Tässäkö on Teslan akkujen pitkän iän salaisuus? Lohjalainen keksijä Daniel uskoo tietävänsä selityksen

Tuhansista pikkuakuista koottu ajoakku tekee Teslan akusta kestävän, sanoo lohjalainen keksijä.

–Törmäsimme erilaisiin vastaväitteisiin, joiden tavallinen sisältö oli se, että rinnan kytkettyinä akut toimivat korkeintaan hyvin lyhyen ajan, minkä jälkeen tulee ongelmia, Daniel Salonen kertoo Ilta-Sanomille.

27.6.2021 7:30

Ilta-Sanomat julkaisi tämän artikkelin ensi kerran 21. toukokuuta.

Teknologiajohtaja ja keksijä Daniel Salonen on oman kehitystyönsä yhteydessä löytänyt akkukennojen rinnankytkennästä merkittäviä etuja. Löytö selittää Salosen mukaan osaltaan esimerkiksi Teslan ajoakun pitkää ikää.

Sähköautossa etenkin akunhallinnan toteuttaminen on erittäin vaikea tehtävä, mutta Salonen kertoo, että Tesla vaikuttaa onnistuneen siinä muun muassa akun kestävyyden suhteen erittäin hyvin.

– Päätin tutkia mitä mahdollisuuksia olisi liittää useita pieniä akkuja yhdeksi kennoksi, Daniel Salonen sanoo.

Salonen tarjoaa selitykseksi ainakin Teslan ajoakun rakennetta.

– Jokainen Teslan yksittäinen kenno on sähköteknisesti yhdistetty "yhdeksi kennoksi" useiden kymmenien muiden samanlaisten pienten kennojen kanssa. Jos yksi rinnan kytketyistä li-ion-kennoista vioittuu tai lakkaa toimimasta kokonaan, muut kennot jatkavat toimintaansa kuin ei mitään olisi tapahtunut.

Salonen on oman kehitystyönsä yhteydessä perehtynyt kennojen rinnankytkentään, jota Tesla soveltaa laajasti. Rinnankytkentä on sähköteknisenä ratkaisuna ikivanha, mutta Salosen mukaan toimintaa on tutkittu liian vähän.

Salosen syy ryhtyä tutkimaan sarjavalmisteisten kennojen yhdistämistä yhdeksi isommaksi kennoksi oli hyvin käytännöllinen.

Jo alusta alkaen Tesla päätyi kokoamaan sähköauton ajoakun tuhansista sarjavalmisteisista, tavallisesti tietokoneissa ja muussa pienelektroniikassa käytetyistä sylinterinmuotoisista Panasonic 1865 -akuista.

– Tämä oli rohkea ja ennakkoluuloton ratkaisu, jonka onnistumista epäiltiin aikanaan laajalti. Mutta se toimi, ja vähitellen Tesla alkoi määritellä yhä enemmän itse sitä, minkälaisia kennoja se halusi Panasonicin valmistavan.

Rinnankytkentä merkitsi sähköteknisesti myös sitä, että jokaisesta keskimäärin 3,5 voltin kennosta syntyi aina yksi isompi kenno. Lisäksi kennojen jännite säilyi samana, mutta kapasiteettia oli sitä enemmän mitä useampia kennoja ryhmään oli liitetty. Näin syntyneitä kennoja sarjaan kytkemällä saatiin moduulin jännitettä nostettua, ja moduuleita edelleen sarjaan kytkemällä päästiin ajomoottorin vaatimaan korkeajännitteeseen.

Daniel Salosen L7 Drive -yhtiö on kehittänyt järjestelmän, joka koostuu pelkästään rinnankytketyistä akkukennoista. DC/DC-muuntimen avulla akkupaketin antama jännite nostetaan juuri sille tasolle mitä kullakin hetkellä tarvitaan.

Salosen syy ryhtyä tutkimaan sarjavalmisteisten kennojen yhdistämistä yhdeksi isommaksi kennoksi oli hyvin käytännöllinen. Salonen tarvitsi virtalähdettä yhtiönsä kehittämään sähkömoottoreiden ohjaimeen, jonka kauppanimi on L7 Drive.

– Rinnan kytketyt kennot myös tasapainottavat toisiansa ikään kuin luonnostaan.

Lue lisää: Saako alle 15 000 eurolla käytetyn täyssähköauton? IS tutki tarjontaa – tässä tulos

Tasapainotus tarkoittaa sitä, että rinnankytketyissä ”akkuperheissä” voidaan myös käyttää mahdollisimman samankaltaisia kennoja. Tämä tekee koko ajoakusta tasalaatuisemman, jolloin akkujenhallintajärjestelmän työ helpottuu – ja se taas lisää koko ajoakuston vikasietoisuutta.

Lue lisää: Suomalaiskeksijä kertoo, miksi muut auton­valmistajat eivät ole kopioineet Teslan onnistunutta akkuratkaisua

Mitä rinnan ja sarjaan kytkeminen tarkoittavat?

■ Esimerkiksi rinnankytketyt joulukuusen valot muodostavat virtalähteen kanssa jokainen oman virtapiirinsä, eikä yhden lampun irrottaminen sammuta muita.

■ Rinnankytketyt joulukuusen valot siis tunnistaa siitä, etteivät muut lamput sammu, vaikka yhden niistä irrottaisi.

■ Sarjaan kytkeminen liittää sen sijaan jokaisen siihen kuuluvan lampun samaan virtapiiriin, joka ei saa mennä poikki mistään kohtaa. Kaikki sammuvat, jos yksi sammuu.

■ Sama koskee sarjaan kytkettyjä akkukennoja. Mikä tahansa niistä voi vioittuessaan katkaista koko virtapiirin ja samalla estää muiden akkujen toiminnan.

■ Sarjaan kytkettäessä akut tuottavat myös isomman jännitteen, esimerkiksi 1,5+1,5 voltin taskulampun patterit tuottavat 3 voltin jännitteen. Rinnankytketyt akut eivät kohota jännitettä, mutta rinnankytkentä lisää niistä saatavaa virtaa eli kapasiteettia.

Seuraa ja lue artikkeliin liittyviä aiheita

Tietoa ei ole vielä lähdetty hakemaan

Osion tuoreimmat

Luitko jo nämä?