徐赫男　游剛

摘? 要：陸軍航空兵團用附油車的特種裝備經常需要采用直流、交流混合形式的電源，相關設備用電設計功率通常為4千瓦左右。這樣的要求使得原型車輛搭載的供電電源如果沒能采用科學合理的改裝及加裝特殊設計的裝置，是不能符合陸軍航空兵團用附油車的設備日常使用功率要求的。因此超大功率的直流、交流用電需求現已成為陸軍航空兵團用附油車的主要供/配電相關制約因素。文章綜合附油車使用的專用電源系統(tǒng)的經驗，針對附油車專用電源近期的技術突破作簡單介紹。

關鍵詞：陸軍航空兵團用附油車;配電瓶頸;專用電源

中圖分類號：U469.6? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）23-0072-02

Abstract： The special equipment of oil-attached vehicles used in the army air corps often requires DC and AC hybrid power supply， and the design power of related equipment is usually about 4kW. Such requirements make the power supply carried by the prototype vehicle unable to meet the daily power requirements of the equipment used by the army air corps if it does not adopt scientific and reasonable modification and installation of specially designed devices. Therefore， the super-power DC and AC power demand has become the main restricting factor of power supply/distribution of oil-attached vehicles used in the army air corps. Based on the experience of the special power supply system used in oil-attached vehicles， this paper briefly introduces the recent technical breakthroughs in the special power supply of oil-attached vehicles.

Keywords： army air corps oil-attached vehicles; power distribution bottleneck; special power supply

引言

特種車輛使用的專用電源解決方案是當代電源裝備研究范疇中備受矚目的熱點研究內容之一，相比于市場應用非常廣泛的常規(guī)電源應用技術，專用電源與現代物理、精細化工、高新材料科技與工藝學、環(huán)境保護、生物工程、醫(yī)療保健、先進裝備制造、航天工程等高新科技、軍事工業(yè)、先進制造工程等領域的技術進步和科技發(fā)展聯系更加密切。最近一個階段，在高新科技、先進裝備制造等等的技術推動下，專用電源裝備發(fā)展綜合了電工學、電子科學、材料科學以及計算機網絡應用技術等等若干科研領域獲得飛躍性的技術突破，技術投入和行業(yè)保有量飛速提升。

1 附油車主要功能

（1）將滿足吸油條件的外部容器中的附屬油料吸注到本車油箱內。

（2）可對油箱內的航空潤滑油、航空液壓油進行循環(huán)、攪拌、脫水和過濾。

（3）以壓力或重力的方式為飛機加注航空液壓油、航空潤滑油和洗滌汽油。

（4）在低溫環(huán)境時為航空潤滑油加溫。

（5）為飛機發(fā)動機提供脫水的油封用航空潤滑油。

（6）可攜帶小包裝附屬油料。

（7）將加油膠管內的附屬油料抽回到油箱內。

2 規(guī)劃設計潛力

結合上述相關參數研究，陸軍航空兵團用附油車上配備的供電、配電裝備系統(tǒng)直觀上顯得比較簡單，然而實際來講內部控制策略及其繁瑣?？赡苁怯捎陉戃姾娇毡鴪F用附油車系統(tǒng)中搭載的電子設備能耗損耗相當大，而且整體車輛電磁波抗干擾性的標準非常嚴苛。針對采用某車型二類底盤改裝而成“陸軍航空兵團用附油車”來講，需要注意在原始車型動力總成缸體左翼已經配備一部14伏發(fā)電設備的前提下，進一步想方設法在動力總成缸體的左翼（即為該原車型初始配備了14伏發(fā)電設備的下部）增加一部特定的14伏沒有碳刷的交流發(fā)電設備，并且在車輛駕駛室內另外匹配一部88Ah每12伏免保養(yǎng)式小電瓶，此操作方式才能夠出現2套彼此互不干擾的供電系統(tǒng)獨立供應基礎型車輛的自帶裝備和后期改裝完成的“陸軍航空兵團用附油車”的電子設備，相對完善地滿足“陸軍航空兵團用附油車”的電子設備額定用電量。

3 規(guī)劃設計注意事項

3.1 手動控制發(fā)電設備發(fā)電時機

在“陸軍航空兵團用附油車”上選裝一部特定的發(fā)電設備與匹配一部免保養(yǎng)式鉛酸蓄小電瓶，必然會干涉到“陸軍航空兵團用附油車”的瞬時提速性能、總體動力性能、越野能力最優(yōu)狀態(tài)與提升燃料消耗率，造成 “陸軍航空兵團用附油車”的燃油經濟性欠佳，所以，該車輛要求手動地來操控“陸軍航空兵團用附油車”上特定加裝的這臺定制的發(fā)電設備在合適的時間節(jié)點開啟。利用特定的電磁感應離合器，就可以實現在車輛行駛過程中可以手動操控這輛改裝的發(fā)電裝備在特定的時間啟動。不過電磁感應沒有碳刷發(fā)電機（交流電），因為其是一種高速轉動的零件，發(fā)生問題的概率相對很高，所以在規(guī)劃中不緊需要注意沒有碳刷的交流發(fā)設備（轉子）主傳動軸設置在發(fā)電設備前端、后端蓋內的橫向跳動量≤0.15毫米，用來消除沒有碳刷的發(fā)電設備（交流電）在發(fā)動時產生噪聲，還需要特別關注電磁感應離合器與發(fā)電裝備結合面必須有特定的空間，不過該間隙必須大小適中，如果間隙超過理論設計的合理范圍，震動載荷也將隨之增加;如果間隙小于理論設計的合理范圍，電磁感應離合器在運行狀態(tài)下還可能會和發(fā)電設備的接觸面兩者之間發(fā)生運動軌跡干涉現象，造成不必要的噪音。

