RU2537929C2 - Electric power system for perspective non-nuclear submarines - Google Patents

Electric power system for perspective non-nuclear submarines Download PDF

Info

Publication number
RU2537929C2
RU2537929C2 RU2013120384/11A RU2013120384A RU2537929C2 RU 2537929 C2 RU2537929 C2 RU 2537929C2 RU 2013120384/11 A RU2013120384/11 A RU 2013120384/11A RU 2013120384 A RU2013120384 A RU 2013120384A RU 2537929 C2 RU2537929 C2 RU 2537929C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power
electric
groups
battery
power supply
Prior art date
Application number
RU2013120384/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013120384A (en
Inventor
Борис Владимирович Никифоров
Дмитрий Викторович Батрак
Андрей Валерьевич Чигарев
Константин Юрьевич Игнатьев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" filed Critical Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин"
Priority to RU2013120384/11A priority Critical patent/RU2537929C2/en
Publication of RU2013120384A publication Critical patent/RU2013120384A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537929C2 publication Critical patent/RU2537929C2/en

Links

Landscapes

  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention is related to naval electronic equipment to be used at perspective non-nuclear submarines. The electric power system comprises an accumulator battery, two diesel generating sets, distribution boards, control switchboard with switching and protecting equipment, and electric propulsion system. The accumulator battery is made as lithium ion battery, and its each group is divided into semi-groups. The semi-groups are connected to the power system through doubled automatic circuit breakers. The distribution boards are connected to semi-groups of the lithium ion battery through diode isolation. The electric propulsion system is made as all-mode electric propulsion system consisting of a propulsion motor and its power supply system, bypass power diodes are also installed in it and the system is connected to the power line by these diodes.
EFFECT: increasing sea endurance of a submarine and providing reliable power supply of essential systems.
1 dwg

Description

Изобретение относится к судовой электротехнике.The invention relates to marine electrical engineering.

Предназначено для использования на перспективных неатомных подводных лодках. Может быть использовано также в подводных аппаратах и надводных судах с электродвижением.Designed for use on promising non-nuclear submarines. It can also be used in underwater vehicles and surface ships with electric propulsion.

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.Analogs of electric power systems of diesel-electric submarines are known (S. N. Prosolov, M. B. Amitin “Submarine Design.” Military Publishing House, Moscow 1973, p. 262; “Submarine Design Issues. Electric Power Systems” ed. TsKB MT Rubin 2000, p. 34; V.S. Sokolov, B.V. Nikiforov et al. “Electrotechnical and radio-electronic systems of diesel-electric submarines” published by FSUE TsKB MT Rubin 2005 , p. 7), containing a battery consisting of two groups, two diesel generators, an electrode system navigation, consisting of the main rowing electric motor and electric motor of economic progress, control panels with switching and protective equipment, switchboards.

Известные аналоги обладают основным недостатком - малая энергоемкость аккумуляторной батареи и, как следствие, малая скрытность подводного хода подводной лодки.Known analogues have the main disadvantage - low energy consumption of the battery and, as a consequence, low secrecy of the underwater submarine course.

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.Also known is the electric power system of diesel-electric submarines, taken as a prototype (Dyadik AN, Nikiforov BV “Ship energy systems” St. Petersburg, 2010, p. 322), containing a battery consisting of two groups, two diesel generators, an electric propulsion system consisting of a main propeller motor and an electric motor of economic progress, control panels with switching and protective equipment, switchboards.

Известная электроэнергетическая система обладает рядом недостатков, обусловленных использованием свинцово-кислотных аккумуляторных батарей:Known electric power system has several disadvantages due to the use of lead-acid batteries:

- относительно низкая энергоемкость аккумуляторной батареи;- relatively low energy consumption of the battery;

- относительно низкие ресурсные показатели;- relatively low resource indicators;

- высокий уровень саморазряда аккумуляторной батареи;- high level of self-discharge of the battery;

- необходимость частого регулярного технического обслуживания во время эксплуатации;- the need for frequent regular maintenance during operation;

- необходимость наличия ряда вспомогательных систем.- the need for a number of auxiliary systems.

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.The objective of the invention is to increase the underwater autonomy of non-nuclear submarines due to the use of lithium-ion battery (LIAB) and an all-mode electric propulsion system in the electric power system.

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.The task is achieved in that a lithium-ion secondary battery (LIAB) and an all-mode electric propulsion system are used in the electric power system. Each LIAB group is divided into semigroups connected to the power network via dual circuit breakers, switchboards are connected to LIAB semigroups through diode junctions. The connection of the all-mode electric propulsion system to the LIAB groups is carried out through reverse power diodes installed in the power supply system of the propeller motor.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана схема электроэнергетической системы.The essence of the invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a diagram of an electric power system.

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.The proposed electric power system for promising non-nuclear submarines contains two battery groups, 1 divided into semigroups 2, each of which is connected to the power network via dual circuit breakers 10, two switchboards 4 are connected to the battery semigroups 2 through diode junctions 9, two diesel -generator 3 and two switchboards 4 are connected to the power network through control panels with switching and protective equipment 5, an all-mode electric propulsion system (EDMS) 6 consists of a rowing electric motor 7 and its power supply system 8 and is connected to the power network through control panels with switching and protective equipment 5 using reverse power diodes 11 installed in the power supply system 8 of the rowing electric motor 7.

Работа электроэнергетической системы осуществляется следующим образом.The work of the electric power system is as follows.

