BYD patenteeris uudse vedelikjahutusega akukambri

Hiina suurim autotootja BYD on esitanud patenditaotluse akukambrile, milles elemendimoodulid on sukeldatud otse elektrit isoleerivasse vedelikku, elektriseadmed aga paiknevad eraldi kuivas kambris. Taotlus kirjeldab kaheosalist korpust ning keskendub tehnilisele küsimusele, kuidas viia elektriühendused üle märja alumise ja kuiva ülemise kambri vahelise piiri.

Konstruktsioon, jahutusviis ja tehnilised kompromissid

Enamik tänapäevaseid akupakke kasutab kaudset vedelikjahutust. Selle lahenduse puhul voolab jahutusvedelik akumoodulite kõrval asuvates alumiiniumist jahutusplaatides, mistõttu peab soojus enne jahutusvedelikuni jõudmist läbima elemendi korpuse ja liidesematerjalid. Sukeljahutuse korral muutub soojusülekandetee: moodulid paiknevad otse dielektrilises ehk elektrit isoleerivas vedelikus, mis juhib soojuse moodulite vedelikuga kokkupuutuvatelt pindadelt otse ümbritsevasse vedelikku. See lühendab soojusülekandeteed, kuid muudab akupaki arhitektuuri keerukamaks, sest vedelik tuleb hoida korpuse sees ning komponendid, mis pole mõeldud vedelikus töötama, peavad jääma isoleerituks.

BYD patent võrdleb seda sukeljahutuslahendust ettevõtte enda ja teiste tootjate lahendustega. BYD MC Cube süsteem ühendab Blade-akuelemendid elemendilt-süsteemile paigutuses, samas kui MC Cube-T on variant, mis kasutab selgesõnaliselt vedelikjahutust. CATL-i EnerOne'i ja EnerC energiasalvestustooted kasutavad vedelikjahutust moodulitest väljaspool asuvate jahutusplaatidega ning CATL-i Qilin sõiduautoaku paigutab vedelikjahutusplaadi mitmeotstarbelise vahekihina kõrvuti paiknevate elementide vahele. Nendes lahendustes püsib jahutusvedelik kindlaksmääratud kanalites või kihtides ega ümbritse mooduleid täielikult, samal ajal kui BYD leiutis kirjeldab mooduleid vedelikuga täidetud alumises kambris ja jõuelektroonikat isoleeritud kuivas ülemises kambris.

Patendidokument CN 122868832 A jagab korpuse kaheks eraldi osaks: ülemiseks kuivaks kambriks elektriseadmete jaoks ja alumiseks vedelikukambriks, kus elemendimoodulid on sukeldatud dielektrilisse vedelikku. Selle asemel et juhtida toite- ja signaaliliinid läbi märja kambri põhja või külgseinte, suunatakse elektriühendused ülespoole läbi vedelikukambri ülemise osa, nii et need jõuavad kuiva sektsiooni peamisest vedelikukogusest kõrgemal. Taotluses selgitatakse, et selline paigutus on oluline, sest hüdrostaatiline rõhk suureneb sukeldamissügavusega. Korpuses kõrgemal paiknevad tihendid taluvad väiksemat hüdrostaatilist rõhku kui sügavamal asuvad tihendid.

Viies pistikute ühenduspinnad kõrgemasse ja kuivemasse tsooni, püüab lahendus hoida elektriseadmed vedelikust füüsiliselt eemal, säilitades samal ajal otsesed elektriühendused sukeldatud moodulitega. Teisisõnu tugineb patent nii vedeliku dielektrilistele ja jahutusomadustele kui ka akupaki füüsilisele ülesehitusele, et tagada vedelikukindlad elektriühendused.

Dokument käsitleb otsesõnu akukorpuseid ja energiasalvestusseadmeid, kuid ei nimeta konkreetset kasutusala sõiduautodes. Taotluses loetletakse dielektrilisi vedelikke, sealhulgas süsivesiniku- või estripõhiseid koostisi, ning eristatakse neid tavapärastest jahutusvedelikest, mida kasutatakse kaudsetes jahutusplaadisüsteemides.