Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект



Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект
Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект

 


Владельцы патента RU 2564199:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) (RU)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для бесконтактной передачи на подводный объект электрической энергии, которая, в частности, применяется для зарядки электрической аккумуляторной батареи, установленной на этом подводном объекте. Устройство содержит установленные на судне-носителе управляемый источник напряжения постоянного тока, блок инвертора, содержащий однофазный автономный инвертор напряжения повышенной частоты с блоком управления инвертором, входной конденсатор, а также первичную обмотку трансформатора повышенной частоты в отдельном корпусе, и располагаемые на подводном объекте вторичную обмотку трансформатора повышенной частоты в отдельном корпусе, блок выпрямителя, содержащий однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель, сглаживающий реактор и выходной конденсатор. Корпуса первичной и вторичной обмоток трансформатора закреплены на несущих конструкциях посредством самоцентрующихся стыковочных узлов. Техническим результатом является уменьшение нагрева провода обмоток трансформатора, повышение эффективности передачи электроэнергии на подводный объект и уменьшение времени заряда его аккумуляторных батарей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для бесконтактной передачи на подводный объект электрической энергии, которая, в частности, применяется для зарядки электрической аккумуляторной батареи, установленной на этом подводном объекте.

Известно устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект (Патент RU 2401496, МПК H02J 7/00, «Устройство для зарядки аккумуляторной батареи подводного объекта», авторы Кувшинов Г.Е., Копылов В.В., Филоженко А.Ю., Наумов Л.А., дата приоритета 25.06.2009, опуб. 10.10.2010. Бюл. №28).

Известное устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект состоит из опускаемого под воду блока инвертора и размещенного на подводном объекте блока выпрямителя. В блок инвертора входит однофазный автономный инвертор напряжения повышенной частоты с блоком управления этим инвертором. К входным зажимам инвертора подключены входной конденсатор и концы кабеля, соединяющего указанный инвертор с управляемым источником постоянного тока. Выходные зажимы упомянутого инвертора подключены к первичной обмотке трансформатора повышенной частоты, передающего электроэнергию переменного тока во вторичную обмотку этого трансформатора, размещенную вместе с однофазным мостовым неуправляемым выпрямителем тока и сглаживающим реактором в блоке выпрямителя. Эта вторичная обмотка подключена к входным зажимам упомянутого выпрямителя. Блоки инвертора и выпрямителя снабжены выполненными из изоляционного материала стыковочными стенками, контактные поверхности которых при передаче электрической энергии на подводный объект плотно стыкуются одна к другой. Ко вторым, противоположным контактным, поверхностям этих стенок плотно прилегают в блоке инвертора торец первичной обмотки трансформатора повышенной частоты и в блоке выпрямителя торец вторичной обмотки этого трансформатора.

Указанные стыковочные стенки расположены так, что обе обмотки трансформатора имеют общую ось.

Недостатки устройства обусловлены тем, что из-за отсутствия магнитного сердечника трансформатор имеет низкий коэффициент магнитной связи между первичной и вторичной обмотками, что приводит к необходимости создавать повышенный ток намагничивания в первичной обмотке для осуществления бесконтактной передачи заданного значения электрической мощности. Это вызывает добавочные потери в трансформаторе, повышенный нагрев первичной обмотки и необходимость ограничения передаваемой электрической мощности из условия допустимого нагрева провода обмотки, что приводит к уменьшению зарядного тока аккумулятора и, как следствие, увеличению времени зарядки аккумулятора. Из-за размещения первичной обмотки трансформатора в блоке инвертора затруднена передача тепла от провода обмотки в окружающую среду. Это также приводит к необходимости ограничения передаваемой электрической мощности и соответствует увеличению времени зарядки аккумулятора.

Известно устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект, наиболее близкое по технической сущности к заявляемому устройству [Патент RU 2502170, МПК H02J 3/18, «Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект (варианты)», авторы Кувшинов Т.Е., Копылов В.В., Герасимов В.А., Наумов Л.А., Филоженко А.Ю., Чепурин П.И., дата приоритета 03.05.2012, опуб. 20.12.2013. Бюл. №35 (прототип - второй вариант)].

Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии состоит из опускаемого на глубину погружения подводного объекта блока инвертора и расположенного на подводном объекте блока выпрямителя. В блок инвертора помещен однофазный автономный инвертор напряжения повышенной частоты с блоком управления этим инвертором. Входные зажимы инвертора, к которым подключен входной конденсатор, через кабель соединены с выходными зажимами управляемого источника напряжения. Выходные зажимы инвертора подключены к зажимам первичной обмотки трансформатора повышенной частоты. Первичная обмотка трансформатора снабжена магнитным экраном, выполняющим вместе с магнитным экраном вторичной обмотки трансформатора функцию магнитопровода этого трансформатора. Каждый магнитный экран состоит из чашечного сердечника и соосного с ним цилиндрического стержня, помещенного внутрь чашечного сердечника. Вторичная обмотка трансформатора, а также однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель, сглаживающий реактор и выходной конденсатор размещены в блоке выпрямителя. Обмотки трансформатора имеют максимальную магнитную связь, когда оси обмоток совпадают, а торцы обмоток находятся на минимальном расстоянии друг от друга. Выходные зажимы вторичной обмотки подключены к входным зажимам выпрямителя. Один из выходных зажимов выпрямителя подключен к первому из выходных зажимов устройства через сглаживающий реактор. Второй выходной зажим выпрямителя подключен ко второму из выходных зажимов устройства непосредственно. Выходные зажимы устройства соединены с аккумулятором подводного объекта.

Применение у прототипа трансформатора повышенной частоты с магнитопроводом приводит к увеличению магнитной связи между обмотками, что повышает эффективность бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект. Вместе с тем в процессе передачи электроэнергии между первичной и вторичной обмотками трансформатора остается некоторый конструктивный зазор, определяемый толщиной стыковочных стенок. Указанный зазор обусловливает снижение коэффициента магнитной связи между обмотками и требует для бесконтактной передачи на подводный объект заданного значения электрической мощности создания в первичной обмотке увеличенного намагничивающего тока, что приводит к повышенному нагреву провода первичной обмотки.

Первый недостаток известного устройства для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект (прототипа) обусловлен тем, что при размещении первичной обмотки трансформатора в блоке инвертора происходит взаимный нагрев этой обмотки и тепловыделяющих элементов инвертора, а также затрудняется отвод и рассеивание тепла от обмотки в окружающую среду. Это обстоятельство вызывает необходимость ограничения передаваемой электрической мощности из условия допустимого нагрева провода обмотки, что приводит к уменьшению зарядного тока аккумулятора и, как следствие, увеличению времени зарядки аккумулятора. Размещение вторичной обмотки в блоке выпрямителя также затрудняет отвод и рассеивание выделяющегося в ней тепла в окружающую среду.

Второй недостаток прототипа определяется тем, что при стыковке контактных поверхностей блоков инвертора и выпрямителя под водой для осуществления процесса бесконтактной передачи электроэнергии по объективным причинам затруднен контроль над процессом указанной стыковки, вследствие чего контактные поверхности могут быть неплотно прижаты одна к другой, а обмотки трансформатора повышенной частоты могут оказаться не соосны. По этой причине коэффициент магнитной связи между обмотками трансформатора снижается, что также приводит к уменьшению передаваемой мощности от первичной к вторичной обмотке, сопровождается снижением значения вторичного тока трансформатора и соответственно увеличением времени заряда аккумуляторных батарей на подводном объекте.

В основу заявляемого изобретения поставлена задача исключить указанные недостатки, т.е. уменьшить нагрев и увеличить токовую нагрузку на провод трансформатора, за счет чего повысить эффективность передачи электроэнергии на подводный объект и уменьшить время заряда его аккумуляторных батарей.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект, состоящем из трансформатора повышенной частоты с первичной и вторичной обмотками, блока инвертора, содержащем однофазный автономный инвертор напряжения повышенной частоты с блоком управления этим инвертором и опускаемым под воду на глубину погружения подводного объекта, и размещенного на подводном объекте блока выпрямителя, который содержит однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель тока, сглаживающий реактор и выходной конденсатор, причем первый из выходных зажимов этого выпрямителя соединен с первым выходным зажимом устройства через сглаживающий реактор, а второй выходной зажим выпрямителя соединен со вторым выходным зажимом устройства непосредственно, к выходным зажимам устройства подключен также выходной конденсатор, при этом к входным зажимам указанного инвертора подключены входной конденсатор и концы кабеля, соединяющего этот инвертор с управляемым источником напряжения постоянного тока, который находится на судне или на берегу, а к первому и второму выходным зажимам устройства подключены потребители электроэнергии подводного объекта, первичная и вторичная обмотки трансформатора повышенной частоты снабжены магнитными экранами, выполненными из непроводящего материала с высокой магнитной проницаемостью и по одному прилегающими к торцам первичной и вторичной обмоток трансформатора, при этом первичная обмотка трансформатора подсоединена к выходным зажимам инвертора, а вторичная обмотка этого трансформатора подсоединена к входным зажимам выпрямителя, дополнительно введены первый и второй корпуса для размещения в них первичной и вторичной обмоток трансформатора отдельно вне блоков инвертора и выпрямителя, корпус первичной обмотки трансформатора допускает опускание его на глубину погружения подводного объекта, а вторичная обмотка трансформатора в своем корпусе размещена на подводном объекте, указанные корпуса имеют стыковочные стенки из изоляционного материала, плоские контактные поверхности которых при передаче электрической энергии на подводный объект плотно прилегают одна к другой, а ко вторым, противоположным контактным, поверхностям этих стенок плотно прилегают в корпусе первичной обмотки торец первичной обмотки трансформатора повышенной частоты, а в корпусе вторичной обмотки - торец вторичной обмотки этого трансформатора, при передаче электрической энергии корпуса расположены так, что обе обмотки трансформатора имеют общую ось, а стенки корпусов первичной и вторичной обмоток, противоположные стыковочным стенкам этих корпусов, за соответствующими магнитными экранами, плотно прилегающие к этим магнитным экранам, выполнены из теплопроводящего материала с развитой теплоотводящей поверхностью.

