ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НЕАТОМНЫХ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК
ELECTRIC POWER SYSTEM FOR PERSPECTIVE NON-NUCLEAR SUBMARINES

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.