徐赫男　游刚

摘  要：陆军航空兵团用附油车的特种装备经常需要采用直流、交流混合形式的电源，相关设备用电设计功率通常为4千瓦左右。这样的要求使得原型车辆搭载的供电电源如果没能采用科学合理的改装及加装特殊设计的装置，是不能符合陆军航空兵团用附油车的设备日常使用功率要求的。因此超大功率的直流、交流用电需求现已成为陆军航空兵团用附油车的主要供/配电相关制约因素。文章综合附油车使用的专用电源系统的经验，针对附油车专用电源近期的技术突破作简单介绍。

关键词：陆军航空兵团用附油车;配电瓶颈;专用电源

中图分类号：U469.6        文献标志码：A         文章编号：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

特種车辆使用的专用电源解决方案是当代电源装备研究范畴中备受瞩目的热点研究内容之一，相比于市场应用非常广泛的常规电源应用技术，专用电源与现代物理、精细化工、高新材料科技与工艺学、环境保护、生物工程、医疗保健、先进装备制造、航天工程等高新科技、军事工业、先进制造工程等领域的技术进步和科技发展联系更加密切。最近一个阶段，在高新科技、先进装备制造等等的技术推动下，专用电源装备发展综合了电工学、电子科学、材料科学以及计算机网络应用技术等等若干科研领域获得飞跃性的技术突破，技术投入和行业保有量飞速提升。

1 附油车主要功能

（1）将满足吸油条件的外部容器中的附属油料吸注到本车油箱内。

（2）可对油箱内的航空润滑油、航空液压油进行循环、搅拌、脱水和过滤。

（3）以压力或重力的方式为飞机加注航空液压油、航空润滑油和洗涤汽油。

（4）在低温环境时为航空润滑油加温。

（5）为飞机发动机提供脱水的油封用航空润滑油。

（6）可携带小包装附属油料。

（7）将加油胶管内的附属油料抽回到油箱内。

2 规划设计潜力

结合上述相关参数研究，陆军航空兵团用附油车上配备的供电、配电装备系统直观上显得比较简单，然而实际来讲内部控制策略及其繁琐。可能是由于陆军航空兵团用附油车系统中搭载的电子设备能耗损耗相当大，而且整体车辆电磁波抗干扰性的标准非常严苛。针对采用某车型二类底盘改装而成“陆军航空兵团用附油车”来讲，需要注意在原始车型动力总成缸体左翼已经配备一部14伏发电设备的前提下，进一步想方设法在动力总成缸体的左翼（即为该原车型初始配备了14伏发电设备的下部）增加一部特定的14伏没有碳刷的交流发电设备，并且在车辆驾驶室内另外匹配一部88Ah每12伏免保养式小电瓶，此操作方式才能够出现2套彼此互不干扰的供电系统独立供应基础型车辆的自带装备和后期改装完成的“陆军航空兵团用附油车”的电子设备，相对完善地满足“陆军航空兵团用附油车”的电子设备额定用电量。

3 规划设计注意事项

3.1 手动控制发电设备发电时机

在“陆军航空兵团用附油车”上选装一部特定的发电设备与匹配一部免保养式铅酸蓄小电瓶，必然会干涉到“陆军航空兵团用附油车”的瞬时提速性能、总体动力性能、越野能力最优状态与提升燃料消耗率，造成 “陆军航空兵团用附油车”的燃油经济性欠佳，所以，该车辆要求手动地来操控“陆军航空兵团用附油车”上特定加装的这台定制的发电设备在合适的时间节点开启。利用特定的电磁感应离合器，就可以实现在车辆行驶过程中可以手动操控这辆改装的发电装备在特定的时间启动。不过电磁感应没有碳刷发电机（交流电），因为其是一种高速转动的零件，发生问题的概率相对很高，所以在规划中不紧需要注意没有碳刷的交流发设备（转子）主传动轴设置在发电设备前端、后端盖内的横向跳动量≤0.15毫米，用来消除没有碳刷的发电设备（交流电）在发动时产生噪声，还需要特别关注电磁感应离合器与发电装备结合面必须有特定的空间，不过该间隙必须大小适中，如果间隙超过理论设计的合理范围，震动载荷也将随之增加;如果间隙小于理论设计的合理范围，电磁感应离合器在运行状态下还可能会和发电设备的接触面两者之间发生运动轨迹干涉现象，造成不必要的噪音。

