L7 Driven ratkaisu parantaa merkittävästi akkujen elinkaarta ja käytettävyyttä

07.10.2020

L7 Drive Oy:n tie on kulkenut uuden sähköajoneuvon kehittämisestä IoT-energiaratkaisujen kehittäjäksi.

Sen kohdeasiakkaita ovat erityisesti tele- ja autoalan yritykset, jotka ovat hyvin kiinnostuneita sen kehittämistä akkukäyttöjen uusista ratkaisuista, joilla mahdollistetaan akkukennojen tehokas käyttö turvallisesti ja aiempaa edullisemmin sekä älykkäiden akkukäyttöjen edellyttämät monitorointi ja ohjausjärjestelmät.

L7Drive aloitti toimintansa vuonna 2011, jolloin sen tavoitteena oli kehittää kevyt L7-luokan sähköajoneuvo, LEV (Light Electric Vehicle), kaupunkien sisäiseen logistiikkaan.

”Suunnittelimme sähköajoneuvon jo varsin pitkälle yhden autoalan yrityksen kanssa. Kävimme läpi lähes kaikki mahdolliset kaupalliset ja tekniset yksityiskohdat. Silloin ei kuitenkaan ollut hyvä aika kehittää ihan uutta sähköajoneuvoa, emmekä saaneet lisärahoitusta hankkeelle. Onneksi!” toteaa L7 Driven toimitusjohtaja Pentti Bruun.

Sähköajoneuvoa kehittänyt ryhmä ryhtyi miettimään, minkä projektissa syntyneen ydinosaamisen ympärille voisi kehittää uutta liiketoimintaa. Tiimi oli nähnyt, miten sähköauton voimalinjan ja erityisesti akkupaketin rakenne oli monimutkainen, ja se toi isoja haasteita niiden kehittämiseen.

”Akkujen tehokas, taloudellinen ja pitkäikäinen käyttö oli kaikkien akkukäyttöisten kulkuneuvojen haaste. Olimme jo tuolloin kehittäneet ajatusta ratkaista akkukäytön ongelmat täysin eri tavalla kuin kilpailijamme. Rakennamme paketin vain rinnankytketyistä akkukennoista, jotta pääsemme eroon hankalasta akun hallintajärjestelmästä”, kertoo Bruun.

Yleisimmin käytössä olevissa ratkaisuissa käytetään 3,2-3,7 voltin litium-kennoja, joita kytketään sarjaan niin monta kuin sovelluskohteen jännite vaatii. Haasteena on, että sarjaan kytkettäessä koko sarjan käyttöä määrittää sen huonoin kenno. Tilanne on sama kuin joulukuusen kynttiläsarjoissa, kun yksi lamppu menee rikki, sarjaan ei tule valoa.

L7 Drive mietti asian toisin. ”Meidän ratkaisussamme kytketään kaikki kennot rinnakkain. DC/DC-muuntimen avulla akkupaketin antama jännite nostetaan juuri sille tasolle kuin sillä hetkellä tarvitaan. Akkukennot ovat tasapainossa toistensa kanssa automaattisesti ilman kalliita ja monimutkaisia akun hallintajärjestelmiä. Energiaa käytetään taloudellisemmin, ja kennot kestävät käyttöä pitempään.”

Ratkaisu käytössä jo telealalla

Yrityksen ensimmäiset kohdeasiakkaat löytyvät sekä ajoneuvopuolelta että telealalta. L7 Driven varavoimaratkaisu on käytössä mm. Nokian LuxTurrim5G-projektissa, jossa yrityksen ratkaisulla varmistetaan keskeytymätön virransaanti 5G-nanoasema­testiverkostossa Nokia campuksella Espoossa vaikka sähköverkossa olisikin kaatunut.

Ratkaisuun kuuluvat rinnan kytketty akkupaketti, patentoitu jännitteenmuunnin, verkkoratkaisun käyttöliittymät sekä pilvipalvelu. Kaikki tieto on seurattavissa ja analysoitavissa reaaliaikaisesti, ja tiedon perusteella voi ohjata koko järjestelmää.

