車載取力自發(fā)電技術(shù)研究與應(yīng)用

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（遼寧陸平機(jī)器股份有限公司，鐵嶺 112001）

主題詞：取力自發(fā)電 調(diào)速 通信形式 噪聲控制 軟硬件配置 越野車

1 前言

越野裝備在特定的野戰(zhàn)環(huán)境下工作，需要對(duì)上裝設(shè)備提供電源保障，滿足裝備的作戰(zhàn)使用需求。越野車載取力自發(fā)電技術(shù)在此背景下迅速發(fā)展，主要應(yīng)用于方艙和特種車領(lǐng)域，充分解決了野外或無電力供應(yīng)的情況下，裝備電源保障問題。車載取力自發(fā)電系統(tǒng)利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，采用合適的取力形式，通過機(jī)械傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，由電子調(diào)速系統(tǒng)控制、調(diào)節(jié)，進(jìn)行駐車發(fā)電或行車發(fā)電，能夠驅(qū)動(dòng)較大功率的發(fā)電機(jī)，提供較大發(fā)電量[1]。

車載取力自發(fā)電系統(tǒng)研發(fā)之前，所有野外作業(yè)車輛均采用發(fā)電機(jī)組供電方式為設(shè)備供電。用電設(shè)備功率小時(shí)，可以在方艙的某個(gè)位置預(yù)留發(fā)電機(jī)組安裝空間；用電設(shè)備功率較大時(shí)，需在車載平臺(tái)上單獨(dú)預(yù)留發(fā)電機(jī)組安裝空間；用電設(shè)備功率過大時(shí)，需單獨(dú)配備電源車。車載取力自發(fā)電系統(tǒng)，不占用或較少占用方艙及平臺(tái)的空間[2]，增大了整車的空間利用率，安裝效果見圖1。整個(gè)系統(tǒng)只需配置一臺(tái)發(fā)電機(jī)及少量附件即可，大大減輕整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的重量，提高裝備的機(jī)動(dòng)性，同時(shí)也減少裝車成本，各構(gòu)件和器件簡(jiǎn)單，安裝、維修方便。

圖1 取力自發(fā)電安裝效果

2 關(guān)鍵技術(shù)形式及指標(biāo)

2.1 創(chuàng)新和改進(jìn)

2.1.1 調(diào)速系統(tǒng)

系統(tǒng)早期選型、安裝的調(diào)速器為模擬電子調(diào)速器，后期經(jīng)過與電子調(diào)速器廠家的聯(lián)合研發(fā)、試驗(yàn)、調(diào)試，改進(jìn)為數(shù)字電子調(diào)速器，不同型號(hào)數(shù)字電子調(diào)速器見圖2。這2 種電子調(diào)速器采用的是機(jī)械式結(jié)構(gòu)，即力矩電機(jī)拉油門形式，能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能，沒有實(shí)現(xiàn)噴油量、噴油壓力和噴射正時(shí)按最佳工況的精確控制。

圖2 數(shù)字電子調(diào)速器

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，電子控制燃油噴射技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展，能夠?qū)娪拖到y(tǒng)進(jìn)行電子控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量以及噴油定時(shí)隨運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)控制；其中，ECU是電子控制單元，是底盤控制系統(tǒng)的核心部件，又被稱為“行車電腦”、“車載電腦”等，各個(gè)底盤廠家使用的名稱略有不同，但本質(zhì)相同。對(duì)于取力發(fā)電的調(diào)速系統(tǒng)，充分利用此技術(shù)，采用轉(zhuǎn)速、噴油時(shí)刻、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、燃油溫度、冷卻水溫度傳感器，將實(shí)時(shí)檢測(cè)的參數(shù)同時(shí)輸入ECU，與已儲(chǔ)存的設(shè)定參數(shù)值或參數(shù)圖譜（Map 圖）進(jìn)行比較，經(jīng)過處理計(jì)算按照最佳值或計(jì)算后的目標(biāo)值把指令送到執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù)ECU指令控制噴油量（供油齒條位置或電磁閥關(guān)閉持續(xù)時(shí)間）和噴油正時(shí)（正時(shí)控制閥開閉或電磁閥關(guān)閉始點(diǎn)），同時(shí)對(duì)廢氣再循環(huán)閥(EGR)、預(yù)熱塞等執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，使柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到最佳。

2.1.2 互鎖雙調(diào)速獨(dú)立控制系統(tǒng)

某些車載裝備，在進(jìn)行底盤改裝時(shí)，加裝取力自發(fā)電或液壓泵，實(shí)現(xiàn)單一恒定轉(zhuǎn)速，即可滿足功能需要。隨著上裝設(shè)備對(duì)底盤動(dòng)力需求的變化，有些特殊的車載裝備，需要同時(shí)加裝取力自發(fā)電和液壓泵，因此，研發(fā)了基于底盤發(fā)動(dòng)機(jī)的互鎖雙調(diào)速獨(dú)立控制系統(tǒng)，并已成功應(yīng)用，車載雙調(diào)速取力原理見圖3。