Поставленная задача достигается также тем, что корпуса первичной и вторичной обмоток трансформатора закреплены на несущих конструкциях посредством самоцентрующихся стыковочных узлов.

В заявленном устройстве для бесконтактной передачи электрической энергии на подводный объект общими существенными признаками для него и для его прототипа являются:

- трансформатор повышенной частоты с первичной и вторичной обмотками, содержащими магнитные экраны;

- блок инвертора и блок выпрямителя;

- блок инвертора содержит однофазный автономный инвертор напряжения повышенной частоты с блоком управления этим инвертором и допускает опускание его под воду на глубину погружения подводного объекта;

- к входным зажимам инвертора подключены входной конденсатор и концы кабеля, соединяющие инвертор с управляемым источником напряжения постоянного тока;

- к выходным зажимам инвертора подключена первичная обмотка трансформатора повышенной частоты;

- блок выпрямителя размещен на подводном объекте и содержит однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель тока, сглаживающий реактор и выходной конденсатор;

- к входным зажимам выпрямителя подключена вторичная обмотка трансформатора повышенной частоты;

- первый из выходных зажимов выпрямителя соединен с первым выходным зажимом устройства через сглаживающий реактор, а второй выходной зажим выпрямителя соединен со вторым выходным зажимом устройства непосредственно, к выходным зажимам устройства подключен также выходной конденсатор;

- торцы первичной и вторичной обмоток трансформатора прилегают к плоским стыковочным стенкам, контактные поверхности которых прилегают друг к другу в режиме бесконтактной передачи электроэнергии;

- ко вторым, противоположным первым, торцам обмоток плотно прилегают магнитные экраны в виде чашечных магнитопроводов;

- в режиме бесконтактной передачи электроэнергии магнитные экраны образуют для трансформатора магнитопровод броневого типа с немагнитным зазором.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявленного устройства для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект и его прототипа показывает, что первый в отличие от прототипа имеет следующие отличительные признаки:

- в устройство введены корпуса для размещения в них первичной и вторичной обмоток трансформатора отдельно вне блоков инвертора и выпрямителя;

- указанные корпуса имеют стыковочные стенки из изоляционного материала, плоские контактные поверхности которых при передаче электрической энергии на подводный объект плотно прилегают одна к другой, а ко вторым, противоположным контактным, поверхностям этих стенок плотно прилегают в корпусе первичной обмотки торец первичной обмотки трансформатора повышенной частоты, а в корпусе вторичной обмотки - торец вторичной обмотки этого трансформатора;

- при передаче электрической энергии указанные корпуса расположены так, что обе обмотки трансформатора имеют общую ось, а стенки корпусов первичной и вторичной обмоток, противоположные стыковочным стенкам упомянутых корпусов (за соответствующими магнитными экранами, плотно прилегающие к этим магнитным экранам), выполнены из теплопроводящего материала с развитой теплоотводящей поверхностью;

- корпуса первичной и вторичной обмоток трансформатора закреплены на несущих конструкциях посредством самоцентрующихся стыковочных узлов.

Отличительные признаки предлагаемого решения выполняют следующие функциональные задачи для достижения требуемого технического результата.

Признаки: «… в устройство введены корпуса для размещения в них первичной и вторичной обмоток трансформатора отдельно вне блоков инвертора и выпрямителя, … при передаче электрической энергии корпуса расположены так, что обе обмотки трансформатора имеют общую ось, а стенки корпусов первичной и вторичной обмоток, противоположные стыковочным стенкам этих корпусов, за соответствующими магнитными экранами, плотно прилегающие к магнитным экранам, выполнены из теплопроводящего материала с развитой теплоотводящей поверхностью…» позволяют исключить взаимный нагрев обмоток и тепловыделяющих элементов инвертора и выпрямителя, а также увеличить отвод и рассеивание тепла от обмотки в окружающую среду. Эти условия делают возможным увеличение токовых нагрузок на провод обмоток трансформатора и на силовые элементы инвертора и выпрямителя, что позволяет увеличить зарядный ток и, как следствие, сократить время зарядки аккумуляторных батарей на подводном объекте.

Признак «…корпуса первичной и вторичной обмоток закреплены на несущих конструкциях посредством самоцентрующихся стыковочных узлов» способствует повышению точности достижения соосности обмоток и более плотному прижатию контактных поверхностей стыковочных стенок корпусов трансформатора повышенной частоты одна к другой, когда они совмещаются для осуществления процесса бесконтактной передачи электроэнергии. Это увеличивает коэффициент магнитной связи между обмотками трансформатора, что сопровождается увеличением передаваемой мощности, увеличением вторичного тока трансформатора и соответственно уменьшением времени зарядки аккумуляторных батарей на подводном объекте.

На основании изложенного можно заключить, что совокупность существенных признаков заявленного изобретения имеет причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков изобретения стало возможным решение поставленной задачи. Указанные существенные признаки, отличающие заявленное устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект от прототипа, в совокупности с признаками, общими для него и прототипа, обеспечивают достижение заявленного технического результата во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект; на фиг. 2 - чертеж высокочастотного трансформатора.

Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии от управляемого источника 1 напряжения постоянного тока, который находится на судне или на берегу, к потребителям 2 электроэнергии подводного объекта 3 состоит из блока 4 инвертора, соединенного с источником 1 кабелем 5 и расположенного на подводном объекте 3 блока 6 выпрямителя. В блоке 4 размещен однофазный автономный инвертор 7 напряжения повышенной частоты с блоком 8 управления этим инвертором. Входные зажимы 9 инвертора 7, к которым подключен входной конденсатор 10, соединены с выходными зажимами 11 управляемого источника 1 напряжения постоянного тока через кабель 5. Выходные зажимы инвертора 7 подключены к зажимам 12 первичной обмотки 13 трансформатора 14 повышенной частоты. Первичная обмотка 13 трансформатора 14 снабжена магнитным экраном 15, выполняющим вместе с магнитным экраном 16 вторичной обмотки 17 трансформатора 14 функцию имеющего немагнитные зазоры магнитопровода броневого типа этого трансформатора. Однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель 18, сглаживающий реактор 19 и выходной конденсатор 20 размещены в блоке 6 выпрямителя. Снабженные магнитными экранами 15 и 16 обмотки 13 и 17 образуют трансформатор 14 повышенной частоты, когда оси обмоток совпадают, а торцы обмоток находятся на малом расстоянии друг от друга, как показано на фиг. 2. Магнитные экраны 15 и 16 обеспечивают увеличение взаимной индуктивности M между обмотками 13 и 17. Выходные зажимы 21 вторичной обмотки 17 подключены к входным зажимам выпрямителя 18. Один из выходных зажимов 22 выпрямителя 18 подключен к первому из выходных зажимов 23 устройства через сглаживающий реактор 19. Второй из выходных зажимов 22 выпрямителя 18 подключен ко второму из выходных зажимов 23 непосредственно. С выходными зажимами 23 устройства соединены потребители 2 подводного объекта 3. Магнитные экраны и обмотки высокочастотного трансформатора 14 размещены в отдельных корпусах: первичная обмотка 13 и магнитный экран 15 - в корпусе 24, а вторичная обмотка 17 с магнитным экраном 16 - в корпусе 25.

На фиг. 2 дан разрез трансформатора повышенной частоты, который имеет разъединяющиеся первичную и вторичную части. Первичная часть трансформатора повышенной частоты содержит первичную обмотку 13 с магнитопроводом 15, размещенную в корпусе 24. Вторичная часть этого трансформатора содержит вторичную обмотку 17 с магнитопроводом 16, заключенные в корпус 25. Контактные поверхности плоских стыковочных стенок корпусов 24 и 25 прижаты друг к другу, как показано на фиг. 2. Ко вторым, противоположным первым, поверхностям этих стенок плотно прилегают в блоке 24 первый торец первичной обмотки 13 трансформатора и в блоке 25 первый торец вторичной обмотки 17 трансформатора. Магнитные экраны 15 и 16, выполненные из непроводящего материала с высокой магнитной проницаемостью, прижаты ко вторым торцам первичной 13 и вторичной 17 обмоток и охватывают указанные обмотки так, что образуется магнитопровод трансформатора с некоторым немагнитным зазором, минимальное значение которого определяется толщиной плоских стыковочных стенок корпусов трансформатора. Стенки 26 и 27 корпусов блока 24 первичной и блока 25 вторичной частей трансформатора, расположенные за магнитным экраном и противоположные плоским стыковочным стенкам, выполнены из теплопроводящего материала с развитой теплоотводящей поверхностью.

С помощью самоцентрующихся стыковочных узлов 28 и 29, связывающих корпуса первичной 24 и вторичной 25 частей трансформатора с несущими конструкциями 30 и 31 соответственно, обеспечивается плотное прижатие контактных поверхностей плоских стыковочных стенок указанных корпусов и соосность первичной 13 и вторичной 17 обмоток трансформатора.

Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект работает следующим образом.

При включении управляемого источника 1 напряжение с его выходных зажимов 11 через кабель 5 поступает на входные зажимы 9 инвертора 7, к которым подключен также сглаживающий конденсатор 10. Алгоритм работы управляемого источника 1 обеспечивает заряд конденсатора 10 с ограничением тока заряда допустимым значением. В режиме автозапуска на выходных зажимах 12 инвертора появляется переменное напряжение высокой частоты, параметры которого определяются настройками блока управления 8 инвертором. Под действием этого напряжения в первичной обмотке 15 трансформатора возникает переменный ток. В режиме передачи электроэнергии производится стыковка контактных поверхностей корпусов 24 и 25 первичной и вторичной частей трансформатора. Благодаря магнитной связи между первичной и вторичной обмотками магнитный поток, вызванный переменным током высокой частоты первичной обмотки, индуцирует переменное напряжение той же частоты во вторичной обмотке. Под действием этого напряжения в нагрузке 2 возникает постоянный ток, который получается из тока вторичной обмотки 17 трансформатора после его выпрямления в блоке выпрямителя 18 и уменьшения пульсаций выпрямленного тока сглаживающим реактором 19 и выходным конденсатором 20.

Поскольку трансформатор 14 имеет конструктивный немагнитный зазор (минимальное значение этого зазора равно удвоенной толщине плоских стыковочных стенок) и соответственно пониженный коэффициент магнитной связи между первичной и вторичной обмотками, то это приводит к необходимости создавать увеличенный ток первичной обмотки трансформатора для получения требуемого значения зарядного тока аккумуляторов подводного объекта. Выполнение первичной обмотки в отдельном корпусе вне инвертора исключает взаимный нагрев тепловыделяющих элементов инвертора и первичной обмотки трансформатора, что совместно с наличием стенки корпуса 24 первичной обмотки из теплопередающего материала с развитой теплоотводящей поверхностью способствует хорошему охлаждению первичной обмотки 13 и позволяет создавать увеличенные токовые нагрузки на ее провод. Увеличенный ток первичной обмотки позволяет создавать увеличенный ток вторичной обмотки, что приводит к повышению зарядного тока аккумуляторных батарей подводного объекта и сокращению времени их заряда.

С помощью самоцентрующихся стыковочных узлов 28 и 29, связывающих корпуса первичной 24 и вторичной 25 частей трансформатора с несущими конструкциями 30 и 31 соответственно, обеспечивается плотное прижатие контактных поверхностей плоских стыковочных стенок указанных корпусов и соосность первичной 13 и вторичной 17 обмоток трансформатора. Вследствие этого между обмотками 13 и 17 достигается максимальный коэффициент магнитной связи и максимальный возможный ток во вторичной обмотке без увеличения намагничивающего тока в первичной обмотке, что также способствует повышению зарядного тока и уменьшению времени зарядки аккумуляторных батарей.

1. Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект, состоящее из трансформатора повышенной частоты с первичной и вторичной обмотками, блока инвертора, содержащего однофазный автономный инвертор напряжения повышенной частоты с блоком управления этим инвертором и опускаемого под воду на глубину погружения подводного объекта, и размещенного на подводном объекте блока выпрямителя, который содержит однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель тока, сглаживающий реактор и выходной конденсатор, причем первый из выходных зажимов упомянутого выпрямителя соединен с первым выходным зажимом устройства через сглаживающий реактор, а второй выходной зажим выпрямителя непосредственно соединен со вторым выходным зажимом устройства, и к выходным зажимам устройства, подключенным к потребителям электроэнергии подводного объекта, также подключен выходной конденсатор, при этом к входным зажимам упомянутого инвертора подключены входной конденсатор и концы кабеля, соединяющего инвертор с управляемым источником напряжения постоянного тока, установленного на судне или на берегу, при этом первичная и вторичная обмотки трансформатора повышенной частоты снабжены магнитными экранами, выполненными из непроводящего материала с высокой магнитной проницаемостью и по одному прилегающими к торцам первичной и вторичной обмоток трансформатора, причем вторые торцы первичной и вторичной обмоток трансформатора прилегают к плоским стыковочным стенкам, первичная обмотка трансформатора подсоединена к выходным зажимам инвертора, а вторичная обмотка этого трансформатора подсоединена к входным зажимам выпрямителя, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит корпуса для размещения в них первичной и вторичной обмоток трансформатора отдельно вне блоков инвертора и выпрямителя, корпус первичной обмотки трансформатора выполнен с возможностью опускания его на глубину погружения подводного объекта, а вторичная обмотка трансформатора в своем корпусе размещена на подводном объекте, причем указанные корпуса имеют стыковочные стенки из изоляционного материала, плоские контактные поверхности которых при передаче электрической энергии на подводный объект плотно прилегают одна к другой, а ко вторым противоположным контактным поверхностям этих стенок плотно прилегают в корпусе первичной обмотки торец первичной обмотки трансформатора повышенной частоты, а в корпусе вторичной обмотки - торец вторичной обмотки этого трансформатора, упомянутые корпуса выполнены с возможностью расположения при передаче электрической энергии так, что обе обмотки трансформатора имеют общую ось, при этом стенки корпусов первичной и вторичной обмоток, противоположные стыковочным стенкам за соответствующими магнитными экранами, плотно прилегающие к магнитным экранам, выполнены из теплопроводящего материала с развитой теплоотводящей поверхностью.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпуса первичной и вторичной обмоток трансформатора закреплены на несущих конструкциях посредством самоцентрующихся стыковочных узлов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к блокировке зарядного порта транспортного средства. Устройство блокировки зарядного порта содержит зарядный порт транспортного средства, к которому подключается зарядный соединитель для подачи мощности заряда в аккумулятор; зацепляющий элемент на зарядном соединителе, ограничивающий отсоединение соединителя от зарядного порта и обеспечивающий отсоединение соединителя от зарядного порта.

Изобретение относится к управлению крутящим моментом и системе бесконтактной зарядки. Устройство управления крутящим моментом содержит средство обнаружения угла открытия акселератора; средство задания крутящего момента, приводящего в движение транспортное средство; и средство управления крутящим моментом для коррекции крутящего момента.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использована в батареях электрических накопителей энергии различного типа. Технический результат - повышение эффективности выполнения традиционных функций по мониторингу, балансировке и защите, обеспечение требуемых для надежной эксплуатации батареи температурных и помехоустойчивых условий ее работы.

Изобретение относится к зарядке транспортного средства. Система зарядки транспортного средства содержит зарядное устройство; устройство ввода для указания планируемого времени для окончания зарядки и контроллер управления зарядным устройством.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах для подзаряда аккумуляторных батарей, находящихся на хранении, с целью компенсации их саморазряда.

Изобретение относится к технике быстрого заряда аккумуляторных батарей. Технический результат - обеспечение быстрого полного заряда. Устройство управления вычисляет, на основе изменения ожидаемого количества энергии, генерируемой посредством блока генерирования энергии, изменения ожидаемого количества энергии, подаваемой посредством блока подачи энергии, и текущего количества электрической энергии, накопленной посредством аккумуляторной батареи, изменение ожидаемого количества электрической энергии, накопленной посредством аккумуляторной батареи, в случае, когда электрическая энергия продолжает подаваться от сети распределения энергии на аккумуляторную батарею.

Изобретение относится к бесконтактному зарядному устройству. Бесконтактное зарядное устройство содержит устройство приема мощности, содержащее катушку; аккумулятор; модуль определения состояния заряда аккумулятора; модуль задания допустимого диапазона для процесса заряда; модуль управления зарядом для управления мощностью процесса заряда для аккумулятора и дисплей для отображения допустимого диапазона для процесса заряда.

Данное изобретение относится к электротехнике, в частности к одной или нескольким электродным пластинам. Технический результат - повышение равномерности плотности входного\выходного тока.

Изобретение относится к устройствам диагностирования и контроля, а именно к диагностированию аккумулятора транспортного средства. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства, которое диагностирует статистику состояния использования аккумуляторной батареи, и, которое представляет меру подавления ухудшения характеристик аккумулятора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения (СЭС) космических аппаратов (КА). Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности эксплуатации АБ в составе СЭС КА.

Изобретение относится к электрическим транспортным средствам. Транспортное средство содержит устройство приема и передачи электрической мощности бесконтактным образом; главный и вспомогательный аккумулятор. Устройство передачи мощности принимает мощность от вспомогательного аккумулятора и передает ее в бортовое устройство. Также транспортное средство содержит модуль управления для задания рабочего состояния транспортного средства как состояния готовности и неготовности к движению. В состоянии готовности модуль управления разрешает заряд главного аккумулятора и подачу мощности от устройства передачи в бортовое устройство. В состоянии неготовности разрешает заряд главного аккумулятора и запрещает подачу мощности от устройства передачи в бортовое устройство. В другом варианте транспортное средство содержит повышающий преобразователь, подключенный к главному аккумулятору; инвертор, подключенный к преобразователю и к аккумулятору; системное реле, подключенное между аккумулятором и преобразователем; системное реле, подключенное между аккумулятором и устройством приема мощности и модуль управления упомянутых реле. Снижается влияние приема и передачи мощности друг на друга. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к светотехнике. Осветительное устройство состоит из источника света, аккумулятора, зарядного устройства, подключенного к аккумулятору, генератора, работающего на солнечной энергии, и блока управления для осуществления управления световым потоком. Способ включает заряд аккумулятора в процессе выработки солнечной энергии; получение локальных данных естественного освещения, многократно: получение с предопределенными интервалами времени локальных данных прогноза погоды, охватывающих предопределенный период времени, и определение модели выходного освещения для предопределенного периода времени; управление осветительным устройством в соответствии с моделью выходного освещения. Указанное определение модели выходного освещения включает прогнозирование потребности освещения для предопределенного периода времени на основе первичных данных об освещенности окружающей среды, при этом первичные данные об освещенности окружающей среды включают локальные данные естественного освещения; прогнозирование емкости аккумулятора на предопределенный период времени на основе текущего уровня накопления энергии и вторичных данных об освещенности окружающей среды, при этом вторичные данные об освещенности окружающей среды включают данные прогноза погоды и локальные данные естественного освещения; и определение модели выходного освещения на основе потребности освещения и емкости аккумулятора, с точки зрения сохранения уровня накопления энергии выше предопределенного минимального уровня, в течение предопределенного периода времени. Технический результат - повышение точности управления осветительным прибором. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к аккумуляторным электроинструментам. Технический результат - повышение влагозащищенности. Корпус аккумуляторной батареи в аккумуляторной батарее инструмента имеет образованные в нем камеру размещения крюка и камеру размещения элементов аккумуляторной батареи. Крюк размещен в камере размещения крюка и выполнен с возможностью для фиксации и расфиксации аккумуляторной батареи инструмента относительно корпуса электроинструмента. Элементы аккумуляторной батареи размещены в камере размещения элементов аккумуляторной батареи. Камера размещения крюка и камера размещения элементов аккумуляторной батареи отгорожены друг от друга. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение подачи мощности в зарядное устройство в конкретное предварительно определенное время. Система управления зарядом аккумулятора для автоматически управляемого транспортного средства содержит узел отслеживания заряда/разряда, который отслеживает величину заряда/разряда аккумулятора, узел задания порогового напряжения ненужности заряда, который задает пороговое напряжение ненужности заряда для аккумулятора, и узел управления зарядом, который выполняет операцию заряда для аккумулятора с использованием зарядного устройства аккумулятора, когда определяется, что напряжение аккумулятора автоматически управляемого транспортного средства, приезжающего на зарядную станцию, ниже порогового напряжения ненужности заряда. Узел задания порогового напряжения ненужности заряда выполнен с возможностью понижать пороговое напряжение ненужности заряда в течение конкретного заданного периода времени. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам контроля аккумуляторных батарей. Технический результат - обеспечение детектирования состояния аккумуляторного блока и управления им, когда аккумуляторный блок неисправен, что может предотвратить получение травмы. Раскрыта система и способ детектирования неисправности для аккумуляторного блока, которые используются в электромобиле. Система детектирования неисправности содержит: блок электропитания; дисплейный блок, соединенный с блоком электропитания; аккумуляторный блок; блок защиты, соединенный с аккумуляторным блоком и блоком электропитания; блок детектирования, который может генерировать по меньшей мере один сигнал обратной связи, когда аккумуляторный блок работает неисправно; а также блок управления, соединенный с блоком детектирования, блоком электропитания, дисплейным блоком и блоком защиты. Блок управления может принимать упомянутый по меньшей мере один сигнал обратной связи, сравнивать его с по меньшей мере одним заданным значением по умолчанию и генерировать сигнал уровня неисправности. Блок защиты управляет работой аккумуляторного блока на основе сигнала уровня неисправности, а дисплейный блок отображает предупреждающее сообщение о неисправности на основе сигнала уровня неисправности. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к зарядке электромобиля. Станция обмена энергией для аккумулятора электротранспортного средства содержит выход мощности для транспортного средства, порт обмена данными для определения способности транспортного средства заряжаться переменным и/или постоянным током и множество источников питания. Источники питания включают в себя источник питания переменного тока и источник питания постоянного тока, а также контроллер для управления мощностью. Станция обмена содержит управляемый переключатель для подключения выхода мощности к любому из источников питания. Контроллер управляет переключателем на основе результата указанного определения. В способе зарядки аккумулятора электротранспортного средства определяют, способно ли транспортное средство, подключенное к выходу мощности, заряжаться переменным и/или постоянным напряжением, и подключают выход мощности к соответствующему силовому входу. Повышается эффективность зарядки. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к приему и передаче электрической мощности на транспортное средство. Устройство приема электрической мощности для транспортного средства содержит модуль приема электрической мощности, принимающий электрическую мощность из устройства передачи электрической мощности бесконтактным способом; узел связи, который передает информацию относительно позиции или размеров модуля приема электрической мощности в устройство передачи электрической мощности. Устройство управления управляет узлом связи и уведомляет пассажира относительно результата определения в отношении желательности бесконтактного заряда, определение по которой выполнено на основе упомянутой информации. Изобретение также относится к устройству передачи электрической мощности, аналогично вышеуказанному устройству приема мощности и к системе бесконтактной передачи/приема электрической мощности, содержащей вышеупомянутые устройство приема и устройство передачи мощности. Решение направлено на расширение функциональных возможностей. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 24 ил.

Использование: в батарейных блоках для обеспечения питания хирургических инструментов. Технический результат - обеспечение приемлемого для утилизации уровня напряжения в батарейном блоке. Батарейные блоки могут содержать множество аккумуляторных элементов и содержать перемещаемый разъем для разряда. При присоединении к хирургическому инструменту разъем для разряда может электрически соединять анод батарейного блока с катодом батарейного блока, например, при помощи резистивного элемента для разрядки батарейного блока. 3 н. и 17 з.п.ф-лы, 72 ил.

Изобретение относится к конструкции зарядного устройства, предпочтительно для транспортных средств. Технический результат - повышение характеристики охлаждения компонентов преобразования мощности. Зарядное устройство для аккумулятора, в котором смонтированы компоненты преобразования мощности для преобразования мощности сети общего электроснабжения в мощность постоянного тока, содержит центральную раму, сформированную C-образной формы в горизонтальном поперечном сечении, при этом компоненты, по меньшей мере, создающие тепло среди компонентов преобразования мощности, монтируются на одной стороне, ограниченной C-образным поперечным сечением, из ее обеих сторон; внешний кожух, присоединенный к центральной раме так, чтобы покрывать центральную раму; и вентилятор, подающий охлаждающий воздух в область, ограниченную C-образным поперечным сечением центральной рамы. 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области космической энергетики. Система состоит из солнечной батареи (СБ), подключенной шинами к регулятору напряжения, причем в плюсовой шине установлен датчик тока, трансформатора, первичная обмотка которого соединена с регулятором напряжения, построенным по мостовой схеме инвертора, выпрямителя, аккумуляторной батареи (АБ) с устройством контроля заряженности, нагрузки, зарядного и разрядного устройств, при этом она содержит систему управления с экстремальным шаговым регулятором мощности СБ, которая соединена измерительным входом с выходом датчика тока, а другими измерительными входами - с шинами СБ и нагрузки с возможностью управления транзисторами регулятора напряжения с входным C-фильтром, причем вторичная обмотка трансформатора соединена с входами выпрямителя, содержащего выходной LC-фильтр, один из силовых выходов которого соединен с входом зарядного устройства, выходом разрядного устройства и входом нагрузки, выход зарядного устройства соединен со входом разрядного устройства и одной из клемм АБ, второй выход выпрямителя соединен с другой клеммой АБ и выходом нагрузки, а измерительные выходы АБ соединены с измерительными входами устройства контроля заряженности АБ. Технический результат - повышение энергетической эффективности системы за счет реализации экстремального регулирования мощности СБ как в режиме заряда АБ, так и в режиме совместного питания от СБ и АБ, а также возможность использования СБ с рабочим напряжением как выше, так и ниже напряжения на АБ и на нагрузке. 3 ил.
Наверх