”Järjestelmään on kehitetty myös ns. Virtual Power Plant -toiminnallisuus, jolla melko pieniäkin 5G-nanoaseman varavoimitukseen liittyviä energiavarastoja voidaan koota yhteen ja ohjata niitä reaaliaikaisesti kuin yhtä isoa energialähdettä. Näin voidaan tasapainottaa sähköverkon toimintaa tehokkaasti, taloudellisesti ja CO2-vapaasti”, tiivistää Bruun.

IoT Pajasta korvaamatonta apua ja nopeutta tuotekehitykseen

L7 Driven tiimi ryhtyi pohtimaan, miten jo olemassa olevaa älyratkaisua ja järjestelmän kokonaisuutta voisi hyödyntää autojen tai muiden liikkuvan kaluston hallinnassa: miten tieto saataisiin ajoneuvojen stardardoidusta CAN (Control Area Network)-väylästä pilveen ja kuinka sitä voisi hyödyntää erilaisissa käyttötarpeissa, esimerkiksi autojen etäavaamisessa tai -lukituksessa.

IoT Paja lähti yhteistyökumppaniksi L7 Driven kehityshankkeeseen, joka etenikin vauhdilla kiitos tiiviin yhteistyön ja hyvin tehtyjen projektisuunnitelmien. Ensimmäiset keskustelut käytiin vuoden 2020 maaliskuussa, huhtikuussa käynnistettiin suunnittelu ja kahdeksassa viikossa olivat ensimmäiset protot valmiina kenttätestaukseen.

”Ylipääsemättömän vaikeita haasteita ei tullut vastaan, mutta jännitealueen koko vaati uudelleen suunnittelua. Jos yleisesti kyseisissä ratkaisuissa käytetään 12–48 voltin jännitettä, ajoneuvopuolen vaatimusten mukaan laitteen pitää kestää jopa aina 100 volttiin asti rikkoutumatta. Lisäksi oli etsittävä ratkaisu, jolla saadaan CAN-väylän data pilveen ja sen käsittely mahdollisimman kustannustehokkaaksi”, Bruun kertoo.

IoT Pajan kanssa tehtiin piirilevysuunnittelun katselmointeja, mallinnusta ja erilaisia mittauksia. ”Iot Pajan tiimissä kaikki ovat oman alansa huippuammattilaisia. Heidän laaja-alainen ymmärryksensä teknologiasta, prosesseista, markkinatarpeista sekä asiakkuuksiin liittyvistä tarpeista on maailmanluokkaa”, hehkuttaa Bruun. ”He ovat helposti lähestyttäviä, ja heiltä saa juuri oikeita vinkkejä, haasteita ja kysymyksiä. Heidän avullaan löysimme uusia näkökulmia, ja vältimme turhaa työtä, joka on usein osa tuotekehityshanketta.”

Lisäksi IoT Paja tarjoaa asiakkaidensa käyttöön huippuluokan kone- ja laitevalikoiman. L7 Drive hyödynsi erityisesti piirilevyjyrsintä ja mittauslaitteita, joilla se testasi ja mittasi modeeminsa toimintaa.

L7 Drive on jo pilotoinut tuotetta potentiaalisten asiakkaiden kanssa, ja palaute on ollut erittäin hyvää. Muutamien asiakkaiden kanssa kaupalliset neuvottelut ovat jo käynnissä.

”Olemme onnistuneet rakentamaan tähän aikaan sopivan tuotteen. Pystymme nyt tarjoamaan kustannustehokkaan ja nykyiseen kysyntään soveltuvan kommunikaatiolaitteen. Se toimii hyvin myös akkuratkaisumme kanssa tukien senkin myyntiä. Kiinnostus on kovaa.”

L7 Drive on suojannut kehittämänsä keskeiset teknologiat patentein. Se on jättänyt kuusi patenttihakemusta, joista sille on myönnetty jo kolme patenttia, ml. sen ydinteknologiapatentti.