Электроэнергетическая система подводной лодки с электрохимическим генератором

 

Изобретение относится к корабельной электротехнике и может быть использовано в составе электроэнергетической системы дизель-электрической подводной лодки. Электроэнергетическая система подводной лодки содержит аккумуляторную батарею, дизель-генераторы, гребной электродвигатель, потребители электроэнергии и электрохимический генератор из нескольких энергоблоков. Электрохимический генератор подключен к аккумуляторной батарее через согласующий преобразователь. Согласующий преобразователь разделен по числу энергоблоков на модули, снабженные отдельными датчиками тока энергоблоков и общим блоком управления. Блок управления снабжен датчиком напряжения аккумуляторной батареи. Изобретение обеспечит боевое маневрирование подводной лодки путем заряда или сохранения емкости аккумуляторной батареи. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области корабельной электротехники и может быть использовано в составе электроэнергетической системы (ЭЭС) дизель-электрической подводной лодки (ПЛ).

Известна ЭЭС ПЛ ФРГ "U-1", где напряжение электрохимического генератора (ЭХГ), состоящего из нескольких энергоблоков, регулируется ступенями путем изменения числа последовательно включенных блоков. При этом напряжение ЭХГ подается либо непосредственно на гребной электродвигатель (ГЭД), либо на аккумуляторную батарею (АБ) для заряда (А.Н.Батырев, В.Д.Кошеверов, О.Ю.Лейкин "Корабельные ядерные энергетические установки зарубежных стран". С-Петербург, "Судостроение", 1994 г. Стр.236). Такая ЭЭС не позволяет сохранить полностью емкость АБ, необходимую для боевого маневрирования ПЛ.

Известна также ЭЭС отечественной ПЛ проекта 613Э, принимаемая за прототип, где ГЭД правого борта работает от ЭХГ, левого борта - от АБ (А.А.Постнов "Опытная подводная лодка проекта 613Э с электрохимическими генераторами" Судостроение, 1998, N 2, стр. 28). Однако в известной ЭЭС напряжение АБ может существенно отличаться от напряжения ЭХГ, поэтому при работе ЭХГ АБ приходится разряжать, что уменьшает возможности боевого маневрирования подводной лодки.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение боевого маневрирования ПЛ путем заряда или сохранения емкости АБ.

Решение поставленной задачи достигается тем, что ЭХГ подключается к АБ через согласующий преобразователь (СП), позволяющий понижать или повышать напряжение ЭХГ до уровня напряжения АБ. Причем СП выполнен разделенным по числу энергоблоков на модули с отдельными датчиками тока энергоблоков и общим блоком управления.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, где показана схема ЭЭС ПЛ с ЭХГ.

Электроэнергетическая система подводной лодки содержит аккумуляторную батарею 1, дизель-генераторы 2, гребной электродвигатель 3, потребители электроэнергии 4 и электрохимический генератор 5 с параллельно включенными энергоблоками. ЭХГ 5 подключен к АБ 1 через согласующий преобразователь 6. СП 6 выполнен разделенным по числу энергоблоков на модули с отдельными датчиками тока энергоблоков 7 и общим блоком управления 8 с датчиком напряжения АБ 9. Причем выход каждого датчика тока энергоблока 7 связан с входом соответствующего модуля СП 6, выход датчика напряжения АБ 9 связан с входом блока управления 8, который связан по выходам и входам с каждым модулем СП 6.

Работа осуществляется следующим образом: 1. При заряде АБ Блок управления 8 в режиме поддержания постоянной мощности ЭХГ равномерно распределяет заданную мощность между энергоблоками ЭХГ 5, задавая величину парциальной мощности каждому модулю СП 6 и контролируя развиваемую мощность каждым энергоблоком ЭХГ 5. Мощность каждого энергоблока автономно поддерживается на заданном уровне соответствующим модулем СП 6 с помощью датчика тока энергоблока 7. При этом равномерное распределение нагрузки между параллельно работающими энергоблоками будет обеспечиваться и в случае неравенства напряжений энергоблоков в результате неравномерного повышения напряжения каждым модулем согласующего преобразователя до уровня напряжения АБ 1.

2. В режиме автоматической работы ЭХГ в "буфер" с АБ С помощью датчика напряжения АБ 9 осуществляется периодический контроль напряжения и по ряду последних замеров определяется средняя скорость изменения напряжения. В зависимости от знака скорости изменения напряжения корректируется величина мощности, задаваемой блоком управления 8 модулям СП 6, и понижением или повышением напряжения достигается сохранение емкости АБ 1. При малой величине коррекции сигнал может выдаваться отдельному модулю СП 6 с учетом фактической мощности, развиваемой соответствующим энергоблоком ЭХГ 5.

Таким образом, согласующий преобразователь обеспечивает возможность непрерывной параллельной работы ЭХГ с АБ во всех режимах работы ЭЭС в подводном положении ПЛ при равномерном распределении нагрузки между энергоблоками вплоть до максимальной мощности.

Подключение ЭХГ к АБ через согласующий преобразователь обеспечит боевое маневрирование ПЛ путем заряда или сохранения емкости АБ.

Формула изобретения

1. Электроэнергетическая система подводной лодки, содержащая аккумуляторную батарею, дизель-генераторы, гребной электродвигатель, потребители электроэнергии и электрохимический генератор из нескольких энергоблоков, отличающаяся тем, что электрохимический генератор подключен к аккумуляторной батарее через согласующий преобразователь, разделенный по числу энергоблоков, включенных параллельно, на модули, снабженные датчиками тока энергоблоков и общим блоком управления.

2. Электроэнергетическая система подводной лодки по п.1, отличающаяся тем, что блок управления снабжен датчиком напряжения аккумуляторной батареи.

РИСУНКИ

Рисунок 1