Uma explicação mais simples

O balanceamento de carga é o coração da vantagem da Easee. Significa um carregamento mais simples, eficiente e, sobretudo, ótimo.

Mas essa não é uma explicação real do que acontece quando as cargas são balanceadas.

Quando vários Charging Robot estão ligados ao mesmo fusível, a corrente total é dividida automática e dinamicamente entre os que estão a consumir energia. No caso dos carregadores Easee, o fusível determina quanta energia os carregadores podem utilizar entre todos eles. Assim, a carga total dos carregadores nunca excederá os limites do fusível.

Todos os carros ligados podem carregar simultaneamente e a corrente de carregamento disponível é partilhada automaticamente entre eles, desde que haja energia suficiente disponível no fornecimento. Se não houver energia suficiente disponível, os carros serão colocados em fila de espera.

Por exemplo, a Easee exige um mínimo de 6 A para carregar um carro. Se o fusível for de 15 A (um fusível muito baixo, mas é um exemplo) e houver dois carros a carregar, cada carro pode carregar a 7,5 A. Se um terceiro carro se ligar, seria necessário um mínimo de 18 A (3 carros, 6 A cada). Como o fusível está limitado a 15 A, o terceiro carro ficará em fila de espera até haver energia suficiente disponível para o carregar. Neste caso, isto acontecerá se um dos outros carros deixar de carregar.

O Easee Equalizer consegue o mesmo, mas entre o fusível que controla os carregadores Easee e o restante fornecimento de energia disponível da casa. Se for necessária mais energia na casa num determinado momento, por exemplo, se a máquina de lavar e o ar condicionado estiverem ambos a funcionar, o Equalizer impedirá que os carregadores consumam demasiada energia da casa. Do mesmo modo, o Equalizer garantirá que, à medida que a energia flutua, é enviada a maior quantidade de energia possível para o carro ou carros para completar o seu carregamento de forma eficaz.

Uma explicação mais matemática

Temos três fios. A, B e V. Cada fio transporta a carga. Agora pode pensar: "Mas se três fios estão a transportar a amperagem total, porque é que isso não é o triplo da amperagem?" Isso acontece porque as suas formas de onda se anulam mutuamente. 

Se observar o desenho, imagine que A é o fio preto, B é o fio vermelho e V é o fio azul. A potência elétrica em cada um deles desloca-se numa onda sinusoidal de -1 a 1, sendo 1 a potência máxima possível. Mas as ondas estão separadas por 120 graus, o que significa que a soma é zero. Se observar o ponto onde A (preto) cruza com B (vermelho), ambos estão a consumir 0,5 de potência. Isso soma 1, claro. Mas observe onde está a corrente do fio V (azul) nesse ponto. Está em -1. Assim, ao combinar a potência de A, B e V, obtém-se zero. Isto acontece em qualquer ponto ao longo destes três comprimentos de onda. Selecione qualquer ponto da esquerda para a direita, e as ondas somarão zero. E, num sistema idealmente equilibrado, a soma será sempre zero.

E é aqui que entra o carregador Easee. Dada a energia que recebe, é capaz de determinar o valor em cada fio e, essencialmente, desviar as formas de onda para que fiquem tão equilibradas quanto possível. Equilíbrio significa que não há falhas na energia nem perda de energia por sobrecarga num fio em relação aos outros dois. 

Porque é que o balanceamento de carga é importante?

O balanceamento é importante por várias razões. Num sistema simples, garante que o carregamento funciona com a maior eficiência possível. Sem quebras de carga, sem sobrecargas que lhe custem dinheiro por energia que nunca chega ao seu veículo.

O balanceamento torna-se numa ferramenta ainda mais eficiente quando é utilizado em vários carregadores.

Suponhamos que temos um carro que só pode carregar numa fase e um carro que carrega nas três. 

Com o carro de 1 fase, este terá de retirar toda a sua carga de um dos fios. Usando o exemplo anterior, diremos que o carro de 1 fase está a carregar a partir do fio A. O carro de 3 fases pode retirar energia dos três fios. Mas quando são colocados juntos no sistema, para equilibrar o primeiro fio, o carro de 3 fases tem de receber uma carga menor.

Diremos que o fusível que controla os nossos dois carregadores Easee é de 32 A, algo mais realista. Se o carro monofásico carregar sozinho, a amperagem máxima seria a seguinte:

 A B V

32 0 0

Os 32 A completos estão na fase única e, como o carro é monofásico, os outros dois fios não transportam carga.

O carro trifásico ficaria assim:

 A B V

32 32 32

Porque pode retirar 32 A em cada fio, e a amperagem está equilibrada. No entanto, se estiverem juntos, têm de partilhar a energia na única fase que o carro monofásico utiliza, e para isso, o carro trifásico tem de ter a sua energia limitada.

 A B V

24 0 0 <-- carro de 1 fase

 8 8 8 <-- carro de 3 fases

O máximo disponível é de 32 A, e como são fornecidos 32 A no primeiro fio, tem de alternar os 8 A do carro trifásico por todos os fios para que nunca exceda os 32 A. Os fios B e V não podem receber 32 A enquanto o primeiro fio recebe 8 A, porque essa disposição - 8 32 32 - obviamente não está equilibrada. O carro de 1 fase consome sempre 24 A, independentemente da fase que o outro carro está a receber, o que deixa apenas 8 A para o carro de 3 fases, embora este os possa utilizar nos três fios.

Mas existe outra solução, que os carregadores Easee conseguiriam alcançar:

 A B V

32 0 0 <-- carro de 1 fase

 0 0 32 <-- carro de 3 fases

Ambos os carros obtêm a corrente máxima quando carregam em conjunto. Os carregadores Easee percebem que a primeira fase será utilizada ao máximo pelo carro de 1 fase, pelo que carregarão o carro de 3 fases como se fosse um carro de 1 fase. Isto significa que não é totalmente eficiente, uma vez que o fio B fica sem utilização. No entanto, este método proporciona a máxima eficiência sem eliminar a equidade. 

Distribuição ótima significa "garantir que a energia atual é distribuída de forma equitativa conforme necessário" e não "maximizar a energia e fazer a carga encaixar independentemente de onde acabe." Porque se a distribuição ótima fosse utilizada dessa forma, toda a energia iria para o carro de 3 fases a 32 A por fase, e o carro de 1 fase não receberia nada. Não queremos isso. Queremos que os nossos carros sejam carregados para que os possamos utilizar.

Sabendo isto, pode ver que, se tiver dois carros de 3 fases, os carregadores podem maximizar tanto a eficiência da distribuição como a equidade da distribuição:

 A B V

16 16 16 <-- primeiro carro de 3 fases

16 16 16 <-- segundo carro de 3 fases