BYD хочет поднять технологию охлаждения аккумуляторов на новый уровень: её новый патент позволяет погружать аккумуляторы непосредственно в жидкость.

Компания BYD продолжает искать новые способы управления температурой своих систем хранения энергии, и один из её последних патентов предлагает решение, гораздо более радикальное по сравнению с используемыми в настоящее время системами жидкостного охлаждения. Китайская компания зарегистрировала конструкцию, при которой модули аккумуляторов полностью окружены охлаждающей жидкостью, в то время как электроника находится в изолированной сухой зоне.

Речь идет о заявке на патент, предназначенной для стационарной системы хранения, но она интересна тем, что показывает, до каких пределов может зайти поиск решений для контроля температуры аккумуляторов и одновременного решения одной из главных проблем этой технологии — водонепроницаемости.

Заявка была опубликована в Китае в начале этого октября. В документе описывается шкаф, разделенный на два независимых отсека: один предназначен для электрических компонентов, а в другом находятся аккумуляторные модули, находящиеся в прямом контакте с охлаждающей жидкостью.

BYD выводит технологию погружного охлаждения на новый уровень

Большинство современных систем жидкостного охлаждения не позволяют хладагенту вступать в прямой контакт с элементами батареи. Жидкость циркулирует по каналам и металлическим пластинам, расположенным рядом с модулями, так что тепло, выделяемое батареей, сначала передается на эти поверхности, а затем — на хладагент. Это решение позволяет довольно точно контролировать температуру, не вводя жидкость внутрь зоны, где находятся электрические соединения.

Патент BYD предлагает иной подход. Батарейные модули находились бы непосредственно в непроводящей охлаждающей среде, так что жидкость будет соприкасаться с ними и могла бы более прямо отводить тепло. В самой документации патента объясняется, что система использует охлаждающую среду, которая находится в прямом контакте с батарейным модулем.

Очевидное преимущество заключается в том, что сокращается путь, который должно пройти тепло до охлаждающей среды. Однако это решение создаёт ещё одну проблему: если батареи окружены жидкостью, необходимо обеспечить, чтобы эта жидкость не попала к электрическим соединениям, контрольной электронике или к внешней части корпуса.

И именно здесь кроется одна из самых интересных особенностей предложения BYD. Компания не ограничивается простым размещением аккумуляторов в контейнере, заполненном жидкостью, а предлагает физически разделить влажную зону от сухой, чтобы обеспечить защиту электрических компонентов.

Корпус делится на две камеры. В нижней находятся модули аккумуляторов, окруженные хладагентом, тогда как в верхней расположены электрические компоненты. Соединения между этими зонами должны проходить через этот разделитель без создания слабых мест, через которые могла бы вытекать жидкость.

Предложенное решение заключается в прокладке кабелей от камеры, где находятся погруженные модули, к сухой камере через верхнюю часть зоны с жидкостью. Таким образом место, через которое проходят соединения, оказывается подальше от нижней части резервуара, что снижает вероятность его прямого контакта с жидкостью. В патенте конкретно указано, что такая компоновка направлена на снижение риска утечек и повышение герметичности соединений.

Расположение также имеет значение с точки зрения давления. Чем больше глубина жидкости, тем выше давление, оказываемое ею на стенки и узлы герметизации. Поэтому размещение соединений на более высокой позиции позволяет уменьшить нагрузку, с которой сталкивается зона герметизации.

Эта концепция представляет особый интерес, поскольку решает проблему, возникающую именно при использовании систем охлаждения погружением. Недостаточно просто использовать жидкость, которая не является электропроводником: необходимо также тщательно спроектировать контейнер, уплотнения и все зоны, через которые должны проходить кабели и соединения.

Компания BYD уже использует современные системы управления температурой в своих текущих продуктах, хотя архитектура данной патентной заявки отличается. Компания применяет свою технологию Blade Battery в системах хранения энергии и в своих электромобилях, в то время как другие производители, такие как CATL, также используют различные решения с жидкостным охлаждением для контроля температуры своих аккумуляторов.

В традиционных системах хладагент остается внутри четко определенного контура и не вступает в прямой контакт с элементами аккумулятора. Предложение, изложенное в документе CN 122868832 A, меняет именно эту схему: хладагент начинает напрямую окружать модули аккумулятора, в то время как электроника находится в отдельном отсеке.

В документе BYD также предусмотрены различные компоненты в сухой зоне, включая электронные элементы и системы, связанные с охлаждением. Все это объединено внутри корпуса, который может быть частью установки для хранения энергии.