圖3 雙調(diào)速取力原理

互鎖雙調(diào)速獨(dú)立控制系統(tǒng)，在底盤變速器和分動(dòng)器均加裝取力器，2個(gè)取力器之間能夠互鎖，通過駕駛室內(nèi)的翹板開關(guān)進(jìn)行控制和選擇。變速器加裝的取力器，旋向與發(fā)動(dòng)機(jī)旋向相同且不受變速器擋位（含倒車）的影響，駐車、行車和倒車狀態(tài)，均可取力。分動(dòng)器加裝的取力器，能與手剎制動(dòng)互鎖，可進(jìn)行駐車狀態(tài)取力，手剎制動(dòng)解除時(shí)選擇分動(dòng)器取力無效。

根據(jù)取力自發(fā)電或液壓泵的載荷及工況，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速。為實(shí)現(xiàn)2種轉(zhuǎn)速獨(dú)立控制，對(duì)電子調(diào)速器進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，電子調(diào)速器預(yù)留2 個(gè)回路，為發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)定2 種額定轉(zhuǎn)速，并分別預(yù)留接口。一路接通后為取力自發(fā)電調(diào)速，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的一種額定轉(zhuǎn)速；另一路接通后為液壓泵調(diào)速，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的另一種額定轉(zhuǎn)速；從而實(shí)現(xiàn)底盤發(fā)動(dòng)機(jī)的雙轉(zhuǎn)速獨(dú)立控制。

2.1.3 通信形式

隨著車載自發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，新型的自發(fā)電技術(shù)已經(jīng)引入各種通信功能，其中比較典型的是CAN總線通信形式。

系統(tǒng)設(shè)有CAN 總線通信接口，接口采用ADM 3054收發(fā)芯片，芯片符合ISO 11898：2003[3]，傳輸效率達(dá)到1Mbit/s，有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力，高溫工作特性好，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，不但降低設(shè)計(jì)難度，而且提高系統(tǒng)的可靠性。

2.1.4 新型底盤上加裝

近幾年，輕型高機(jī)動(dòng)性和中型高機(jī)動(dòng)性通用戰(zhàn)術(shù)車輛快速發(fā)展，是我國(guó)第三代越野底盤，將是未來幾十年內(nèi)的主導(dǎo)車輛[4-6]。針對(duì)第三代越野底盤，車載取力自發(fā)電系統(tǒng)與整車和設(shè)備的供配電系統(tǒng)進(jìn)行集成研發(fā)和設(shè)計(jì)，在滿足剛強(qiáng)度的前提下，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新、改進(jìn)和輕量化設(shè)計(jì)，在不同型號(hào)的底盤上安裝后，經(jīng)過調(diào)試和各項(xiàng)性能的比測(cè)試驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的性能指標(biāo)和可靠性，第三代底盤取力自發(fā)電見圖4。同時(shí)，做好產(chǎn)品的“三化”設(shè)計(jì)，提高了通用化、系列化和組合化水平。

圖4 第三代底盤取力自發(fā)電

2.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.2.1 良好的燃油經(jīng)濟(jì)性

車載取力自發(fā)電系統(tǒng)，可以保證無論車輛到達(dá)何種地域環(huán)境，都能為裝備提供有效的電源保障。經(jīng)過調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)控，動(dòng)力的傳遞能夠控制在底盤發(fā)動(dòng)機(jī)的彈性運(yùn)行范圍內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，轉(zhuǎn)速較低，負(fù)荷率較高，可以獲得良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。不斷優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)性能和燃油效率，使排放污染物也明顯降低，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)消聲系統(tǒng)的減振、降噪效果更有效，因此，車載取力自發(fā)電系統(tǒng)在移動(dòng)發(fā)電用途上表現(xiàn)更佳、更可靠和更高效。

2.2.2 較低的噪聲

常用的發(fā)電機(jī)組有普通型和靜音型，配有油路、水路、排煙、散熱等系統(tǒng)，組成較為復(fù)雜，機(jī)組中的機(jī)油、火花塞、管路等需要經(jīng)常維護(hù)和保養(yǎng)。機(jī)組工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生額外較大的噪聲及振動(dòng)，直接影響方艙內(nèi)設(shè)備的穩(wěn)定性和人員的舒適性。為解決此類問題，一些機(jī)組生產(chǎn)廠家相繼研發(fā)了超靜音型和極超靜音型機(jī)組，雖然噪音和振動(dòng)明顯降低，但機(jī)組的重量和外形尺寸卻明顯增大。

車載取力自發(fā)電系統(tǒng)通過簡(jiǎn)單的減振措施，直接將發(fā)電機(jī)安裝在車輛底盤上，大大減小工作時(shí)的噪聲和振動(dòng)對(duì)艙內(nèi)設(shè)備和人員的影響，而且，系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的維護(hù)即可有效運(yùn)行。

2.2.3 簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)

