachen System sorgt es dafür, dass das Laden so effizient wie möglich erfolgt. Keine Ladeunterbrechungen, keine Überlastungen, die Kosten verursachen für Strom, der nie dein Fahrzeug erreicht.

Der Ausgleich wird zu einem noch effizienteren Werkzeug, wenn er über mehrere Ladegeräte hinweg genutzt wird.

Betrachten wir ein Auto, das nur auf einer Phase laden kann, und ein Auto, das auf allen drei Phasen laden kann. 

Beim einphasigen Auto muss alles von einem der Drähte gezogen werden. Nach unserem obigen Beispiel sagen wir, dass das einphasige Auto von Draht A lädt. Das dreiphasige Auto kann Leistung von allen drei Drähten aufnehmen. Aber wenn sie zusammen im System sind, muss das dreiphasige Auto, um den ersten Draht auszugleichen, eine geringere Ladung nehmen.

Wir sagen, dass die Sicherung, die unsere beiden Easee-Ladegeräte steuert, realistischerweise 32 Ampere beträgt. Wenn das einphasige Auto alleine lädt, würde der maximale Strom so aussehen:

 A B V

32 0 0

Alle 32 Ampere sind auf der einen Phase, und da das Auto einphasig ist, tragen die anderen beiden Drähte keine Ladung.

Das dreiphasige Auto würde so aussehen:

 A  B  V

32 32 32

Weil es die 32 Ampere auf jedem Draht nehmen kann, und der Strom ausgeglichen ist. Wenn sie jedoch zusammen sind, müssen sie die Leistung teilen, die das einphasige Auto aufnimmt, und um das zu tun, muss das dreiphasige Auto seine Leistung begrenzen.

 A  B  V

24  0  0  <-- einphasiges Auto

 8  8  8  <-- dreiphasiges Auto

Das maximal verfügbare sind 32 Ampere, und da 32 Ampere auf dem ersten Draht geliefert werden, muss es die 8 Ampere für das dreiphasige Auto über alle Drähte verteilen, sodass es nie über 32 Ampere geht. Die Drähte B und V können keine 32 Ampere aufnehmen, während der erste Draht 8 Ampere aufnimmt, weil dieser Aufbau - 8 32 32 - offensichtlich nicht ausgeglichen ist. Das einphasige Auto zieht immer 24 Ampere, unabhängig davon, welche Phase das andere Auto bekommt, was nur 8 Ampere für das dreiphasige Auto übrig lässt, obwohl es diese über alle drei Drähte verwenden kann.

Aber es gibt eine andere Lösung, die die Easee-Ladegeräte erreichen würden:

 A  B  V

32  0  0  <-- einphasiges Auto

 0  0 32  <-- dreiphasiges Auto

Beide Autos erhalten den maximalen Strom, wenn sie zusammen laden. Die Easee-Ladegeräte haben erkannt, dass die erste Phase maximal vom einphasigen Auto genutzt wird, und somit das dreiphasige Auto wie ein einphasiges Auto laden. Es bedeutet, dass es nicht maximal effizient ist, da der Draht B ungenutzt bleibt. Diese Methode liefert jedoch die maximale Effizienz ohne Gleichheit zu entfernen. 

Optimale Verteilung bedeutet "stellen Sie sicher, dass die aktuelle Leistung gleichmäßig nach Bedarf verteilt wird" und nicht "maximieren Sie die Leistung und passen Sie die Ladung unabhängig davon an, wo sie endet." Denn wenn die optimale Verteilung auf diese Weise genutzt würde, dann ginge die gesamte Leistung an das dreiphasige Auto mit 32A pro Phase, und das einphasige Auto bekäme nichts. Das wollen wir nicht. Wir wollen, dass unsere Autos aufgeladen sind, damit wir sie nutzen können.

In dieser Erkenntnis siehst du, dass, wenn du zwei dreiphasige Autos hast, die Ladegeräte die Effizienzverteilung und Gleichheitsverteilung maximieren können:

 A  B  V

16 16 16  <-- Erstes dreiphasiges Auto

16 16 16  <-- Zweites dreiphasiges Auto