Компания Thyssen Krupp Marine Systems (TKMS) начала выпускать #литий-ионные #аккумуляторные #батареи (АБ) еще в 2018 г., первоначально для подводных лодок (ПЛ) пр. Type 212. Разработка проводилась совместно с производителем современных аккумуляторных систем – французской компанией Saft. Планируется их использование также и на ПЛ пр. Type 214. В принципе модульная конструкция АБ позволяет устанавливать их на любые носители. С учетом соглашения о совместном приобретении шести ПЛ U212 CD (Common Design) для ВМС Германии и Норвегии, достигнутого в марте 2021 г. между компанией TKMS и организациями по закупкам вооружения министерств обороны упомянутых стран (и в партнерстве с компанией Kongsberg Defence & Aerospace), новая аккумуляторная система станет одной из перспективных #технологий, которые будут использованы в проекте новой ПЛ.
Строительство головной ПЛ может начаться в 2023 г., если соответствующий контракт будет заключен летом 2021 г. Поставка первой ПЛ для ВМС Норвегии ожидается в 2029 г., поставки двух ПЛ для ВМС Германии запланированы на 2031 и 2034 гг.
В целях обеспечения безопасности применение литий-ионных батарей, особенно на ПЛ, требует наличия надежной системы управления АБ BMS (Battery Management System). Это обусловлено тем, что батареи представляют значительную пожароопасность – #перезаряд, #короткое #замыкание, глубокий #разряд или механическое повреждение могут привести к возгоранию.
При использовании ряда химикатов возникший пожар бывает нелегко потушить, потому что элементы АБ не только содержат горючие вещества, но и выделяют кислород при перегреве. Компания ТКMS выбрала фосфат железа, поскольку он намного безопаснее других химикатов (не выделяет кислород при перегреве), несмотря на то, что он имеет несколько меньшую плотность энергии. Тем не менее литий-ионные батареи имеют значительно более высокую плотность энергии по сравнению с другими аккумуляторными батареями, особенно при высоких скоростях разряда.
Система управления BMS должна обеспечивать предотвращение перезаряда, короткого замыкания, глубокого разряда и, поскольку эти функции имеют решающее значение для безопасности, должна иметь высокую надежность.
Помимо контроля безопасности система управления BMS обеспечивает одинаковое напряжение/состояние заряда всех элементов, не допуская перезаряда, контролирует состояние заряда батареи в целом и эксплуатационную надежность каждого отдельного элемента.
Заряд производится дизель-генераторами и, как правило, контролируется ими.
Помимо опыта в области литий-ионных батарей компания TKMS также является пионером в области #топливных #элементов, которые имеют собственную автоматизированную систему для запуска, остановки и управления.
Система топливных элементов компании TKMS, используемая на борту кораблей, подключена к основной корабельной сети через преобразователь постоянного тока, который ограничивает максимальную нагрузку на топливные элементы до номинальной мощности.