車載取力自發(fā)電系統(tǒng)只需對(duì)汽車底盤進(jìn)行適當(dāng)改裝，改進(jìn)發(fā)電機(jī)安裝形式，安裝于汽車底盤的合適位置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率低。中小功率發(fā)電機(jī)，可以充分利用底盤自身空間，大中功率發(fā)電機(jī)，所占用的空間，也比同功率的發(fā)電機(jī)組小很多。車載平臺(tái)安裝的12 kW 三相靜音發(fā)電機(jī)組，外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：1400 mm×700 mm×1100 mm，重量：450 kg；加裝的12 kW 三相永磁取力發(fā)電機(jī)，外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：466/416 mm×280 mm×315 mm，重量：76 kg；發(fā)電機(jī)組和取力發(fā)電機(jī)的比較見圖5。

圖5 發(fā)電機(jī)組和取力發(fā)電機(jī)比較

當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，需要維修和更換時(shí)，僅需拆卸安裝架，發(fā)電機(jī)即可拆卸下來，提高了維修性，發(fā)電機(jī)拆裝見圖6?，F(xiàn)在裝備都要求進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，提高裝備的機(jī)動(dòng)性和可靠性，車載取力自發(fā)電的體積小、重量輕、可靠性高、維修性高的特點(diǎn)，便可得到充分發(fā)揮和利用。

圖6 發(fā)電機(jī)拆裝

2.3 主要性能指標(biāo)

車載取力自發(fā)電的電源品質(zhì)可達(dá)到SJ 20979——2007《軍用汽車自發(fā)電系統(tǒng)通用規(guī)范》[7]和GJB 235A——1997《軍用交流移動(dòng)電站通用規(guī)范》[8]的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)如表1：

表1 交流移動(dòng)電站通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3 技術(shù)成熟度

3.1 加裝取力發(fā)電的底盤

20世紀(jì)80年代，隨著我國(guó)方艙和特種車的發(fā)展，各企業(yè)陸續(xù)開始車載取力自發(fā)電技術(shù)的研發(fā)，90年代末，安裝車載取力自發(fā)電系統(tǒng)的底盤主要是東風(fēng)系EQ1108/EQ1118/EQ1141/EQ2081/EQ2082/EQ2100/EQ2102 等；進(jìn)入21世紀(jì)，逐步發(fā)展出依維柯2045/2046 系列、陜汽 SX2150/SX2190 系列、北奔 1926//2629系列、重汽HOWO系列等。

經(jīng)過近二十幾年的技術(shù)積累、發(fā)展和完善，該技術(shù)已日趨成熟，針對(duì)東風(fēng)輕型高機(jī)動(dòng)性猛士系列底盤、一汽中型高機(jī)動(dòng)性MV3 系列底盤，也成功研發(fā)了車載取力自發(fā)電系統(tǒng)。

3.2 采用的取力形式

目前，車載取力自發(fā)電系統(tǒng)可以采用變速器取力、分動(dòng)器取力、傳動(dòng)軸取力和發(fā)動(dòng)機(jī)取力4種取力方式[1,9-10]，取力形式見圖7。變速器取力，是在汽車底盤的變速器取力口加裝取力器。對(duì)于全驅(qū)動(dòng)汽車，有時(shí)變速器取力口的輸出功率難以滿足發(fā)電機(jī)的動(dòng)力要求，可以在汽車底盤的分動(dòng)器取力口加裝取力器，以取得更大的功率和扭矩。

圖7 車載發(fā)電取力形式

傳動(dòng)軸取力，是將連接汽車底盤變速器或分動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)橋之間的傳動(dòng)軸斷開[11-12]，在斷開的2 個(gè)傳動(dòng)軸之間加裝取力器，一個(gè)輸出口用于取力，另一個(gè)輸出口用于連接分動(dòng)器或驅(qū)動(dòng)橋。發(fā)動(dòng)機(jī)取力，是在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的前部曲軸處獲取動(dòng)力，通常用于行車發(fā)電的工況，由于要分配部分動(dòng)力給行車發(fā)電機(jī)，因此，需要綜合評(píng)估、論證對(duì)整車動(dòng)力和機(jī)動(dòng)性的影響，以確定可以驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)功率等級(jí)。

3.3 選擇的發(fā)電機(jī)形式

軸帶發(fā)電機(jī)是車載取力自發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，主要有無刷勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)和稀土永磁同步發(fā)電機(jī)2種形式，防護(hù)等級(jí)達(dá)到了IP57。

2005年以前的車輛中，多數(shù)選用無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，突出優(yōu)點(diǎn)是可以利用自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（A.V.R）對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)負(fù)載、轉(zhuǎn)速或溫度等有變化時(shí)，發(fā)電機(jī)的電壓有升高或降低的趨勢(shì)時(shí)，自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器能夠根據(jù)這一微小的電壓偏差，迅速地減少或增加勵(lì)磁電流，維持發(fā)電機(jī)的電壓近似不變。稀土永磁同步發(fā)電機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)是體積小、重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，隨著我國(guó)稀土技術(shù)的快速發(fā)展，輸出電壓?jiǎn)栴}得到了解決，同樣得到了廣泛應(yīng)用。

肺栓塞是指內(nèi)源性或外源性栓子堵塞肺動(dòng)脈或分支引起肺循環(huán)和呼吸功能障礙的臨床和病理生理綜合征，臨床表現(xiàn)多樣化，缺乏特異性，具有誤診率高、發(fā)病率高、致死率高、致殘率高的特點(diