Электроэнергетическая система для перспективных неатомных подводных лодок


 

B63H23/00 - Передача энергии от силовых установок к движителям (изменение шага гребных винтов B63H 3/00; передачи со средствами, допускающими регулируемую по направлению установку гребных винтов B63H 5/125; передачи между ветряными двигателями и движителями B63H 13/00, в забортных двигательно-движительных агрегатах B63H 20/14; передачи со средствами, допускающими регулирование положения гребных винтов B63H 20/08; для транспортных средств вообще B60K; вспомогательные приводные механизмы B63J; элементы передач как таковые F16)

Владельцы патента RU 2534470:

Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" (RU)

Изобретение относится к судовой электротехнике, а именно для использования на перспективных неатомных подводных лодках и в подводных аппаратах с электродвижением. Электроэнергетическая система содержит аккумуляторную батарею, два дизель-генератора, два электрохимических генератора, автоматический выключатель, систему электродвижения, щиты управления с коммуникационно-защитной аппаратурой и распределительные щиты. Система электродвижения выполнена всережимной и состоит из гребного электродвигателя и системы его электропитания, в которой установлены обратные силовые диоды, с помощью которых она подсоединена к силовой сети. Аккумуляторная батарея состоит из двух групп, каждая из которых подключена к силовой сети через автоматические выключатели в щитах аккумуляторной батареи. Аккумуляторная батарея выполнена в виде литий-ионной аккумуляторной батареи, каждая группа которой разделена на полугруппы и подключена к силовой сети через сдвоенные автоматические выключатели. Распределительные щиты подключены к полугруппам литий-ионной аккумуляторной батареи через диодные развязки. Достигается увеличение подводной автономности подводной лодки. 1 ил.

 

Изобретение относится к судовой электротехнике.

Предназначено для использования на перспективных неатомных подводных лодках. Может быть использовано также в подводных аппаратах с электродвижением.

Известна электроэнергетическая система дизель-электрической подводной лодки (В.С.Соколов, Б.В.Никифоров и др. «Электротехнические и радиоэлектронные системы дизель-электрических подводных лодок», изд. ФГУП «ЦКБ МТ «Рубин», 2005 г., стр.94), содержащая аккумуляторную батарею, состоящую из двух групп, подключенных к силовой сети через автоматические выключатели в щитах аккумуляторной батареи, два дизель-генератора, электрохимический генератор, подключенный к каждому борту силовой сети через согласующий преобразователь, систему электродвижения, состоящую из главного гребного электродвигателя и электродвигателя экономического хода, щиты управления с коммутационно-защитной аппаратурой, распределительные щиты.

Известный аналог обладает следующими основными недостатками: малая энергоемкость аккумуляторной батареи и, как следствие, малая скрытность подводного хода подводной лодки;

длительное время заряда аккумуляторной батареи от электрохимического генератора ввиду его малой мощности.

Известна также электроэнергетическая система дизель-электрической подводной лодки, принимаемая за прототип (Дядик А.Н., Никифоров Б.В. «Корабельные энергетические системы», Санкт-Петербург, 2010, стр.507), содержащая аккумуляторную батарею, состоящую из двух групп, подключенных к силовой сети через автоматические выключатели в щитах аккумуляторной батареи, два дизель-генератора, электрохимический генератор, подключенный к каждому борту силовой сети, систему электродвижения, состоящую из главного гребного электродвигателя и электродвигателя экономического хода, щиты управления с коммутационно-защитной аппаратурой, распределительные щиты.

Известная электроэнергетическая система обладает рядом недостатков, обусловленных использованием свинцово-кислотной аккумуляторной батареи и электрохимического генератора малой мощности:

- относительно низкая энергоемкость аккумуляторной батареи;

- относительно низкие ресурсные показатели;

- высокий уровень саморазряда аккумуляторной батареи;

- необходимость частого регулярного технического обслуживания во время эксплуатации;

- необходимость наличия ряда вспомогательных систем;

- относительно малая мощность электрохимического генератора, обеспечивающего заряд аккумуляторной батареи малыми токами длительное время.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение подводной автономности неатомных подводных лодок за счет применения в составе электроэнергетической системы двух электрохимических генераторов, всережимной системы электродвижения и литий-ионной аккумуляторной батареи.

Поставленная задача достигается тем, что в составе электроэнергетической системы применены два электрохимических генератора, всережимная система электродвижения, литий-ионная аккумуляторная батарея. Каждый электрохимический генератор подключен к своему борту силовой сети через автоматический выключатель в соответствующем щите аккумуляторной батареи. Всережимная система электродвижения, состоящая из гребного электродвигателя и системы его электропитания, подключена к силовой сети через обратные силовые диоды, установленные в системе электропитания гребного электродвигателя. Каждая группа литий-ионной аккумуляторной батареи разделена на полугруппы, подключенные к силовой сети через сдвоенные автоматические выключатели.

Два распределительных щита подключены к полугруппам аккумуляторной батареи через диодные развязки.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана схема электроэнергетической системы.

Предлагаемая электроэнергетическая система для перспективных неатомных подводных лодок содержит: две группы аккумуляторной батареи - 1 разделенные на полугруппы - 2, каждая полугруппа аккумуляторной батареи - 2 подключена к силовой сети через сдвоенные автоматические выключатели - 4 в щитах аккумуляторной батареи - 3, каждый электрохимический генератор - 8 подключен к своему борту силовой сети через автоматический выключатель - 5 в соответствующем щите аккумуляторной батареи - 3, два распределительных щита - 6 подключены к полугруппам аккумуляторной батареи - 2 через диодные развязки - 7, два дизель-генератора - 9 и два распределительных щита - 11 подключены к своему борту силовой сети через щиты управления с коммутационно-защитной аппаратурой - 10, всережимная система электродвижения - 12, состоящая из гребного электродвигателя - 15 и системы его электропитания - 13 подключена к силовой сети через щиты управления с коммутационно-защитной аппаратурой - 10 с помощью обратных силовых диодов - 14, установленных в системе электропитания -13 гребного электродвигателя - 15.

Работа электроэнергетической системы осуществляется следующим образом.

Каждая группа литий-ионной аккумуляторной батареи 1 разбита на полугруппы 2. Защита каждой полугруппы 2 от токов короткого замыкания обеспечивается ее подключением через сдвоенные автоматические выключатели 4 в соответствующих щитах аккумуляторной батареи 3. Такая схема подключения и защиты литий-ионной аккумуляторной батареи позволяет при необходимости наращивать количество элементов аккумуляторной батареи, тем самым повышая ее суммарную энергию.

Каждый электрохимический генератор 8 обеспечивает электропитание корабельных потребителей и заряд группы аккумуляторной батареи 1 своего борта, а также электропитание всережимной системы электродвижения 12. Использование двух электрохимических генераторов обеспечивает повышение надежности питания корабельных потребителей электроэнергии и сокращение времени заряда аккумуляторной батареи в подводном положении.

Электропитание потребителей обеспечивается от распределительных щитов 6 и 11. Для надежного электропитания важных потребителей в аварийных ситуациях предусмотрены два распределительных щита 6, подключенных непосредственно к полугруппам аккумуляторной батареи 2 через диодные развязки 7, что обеспечивает равномерный разряд и поддержание одинакового уровня напряжений на полугруппах 2.

Для обеспечения хода во всех режимах эксплуатации подводной лодки применена всережимная система электродвижения 12, состоящая из гребного электродвигателя 15 и системы его электропитания 13. В системе электропитания 13 реализовано последовательное соединение групп аккумуляторной батареи 1 правого и левого бортов. Для сохранения безостановочной работы всережимной системы электродвижения 12, при выходе из строя одной из групп аккумуляторной батареи 1, в системе электропитания 13 установлены силовые обратные диоды 14.

Предлагаемая электроэнергетическая система обеспечивает значительное увеличение подводной автономности подводной лодки и надежное электропитание ответственных потребителей.

Электроэнергетическая система для перспективных неатомных подводных лодок, содержащая аккумуляторную батарею, состоящую из двух групп, каждая из которых подключена к силовой сети через автоматические выключатели в щитах аккумуляторной батареи, два дизель-генератора, электрохимический генератор, систему электродвижения, щиты управления с коммутационно-защитной аппаратурой, распределительные щиты, отличающаяся тем, что электроэнергетическая система снабжена вторым электрохимическим генератором, каждый из которых подключен к своему борту силовой сети через автоматический выключатель, система электродвижения выполнена всережимной системой электродвижения, состоящей из гребного электродвигателя и системы его электропитания, в которой установлены обратные силовые диоды, с помощью которых она подсоединена к силовой сети, а аккумуляторная батарея выполнена в виде литий-ионной аккумуляторной батареи, каждая группа которой разделена на полугруппы и подключена к силовой сети через сдвоенные автоматические выключатели, причем распределительные щиты подключены к полугруппам литий-ионной аккумуляторной батареи через диодные развязки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения. Моторное судно содержит корпус, каюту, силовую установку, редуктор переднего и заднего хода, разобщительную муфту, гребной винт, внутренний пост управления.

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым электроэнергетическим установкам с валогенераторами. Судовая электроэнергетическая установка содержит первый тепловой двигатель, второй тепловой двигатель, валогенератор, генератор, первый, второй и третий валы, вариатор, который соединен с гребным винтом, систему управления, шины питания, датчики скорости вращения.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к скоростным судам, которым по эксплуатационным особенностям необходимо иметь два основных режима движения, например, экономичный и полный ход.

Изобретение относится к системам распределения энергии, которые могут быть использованы на морских судах и подводных лодках. .

Изобретение относится к устройствам для перемещения по водной поверхности. .

Изобретение относится к судостроению. .

Изобретение относится к области оптимизации использования источников энергии. .

Изобретение относится к электроэнергетическим установкам судовых подвижных объектов и может быть использовано на автономных подвижных объектах различного назначения.

Изобретение относится к судостроению , в частности к судовым дизельным энергетическим установкам. .

Изобретение относится к области кораблестроения и касается эксплуатации подводных лодок. Предложен способ повышения маневренности подводной лодки, включающей корпус основной подводной лодки с экипажем и гребными винтами, которую функционально связывают стыковочным устройством с дополнительной подводной лодкой с дистанционным управлением и ходовым винтом.

Изобретение относится к подводным обитаемым и необитаемым аппаратам с автоматическим и телеуправляемым регулированием, преимущественно тихоходным, используемым для освоения мирового океана.
Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации подводных судов в ледовых условиях. Подводная лодка содержит корпус, емкости для изменения плавучести лодки путем заполнения их забортной водой или воздухом.

Изобретение относится к области кораблестроения и может быть использовано при выполнении маневра подводной лодки. Предложен способ повышения маневренности подводной лодки, включающей корпус подводной лодки цилиндрической конфигурации, на которой устанавливают несколько ходовых винтов с возможностью вращения, при этом несколько ходовых винтов выполняют в виде многовитковой спирали или в виде шнека и позиционно располагают и фиксируют с нижней носовой части корпуса подводной лодки с возможностью вращения в секторе относительно осевой плоскости корпуса подводной лодки.

Изобретение относится к области кораблестроения и может быть использовано при выполнении маневра подводной лодки. Предложен способ повышения маневренности подводной лодки, включающей корпус основной подводной лодки с экипажем и ходовыми винтами в кормовой ее части, носовую часть которой функционально связывают стыковочным устройством с кормовой частью дополнительной подводной лодки с дистанционным управлением.

Изобретение относится к области кораблестроения и касается эксплуатации подводных лодок. Предложен способ повышения маневренности подводной лодки, включающей корпус основной подводной лодки с экипажем, которую функционально связывают стыковочным устройством с кормовой частью дополнительной подводной лодки с дистанционным управлением и ходовыми винтами.

Изобретение относится к области спасания людей с аварийных подводных объектов, находящихся под водой. Съемная транспортно-спасательно- водолазная наделка для размещения и транспортировки спасательного подводного аппарата на подводном носителе включает корпус, в котором размещены шахта для установки спасательного подводного аппарата и перехода в корпус подводного носителя, прочные контейнеры с декомпрессионными барокамерами и оборудованием, баллоны со сжатым газом, обеспечивающие обслуживание подводного аппарата и проведение декомпрессии.

Изобретение относится к области поисковых и подводно-технических работ при наличии сплошного ледового покрова в районе нахождения аварийного подводного объекта, например, подводной лодки.

Изобретение относится к области судостроения и касается несущих конструкций подводных аппаратов. Рама (1) для подводного телеуправляемого аппарата (ПТА) содержит рамные элементы (12), сформированные на каркасе (11) из материала с положительной плавучестью.

Изобретение относится к подводному кораблестроению и может быть использовано преимущественно для атомных подводных лодок. Модульная атомная подводная лодка содержит три модуля, двигательный, установленный в средней части, и два боевых, прикрепленных к нему параллельно с обеих сторон.

Изобретение относится к судовой электротехнике для использования на перспективных неатомных подводных лодках. Электроэнергетическая система содержит аккумуляторную батарею, два дизель-генератора, распределительные щиты, щиты управления с коммутационно-защитной аппаратурой, систему электродвижения. Аккумуляторная батарея выполнена в виде литий-ионной аккумуляторной батареи, каждая группа которой разделена на полугруппы. Полугруппы подключены к силовой сети через сдвоенные автоматические выключатели. Распределительные щиты подключены к полугруппам литий-ионной аккумуляторной батареи через диодные развязки. Система электродвижения выполнена в виде всережимной системы электродвижения, которая состоит из гребного электродвигателя и системы его электропитания, также в ней установлены обратные силовые диоды, с помощью которых она подсоединена к силовой сети. Достигается увеличение подводной автономности подводной лодки и надежное электропитание ответственных потребителей. 1 ил.
Наверх