Розробка акумуляторного джерела живлення вантажного самохідного підводного носія
| dc.contributor.author | Войтасик Андрій Миколайович | |
| dc.date.accessioned | 2025-05-14T12:20:36Z | |
| dc.date.available | 2025-05-14T12:20:36Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description | Войтасик, А. М. Розробка акумуляторного джерела живлення вантажного самохідного підводного носія = Development of a battery power source for a cargo self-propelled underwater carrier / А. М. Войтасик // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2024. – № 4 (497). – С. 63–71. | |
| dc.description.abstract | Мета. Розробка акумуляторного джерела живлення вантажного самохідного підводного носія (ВСПН), що здатен реалізовувати дві основні підводні технології: установку обладнання у робоче положення шляхом розгортання його на морському дні, згортання обладнання шляхом його установки на ВСПН і повернення на судно-носій (СН). Методика. В рамках дослідження використано метод матеріалознавства для вибору найбільш відповідних матеріалів при досягненні бажаної ємності, тривалого терміну служби та безпеки; метод системного підходу для інтеграції акумуляторного джерела живлення в бортову систему розподілу енергоживлення, щоб забезпечити його ефективну взаємодію з іншими компонентами; метод оптимізації конструкції для покращення конструкції виробу, зокрема для досягнення оптимального співвідношення між ємністю, масою і розмірами. Результати. Проведено аналіз доцільності застосування акумуляторних елементів різних типів за критеріями мінімізації маси, габаритних розмірів та вартості. На базі використання літій-іонних елементів, системи контролю заряджання/розряджання та запропонованої структурної і електричної схем з’єднання, розроблено акумуляторне джерело живлення ВСПН з постійною напругою 600 В, ємністю 60 А∙год. Функціонування бортової системи розподілу енергоживлення ВСПН забезпечується використанням окремих перетворювачів енергії інверторного та конверторного типу. Наукова новизна. Впровадження акумуляторного джерела живлення на борту ВСПН дозволяє застосувати оптичний кабель-трос (КТ) замість КТ з електричними провідниками, що призводить до суттєвого зменшення негативного гідродинамічного впливу підводного середовища на ходові якості підводного носія при глибинах занурення більше 100 м. До складу бортових споживачів енергоживлення ВСПН входять: бортовий комп’ютер, відеосистема, навігаційна система, гідроакустична система, рушійно-стерновий комплекс, баластно-вирівнююча система, акумуляторне джерело живлення та решта обладнання, в тому числі і начіпне. Практична значимість. Розроблено структурну та електричну схеми з’єднань ВСПН, що передбачає поділ бортових споживачів електроенергії на групи номіналом 12, 15, 24, 27, 48 та 600 В постійної напруги. В якості перетворювачів електроенергії використовуються AC/DC інвертори та DC/DC конвертори. Застосування акумуляторного джерела живлення ВСПН зібраного на літій-іонних елементах гарантує автономність роботи протягом 2 год при реалізації двох основних підводних технологій: установки обладнання у робоче положення шляхом розгортання його на морському дні, згортання обладнання шляхом його установки на ВСПН і повернення на СН. | |
| dc.description.abstract1 | Purpose. Development of a battery power source for a cargo self-propelled underwater carrier (CSUC), capable of implementing two main underwater technologies: installation of the equipment in a working position by deploying it on the sea bottom, collapsing the equipment by installing it on the CSUC and returning it to the carrier vessel (CV). Method. As part of the research, the method of materials science was used to select the most suitable materials for achieving the desired capacity, long service life and safety; a system approach method for integrating the battery power source into the on-board power distribution system to ensure its effective interaction with other components; the method of design optimization to improve the design of the product, in particular to achieve the optimal ratio between capacity, mass and dimensions. Results. An analysis of the expediency of using battery cells of various types was carried out according to the criteria of minimizing mass, overall dimensions and cost. Based on the use of lithium-ion cells, a charge/discharge control system, and the proposed structural and electrical connection scheme, a battery-powered power supply system with a constant voltage of 600 V and a capacity of 60 A∙h was developed. The operation of the CSUC on-board power distribution system is ensured by the use of separate invertertype energy converters. Scientific novelty. The introduction of a battery power source on board the CSUC allows the use of an optical cable-tether (CT) instead of a CT with electrical conductors, which leads to a significant reduction of the negative hydrodynamic influence of the underwater environment on the driving qualities of the underwater carrier at submersion depths of more than 100 m. The composition of on-board power consumers of the CSUC includes: an on-board computer, a video system, a navigation system, a hydroacoustic system, a propulsion-rudder complex, a ballast-leveling system, a battery power source and other equipment, including mounted equipment. Practical importance. A structural and electrical connection diagram of a CSUC has been developed, which provides for the division of on-board electricity consumers into groups with a nominal voltage of 12, 15, 24, 27, 48 and 600 V DC. AC/DC and DC/DC inverters are used as power converters. The use of a rechargeable power supply of a CSUC assembled on lithium-ion cells guarantees autonomy of work for 2 hours when implementing two main underwater technologies: setting the equipment in a working position by deploying it on the sea bottom, collapsing the equipment by installing it on a CSUC and return to CV. | |
| dc.identifier.issn | 2311-3405 (Print) | |
| dc.identifier.issn | 2313-0415 (Online) | |
| dc.identifier.uri | https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/10403 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.relation.ispartofseries | УДК; 629.58 | |
| dc.subject | підводний носій | |
| dc.subject | акумулятор | |
| dc.subject | обладнання | |
| dc.subject | underwater carrier | |
| dc.subject | battery | |
| dc.subject | equipment | |
| dc.title | Розробка акумуляторного джерела живлення вантажного самохідного підводного носія | |
| dc.type | Article |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 4.38 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: