Электроэнергетическая система для перспективных неатомных подводных лодок

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.

 

Изобретение относится к судовой электротехнике.

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

Известны аналоги электроэнергетических систем дизель-электрических подводных лодок (С.Н. Просолов, М.Б. Амитин «Устройство подводных лодок». Военное издательство, Москва 1973 г., стр.262; «Вопросы проектирования подводных лодок. Электроэнергетические системы» изд. ЦКБ МТ «Рубин» 2000 г., стр.34; В.С. Соколов, Б.В. Никифоров и др. «Электротехнические и радиоэлектронные системы дизель-электрических подводных лодок» изд. ФГУП «ЦКБ МТ «Рубин» 2005 г., стр.7), содержащие аккумуляторную батарею, состоящую из двух групп, два дизель-генератора, систему электродвижения, состоящую из главного гребного электродвигателя и электродвигателя экономического хода, щиты управления с коммутационно-защитной аппаратурой, распределительные щиты.

Известные аналоги обладают основным недостатком - малая энергоемкость аккумуляторной батареи и, как следствие, малая скрытность подводного хода подводной лодки.

Известна также электроэнергетическая система дизель-электрических подводных лодок, принимаемая за прототип (Дядик А.Н., Никифоров Б.В. «Корабельные энергетические системы» Санкт-Петербург, 2010, стр.322), содержащая аккумуляторную батарею, состоящую из двух групп, два дизель-генератора, 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-кислотных аккумуляторных батарей:

- 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.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение подводной автономности неатомных подводных лодок за счет применения в составе электроэнергетической системы литий-ионной аккумуляторной батареи (ЛИАБ) и всережимной системы электродвижения.

Поставленная задача достигается тем, что в составе электроэнергетической системы применена литий-ионная аккумуляторная батарея (ЛИАБ) и всережимная система электродвижения. Каждая группа ЛИАБ разделена на полугруппы, подключаемые к силовой сети через сдвоенные автоматические выключатели, распределительные щиты подключены к полугруппам ЛИАБ через диодные развязки. Подключение всережимной системы электродвижения к группам ЛИАБ осуществляется через обратные силовые диоды, установленные в системе электропитания гребного электродвигателя.

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 из которых подключена к силовой сети через сдвоенные автоматические выключатели 10, два распределительных щита 4 подключены к полугруппам аккумуляторной батареи 2 через диодные развязки 9, два дизель-генератора 3 и два распределительных щита 4 подключены к силовой сети через щиты управления с коммутационно-защитной аппаратурой 5, всережимная система электродвижения (СЭД) 6 состоит из гребного электродвигателя 7 и системы его электропитания 8 и подключена к силовой сети через щиты управления с коммутационно-защитной аппаратурой 5 с помощью обратных силовых диодов 11, установленных в системе электропитания 8 гребного электродвигателя 7.

Работа электроэнергетической системы осуществляется следующим образом.

Каждая группа ЛИАБ 1 разбита на полугруппы 2. Защита каждой полугруппы ЛИАБ 2 от токов короткого замыкания обеспечивается ее подключением через сдвоенные автоматические выключатели 10. Такая схема подключения и защиты ЛИАБ позволяет при необходимости наращивать количество элементов аккумуляторной батареи, тем самым повышая ее суммарную энергию.

Электропитание потребителей обеспечивается от распределительных щитов 4. Для надежного электропитания важных потребителей в аварийных ситуациях предусмотрены два распределительных щита 4, подключенных непосредственно к полугруппам ЛИАБ 2 через диодные развязки 9, что обеспечивает равномерный разряд и поддержание одинакового уровня напряжений на полугруппах ЛИАБ 2.

Для обеспечения хода во всех режимах эксплуатации подводной лодки применена всережимная система электродвижения 6, состоящая из гребного электродвигателя 7 и системы его электропитания 8. В системе электропитания 8 реализовано последовательное соединение групп ЛИАБ 1 правого и левого бортов. Для сохранения безостановочной работы всережимной системы электродвижения 6, при выходе из строя одной из групп ЛИАБ 1, в системе электропитания 8 установлены силовые обратные диоды 11.

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 автоматический выключатель, два дизель-генератора, распределительные щиты, щиты управления с коммутационно-защитной аппаратурой, систему электродвижения, отличающаяся тем, что аккумуляторная батарея выполнена в виде литий-ионной аккумуляторной батареи, каждая группа которой разделена на полугруппы, подключенные 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, состоящей из гребного электродвигателя и системы его электропитания, в которой установлены обратные силовые диоды, с помощью которых она подсоединена к силовой сети.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к судовой электротехнике, а именно для использования на перспективных неатомных подводных лодках и в подводных аппаратах с электродвижением.

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 области кораблестроения и может быть использовано при выполнении маневра подводной лодки. Предложен способ повышения маневренности подводной лодки, включающей корпус основной подводной лодки с ходовым винтом в кормовой части и с экипажем, которую функционально связывают стыковочным устройством с дополнительной подводной лодкой с дистанционным управлением и ходовым винтом, при этом функциональную связь стыковочного устройства основной подводной лодки позиционно располагают снизу передней части основного корпуса подводной лодки, который выполняют в виде цилиндра, и стыковочное устройство выполняют с возможностью разворота, а нижний конец его фиксируют сверху средней части корпуса дополнительной подводной лодки для выполнения ее разворота при маневре. Технический результат заключается в улучшении маневренных характеристик подводной лодки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к предприятиям, предназначенным для базирования, техосмотра и переоснащения судов, а также для первоначальных операций, связанных с добычей углеводородов. База подводного нефтедобывающего флота включает административно-бытовой комплекс, док, осмотрон, железнодорожную станцию, аэропорт с вертолетной площадкой. Док выполнен с возможностью техосмотра подводных аппаратов, которые добывают нефть под дрейфующими льдами, и является перевалочным пунктом при доставке нефти радиоуправляемыми рейдерами в сетчатых контейнерах, которые заполняют полимерные емкости с нефтью на сухогрузы для доставки контейнеров на нефтеперерабатывающие заводы. Крыша дока оборудована снегосберегающими канистрами, из которых талая вода может быть использована для поднятия уровня воды в отдельных отсеках дока и для выработки электроэнергии в гидротурбине. Достигается организация базы подводного нефтедобывающего флота для обеспечения техосмотра судов, смен экипажей, пополнения комплектующих материалов и для службы перевалочного пункта при доставке нефти рейдерами на сухогрузы. 8 ил.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно - к техническим средствам для обеспечения технического обслуживания и ремонта подводных добычных комплексов и доставки технологического оборудования с борта надводного обеспечивающего судна на дно акватории, и может быть использовано при создании подводных аппаратов для выполнения работ на подводных добычных комплексах в арктических ледовых условиях. Предложена система для обеспечения технического обслуживания и ремонта подводных добычных комплексов, содержащая спускаемые с обеспечивающего судна подводный аппарат-носитель с установленным на нем подводным роботом, связанный с надводным обеспечивающим судном силовым кабелем, кабелем управления и страховочным тросом. В систему введены в форме кольцевых секторов в плане цистерны главного балласта с клапанами вентиляции в верхней их части и кингстонными решетками в нижней части и цистерны уравнительного балласта. Указанные цистерны последовательно соединены друг с другом с помощью жестких разъемных креплений по периметру их смежных поверхностей, образуя тем самым кольцевой корпус подводного аппарата-носителя, и расположены они по окружности попеременно, преимущественно с равными интервалами и равноудаленными от центра упомянутого кольцевого корпуса. Аппарат-носитель оснащен баллонами сжатого воздуха, манипуляторами, блоком управления им, а также движительно-рулевым комплексом, состоящим из поворотных движительных устройств с приводами, системами сжатого воздуха и уравнительного балласта. В корпусе обеспечивающего судна выполнена шахта для спуска и подъема подводного аппарата-носителя вместе с подводным роботом или с оборудованием подводного добычного комплекса. Технический результат заключается в расширении эксплуатационных возможностей системы, в частности при работе в ледовых условиях. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области кораблестроения и касается конструкции подводных лодок. Предложена подводная боевая лодка, корпус которой сконструирован по блочно-модульной схеме. Носовой и кормовой блоки выполнены в виде однокорпусной цилиндрической (конической) оболочки с концевыми сферическими переборками. Средний блок - в форме прямоугольной призмы с нишами по бортам для контейнеров ракет и центральной выгородкой для размещения прочного отсека для связи носового и кормового блоков с размещенными в верхней части диверсионным аппаратом и всплывающей спасательной камерой. Технический результат заключается в улучшении технико-эксплуатационных характеристик подводной лодки. 4 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам с винтовыми движителями. Предложено транспортное средство, содержащее корпус с двумя рядами рабочих шахт, движитель, рубку, рулевой комплекс, при этом по периметру передней части корпуса транспортного средства с возможностью вращения вокруг передней части корпуса смонтирована пустотелая коническая винтовая рубашка, изготовленная из винтовых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с центрами, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения пустотелой конической винтовой рубашки с образованием по ее периметру многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями и винтовыми канавками с углом наклона относительно оси вращения внутри или снаружи пустотелой конической винтовой рубашки, с разными размерами по ширине полос с увеличением их по длине конической винтовой рубашки от входного к выходному отверстию, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения, причем по наружному периметру винтовой рубашки образованы напуски в виде винтовых лопастей по всей ее длине от входного до выходного отверстия. Достигается расширение эксплуатационных возможностей транспортного средства. 14 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным аппаратам повышенной маневренности, и может использоваться при возведении морских нефтегазодобывающих платформ с прокладкой трубопроводов на дне моря. Подводный аппарат повышенной маневренности содержит обтекаемый корпус, движительный комплекс, водометные трубы с входными и выходными патрубками, причем он снабжен электрогенераторами, аккумуляторными батареями, направляющими экранами и вертикальным водозаборником. Обтекаемый корпус имеет форму капли. Движительный комплекс включает фронтальный, кормовой, левый, правый и центральный гидравлические движители, которые выполнены в виде пустотелой винтовой поверхности и установлены в зоне выходных патрубков водометных труб. Входные патрубки водометных труб размещены внутри вертикального водозаборника. Электрогенераторы установлены на гидравлических движителях. Направляющие экраны имеют форму круглой чаши и с зазором жестко крепятся к корпусу в зонах выходных патрубков водометных труб. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик подводного аппарата. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам с винтовыми движителями. Предложено транспортное средство, содержащее корпус, головку, движитель, рулевой комплекс, при этом по периметру всего корпуса с возможностью вращения вокруг корпуса и собственной оси смонтирована пустотелая цилиндрическая винтовая рубашка с наружными напусками в виде винтовых лопастей по всей длине винтовой рубашки, изготовленная из трех или более прямоугольных полос одинаковых по ширине и по длине вогнутой или выпуклой формы относительно оси вращения винтовой рубашки, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на цилиндрической оправке, или винтовая рубашка может быть изготовлена из трех и более винтовых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с центрами, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения винтовой рубашки, при этом полосы соединены между собой с образованием по периметру винтовой рубашки напусков в виде винтовых лопастей по всей длине винтовой рубашки, винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой или выпуклой формы относительно оси вращения винтовой рубашки с центрами кривизны, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения винтовой рубашки. Достигается расширение эксплуатационных возможностей транспортного средства. 11 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров при всплытии посредством нагружения льда снизу за счет создания силы плавучести. Способ осуществляется посредством создания у судна дифферента на корму и силы плавучести за счет осушения балластных цистерн. При этом судну создают дополнительную силу плавучести, которую периодически изменяют с частотой, равной собственной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, возбуждаемых в ледяном покрове импульсной нагрузкой. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном. 4 ил

Изобретение относится к подводному кораблестроению и может быть использовано преимущественно для атомных подводных лодок. Предложен подводный авианосец, содержащий соединенные параллельно между собой модули, в том числе два двигательных модуля, всего выполнено четыре модуля, при этом третий модуль установлен между двигательными модулями, выполнен авианесущим и содержит взлетную палубу и индуктивную катушку, выполненную концентрично прочному корпусу, под ним выполнен модуль-ангар для самолетов, при этом передняя и задняя оконечности авианесущего модуля выполнены с закрывающимися отверстиями для взлета и посадки. Технический результат заключается в повышении боевых возможностей подводного корабля. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к обитаемым подводным аппаратам. Предложен многокорпусный глубоководный обитаемый аппарат, являющийся универсальной интегрированной системой, который состоит из нескольких (например, трех) корпусов, расположенных, например, в ряд, один из которых основной движущий, а остальные - взаимозаменяемые модули. Во втором варианте выполнения многокорпусного глубоководного обитаемого аппарата оси симметрии его корпусов при виде спереди расположены на одной окружности, в центре системы между корпусами установлены движители. Модули соединены герметично с основным корпусом автоматическим разъемным соединением с переходными люками сообщения между корпусами. Каждый корпус оборудован в зависимости от назначения системами жизнеобеспечения и автономного всплытия. Многокорпусный глубоководный обитаемый аппарат имеет устройство для соединения тросом-кабелем с самолетом-носителем (при размещении его на самолете-носителе) или с судном-носителем и способен передвигаться как по воде, так и под водой с дистанционным управлением как привязной аппарат или как независимый автономный аппарат. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик подводного аппарата, расширении его функциональных возможностей. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.

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