Национальная патентная служба России (Роспатент) включила изобретение ученых Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ Сергея Николаевича Доли и Виктора Ивановича Смирнова «Устройство для резонансного заряда конденсатора» в число 100 лучших изобретений России за второе полугодие 2020 года (Патент РФ № 2734903 получен в марте 2020 года). ОИЯИ, как патентообладатель, был удостоен такой награды впервые.

По словам ученых, толчком к изобретению послужила необходимость увеличения интенсивности протонного пучка в ходе разработки нового ускорителя ОИЯИ для протонной терапии. Потребовалось изобретение устройства «сборки» всего пучка, поскольку обычно в ускоритель попадет только одна шестая часть ускоренных частиц. В итоге созданное устройство для заряда конденсатора, оказалось применимым и в других областях. Удалось получить такой резонанс, при котором энергия из зарядного устройства очень быстро перетекает в конденсаторы, что имеет широкие перспективы применения для создания зарядных устройств нового типа.

«Если раньше вы один час ездили, а потом всю ночь тратили на зарядку, то сейчас ситуация становится обратной — вы можете ездить весь день и буквально за час зарядить электромобиль до полной зарядки», — отметил в своем комментарии Сергей Доля.

Авторы изобретения В. И. Смирнов и С. Н. Доля

Как сказано в описании изобретения, оно относится к области электротехники и преобразовательной техники и может применяться для питания импульсных нагрузок. Устройство для резонансного заряда конденсатора, включающее конденсатор источника питания, к которому подключены последовательно включенные транзистор, индуктивность и конденсатор, отличающееся тем, что параллельно с конденсатором включены последовательно соединенные перезарядная индуктивность и ограничивающий транзистор.

Специалисты Роспатента отметили экономический эффект и готовность изобретения к использованию: суперконденсаторы с использованием новой технологии в скором времени планируется применять в составе схем, где необходим мгновенный максимум мощности. Например, в автомобильных или локомотивных стартерах. Или там, где нужна бесперебойная подача энергии на одном уровне. Например, в серверных комнатах или хранилищах больших данных. Экономический эффект достигается за счет использования менее мощных и более доступных источников питания.

В числе технологических достоинств изобретения Роспатент обратил особое внимание на то, что данная технология позволяет суперконденсаторам моментально выдавать напряжение в несколько раз большее, чем на источнике питания. Техническое решение предусматривает, что в устройстве для резонансного заряда используется два колебательных контура — один в составе другого, на которые попеременно подается ток. Возможность повышения заряда достигается с помощью заданного колебания величины тока, а также за счет смены полярности в заряжаемом конденсаторе.

Роспатент и Федеральный институт промышленной собственности Роспатента ежегодно отбирают 100 лучших изобретений года. Эксперты ФИПС в течение года выявляют потенциальные изобретения, а затем Комиссия по отбору 100 лучших изобретений России, состоящая из заведующих отраслевыми экспертными отделами и возглавляемая директором ФИПС, утверждает список лучших изобретений и рекомендует его к обнародованию. А также рекомендует к награждению патентообладателей лучших изобретений дипломами Роспатента. Такой диплом, является высочайшим признанием профессионалов национальной патентной службы.