3.2 利用免保養(yǎng)式小電瓶

利用免保養(yǎng)式小電瓶當作成的蓄冷裝置，第一點原因是免保養(yǎng)式小電瓶具備放電時電流量大、自身損耗小、充電速度快、工作穩(wěn)定性強和具備優(yōu)秀的低溫環(huán)境工作性能等等一系列的優(yōu)勢;第二點是該小電瓶既能綜合電路系統(tǒng)中可能產生的浪涌式電壓、浪涌式電流，還能夠和發(fā)電設備一起協(xié)同負擔起為 “陸軍航空兵團用附油車”提供電源/配送電源的功能。

3.3 重視規(guī)劃計算系統(tǒng)的卓越性能

配合解決方案有關要點的制約及限制，按照常規(guī)的設計思路去規(guī)劃設計很難取得理想的設計效果，需要注重規(guī)劃設計的諸多細節(jié)，專攻于真實關鍵規(guī)劃設計的功能安全系數，才可以使成品車輛滿足性能優(yōu)良而且成本相對低廉（即性價比高）。相關技術人員研制出來特定的發(fā)電設備提供電瓶充電、放電功能的太陽能蓄電池、電磁感應離合的發(fā)電設備發(fā)電系統(tǒng)智能型操控裝置（見圖1）。光伏電池（太陽能）模組釋放的電流（直流）與電磁發(fā)電設備釋放出的電流（交流）在自身整合成為電流（直流）以后，通過智慧型控制單元對小電瓶進行補充電能。在小電瓶電量沒到飽和時，控制單元的功能是最大程度地對小電瓶補充電能。并且一起負擔對直流/交流負載的供電/配電的作用。

4 特定的規(guī)劃設計優(yōu)化

（1）針對“陸軍航空兵團用附油車”特種裝置的若干特殊器械來講，其很可能需要配備直流電源設備輸出高素質、高性價比、高功率效率、高恒定電流，因此在理論規(guī)劃該電源設備的時候必須考慮同步整流的效應，適當減少導線連通的能量損失、提高相關開關電源裝置的能效和電流能量密度。（2）針對“陸軍航空兵團用附油車”附帶的供電（交流電）需求的空調設備、軍用便攜式電腦、自動化抽油機等等特種設備來講，上述裝備必須配備交流電源輸出高品質、正弦波形式的、高能效比的電流，眾所周知，優(yōu)質的車載逆向變壓電源裝備可以滿足上述需求。不過需要特別注意的是現階段燃料處于比較匱乏的情況，并且當前新能源手段發(fā)電造價比較昂貴，電池基板（太陽能）成本高昂。所以提升車輛配備的逆向變化電源裝置的能率，首先能夠減少油耗，其次能夠縮小電池板（太陽能）的體積，進而降低造價。然而相關工程技術人員在規(guī)劃核心電路時利用了智能控制能效模塊化芯片，并使用英特爾的特定微型處理器芯片操控車輛配備的逆變器獲得了非常理想的結果。（3）針對“陸軍航空兵團用附油車”配用的專用特種電源裝備的質量需要高于常規(guī)設備一個檔位，該設備供電、配電裝備系統(tǒng)中搭載的太陽能電池基板、相關發(fā)電機性能要素緊密相關，本文的規(guī)劃方案是根據相關技術參數的規(guī)定，依照符合下述規(guī)定來選定電池（太陽能）電路板和發(fā)電設備的能耗：

pv小于po小于等于pz

當中pv-陸軍航空兵團用附油車的設備持續(xù)一直供電與斷續(xù)供電的實際使用功率總量;po-發(fā)電設備裝置額定功率;pz-陸軍航空兵團用附油車的裝備耗電功率總和。

5 理論規(guī)劃設計校核

（1）發(fā)電機裝置的額定功率是制約“陸軍航空兵團用附油車”搭載的專用特種電源質量的關鍵因素之一。（2）文章根據實際情況選用改進型的電磁感應離合式無碳刷發(fā)電機裝置。（3）“陸軍航空兵團用附油車”利用的電源設備（交流電）的性能由“安全穩(wěn)定的直流電源”配合“安全系數高的高性能逆向變壓電流裝置”，因此對高性能逆向變壓電流裝置的能效比必須達到95%以上。

6 結束語

綜上所述，上述“陸軍航空兵團用附油車”采用的專用特種電源裝置規(guī)劃設計的一些總結和思路，為“陸軍航空兵團用附油車”充分發(fā)揮車輛電子解決方案帶來了嶄新的設計理念、對于利用車輛解決方案是“陸軍航空兵團用附油車”提供電源/配送電源系統(tǒng)供應有效的指引;同時期望本文可以對其他改裝汽車的提供電源/配送電源系統(tǒng)利用達成參考和學習的效果。到目前為止仍有數量較多車輛解決方案在改裝車輛的功能還未被發(fā)掘，真誠期待各界同仁一同來探究。

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