3.2 利用免保養式小电瓶

利用免保养式小电瓶当作成的蓄冷装置，第一点原因是免保养式小电瓶具备放电时电流量大、自身损耗小、充电速度快、工作稳定性强和具备优秀的低温环境工作性能等等一系列的优势;第二点是该小电瓶既能综合电路系统中可能产生的浪涌式电压、浪涌式电流，还能够和发电设备一起协同负担起为 “陆军航空兵团用附油车”提供电源/配送电源的功能。

3.3 重视规划计算系统的卓越性能

配合解决方案有关要点的制约及限制，按照常规的设计思路去规划设计很难取得理想的设计效果，需要注重规划设计的诸多细节，专攻于真实关键规划设计的功能安全系数，才可以使成品车辆满足性能优良而且成本相对低廉（即性价比高）。相关技术人员研制出来特定的发电设备提供电瓶充电、放电功能的太阳能蓄电池、电磁感应离合的发电设备发电系统智能型操控装置（见图1）。光伏电池（太阳能）模组释放的电流（直流）与电磁发电设备释放出的电流（交流）在自身整合成为电流（直流）以后，通过智慧型控制单元对小电瓶进行补充电能。在小电瓶电量没到饱和时，控制单元的功能是最大程度地对小电瓶补充电能。并且一起负担对直流/交流负载的供电/配电的作用。

4 特定的规划设计优化

（1）针对“陆军航空兵团用附油车”特种装置的若干特殊器械来讲，其很可能需要配备直流电源设备输出高素质、高性价比、高功率效率、高恒定电流，因此在理论规划该电源设备的时候必须考虑同步整流的效应，适当减少导线连通的能量损失、提高相关开关电源装置的能效和电流能量密度。（2）针对“陆军航空兵团用附油车”附带的供电（交流电）需求的空调设备、军用便携式电脑、自动化抽油机等等特种设备来讲，上述装备必须配备交流电源输出高品质、正弦波形式的、高能效比的电流，众所周知，优质的车载逆向变压电源装备可以满足上述需求。不过需要特别注意的是现阶段燃料处于比较匮乏的情况，并且当前新能源手段发电造价比较昂贵，电池基板（太阳能）成本高昂。所以提升车辆配备的逆向变化电源装置的能率，首先能够减少油耗，其次能够缩小电池板（太阳能）的体积，进而降低造价。然而相关工程技术人员在规划核心电路时利用了智能控制能效模块化芯片，并使用英特尔的特定微型处理器芯片操控车辆配备的逆变器获得了非常理想的结果。（3）针对“陆军航空兵团用附油车”配用的专用特种电源装备的质量需要高于常规设备一个档位，该设备供电、配电装备系统中搭载的太阳能电池基板、相关发电机性能要素紧密相关，本文的规划方案是根据相关技术参数的规定，依照符合下述规定来选定电池（太阳能）电路板和发电设备的能耗：

pv小于po小于等于pz

当中pv-陆军航空兵团用附油车的设备持续一直供电与断续供电的实际使用功率总量;po-发电设备装置额定功率;pz-陆军航空兵团用附油车的装备耗电功率总和。

5 理论规划设计校核

（1）发电机装置的额定功率是制约“陆军航空兵团用附油车”搭载的专用特种电源质量的关键因素之一。（2）文章根据实际情况选用改进型的电磁感应离合式无碳刷发电机装置。（3）“陆军航空兵团用附油车”利用的电源设备（交流电）的性能由“安全稳定的直流电源”配合“安全系数高的高性能逆向变压电流装置”，因此对高性能逆向变压电流装置的能效比必须达到95%以上。

6 结束语

综上所述，上述“陆军航空兵团用附油车”采用的专用特种电源装置规划设计的一些总结和思路，为“陆军航空兵团用附油车”充分发挥车辆电子解决方案带来了崭新的设计理念、对于利用车辆解决方案是“陆军航空兵团用附油车”提供电源/配送电源系统供应有效的指引;同时期望本文可以对其他改装汽车的提供电源/配送电源系统利用达成参考和学习的效果。到目前为止仍有数量较多车辆解决方案在改装车辆的功能还未被发掘，真诚期待各界同仁一同来探究。

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