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.Each LIAB 1 group is divided into semigroups 2. The protection of each LIAB 2 semigroup from short circuit currents is ensured by its connection via dual circuit breakers 10. This connection and protection circuit of LIAB allows, if necessary, to increase the number of battery cells, thereby increasing its total energy.

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.Power supply of consumers is provided from switchboards 4. For reliable power supply of important consumers in emergency situations, there are two switchboards 4 connected directly to the LIAB 2 semigroups through diode junctions 9, which ensures uniform discharge and maintaining the same voltage level at the LIAB 2 semigroups.

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.To ensure the course in all operating modes of the submarine, an all-mode electric propulsion system 6 was used, consisting of a rowing electric motor 7 and its power supply system 8. In the power supply system 8, the LIAB 1 groups of the right and left sides are connected in series. To maintain the non-stop operation of the all-mode electric propulsion system 6, when one of the LIAB 1 groups fails, power reverse diodes 11 are installed in the power supply system 8.

Предлагаемая электроэнергетическая система обеспечивает значительное увеличение подводной автономности подводной лодки и надежное электропитание ответственных потребителей.The proposed electric power system provides a significant increase in submarine autonomy of the submarine and reliable power supply for responsible consumers.

Claims (1)

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. An electric power system for promising non-nuclear submarines containing a battery consisting of two groups, each of which is connected to the power network through a circuit breaker, two diesel generators, distribution boards, control panels with switching and protective equipment, an electric propulsion system, characterized in that the battery is made in the form of a lithium-ion battery, each group of which is divided into semigroups connected to the power network via dual automatic switches, switchboards are connected to the semigroups of the lithium-ion battery through diode isolation, the electric movement system is made in the form of an all-mode electric movement system consisting of a propeller motor and its power supply system, in which reverse power diodes are installed, with which it is connected to the power network .
RU2013120384/11A 2013-04-30 2013-04-30 Electric power system for perspective non-nuclear submarines RU2537929C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120384/11A RU2537929C2 (en) 2013-04-30 2013-04-30 Electric power system for perspective non-nuclear submarines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120384/11A RU2537929C2 (en) 2013-04-30 2013-04-30 Electric power system for perspective non-nuclear submarines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013120384A RU2013120384A (en) 2014-11-10
RU2537929C2 true RU2537929C2 (en) 2015-01-10

Family

ID=53288361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013120384/11A RU2537929C2 (en) 2013-04-30 2013-04-30 Electric power system for perspective non-nuclear submarines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537929C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6278622B1 (en) * 1999-06-28 2001-08-21 Kokusan Denki Co., Ltd. Electric power source apparatus including electric power converter circuit and method for controlling the same
RU2390896C2 (en) * 2008-04-04 2010-05-27 Закрытое акционерное общество "ИРИС" Electric power system of submarine with uninterrupted electric power supply of responsible consumers with 27 v dc and 220 v ac
RU2483970C1 (en) * 2012-01-24 2013-06-10 Александр Михайлович Гладилин Submarine electric vessel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6278622B1 (en) * 1999-06-28 2001-08-21 Kokusan Denki Co., Ltd. Electric power source apparatus including electric power converter circuit and method for controlling the same
RU2390896C2 (en) * 2008-04-04 2010-05-27 Закрытое акционерное общество "ИРИС" Electric power system of submarine with uninterrupted electric power supply of responsible consumers with 27 v dc and 220 v ac
RU2483970C1 (en) * 2012-01-24 2013-06-10 Александр Михайлович Гладилин Submarine electric vessel

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013120384A (en) 2014-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018004765A3 (en) Hybrid energy storage modules for pulsed power effectors with medium voltage direct current (mvdc) power distribution
CN103318397B (en) A kind of bi-directional DC-DC control method of hybrid power boats and ships
CN210971490U (en) Range-extended pure lithium battery power ship propulsion system
CN202016568U (en) Hybrid ship electric power propelling system
RU2015132746A (en) ELECTRIC POWER SUPPLY DEVICE
CN102120488A (en) Electric propulsion system for hybrid power boats and implementation method thereof
CN207595233U (en) A kind of Ship Electrical Power System
CN210882568U (en) Electric propulsion system for new energy ship
De Breucker et al. Possible applications of plug-in hybrid electric ships
RU2534470C1 (en) Electric power system for perspective non-nuclear submarines
RU2537929C2 (en) Electric power system for perspective non-nuclear submarines
CN214057852U (en) Offshore multifunctional complementary charging platform
KR102381974B1 (en) energy storage system
ES2779996T3 (en) Water vehicle with a plurality of energy accumulators
CN203645400U (en) Ship power station topology
CN105836089A (en) Energy storage ship
RU2377157C1 (en) Power energetic system of next-generation diesel-electric submarines with monitoring of accumulator batteries state
Koo et al. Sea-water Battery for Maritime Applications
AU2015273600B2 (en) Underwater vehicle comprising power storage sources made from lithium-ion batteries
CN209064341U (en) A kind of lithium electric propulsion device peculiar to vessel
CN202389561U (en) Electrical system special for seagoing tender FMEA (failure mode and effects analysis)
Rizzuto et al. Proposal of a Coastal Ferry Using Last Hybrid Technology for Green Transportation in Touristic Areas
RU2726383C1 (en) Electric power supply system of autonomous unmanned underwater vehicle with hybrid power plant
Paulson et al. Harnessing solar energy during preferential tripping to supply non-essential loads in luxury vessels
Hoff Charging technology for small maritime vessels

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner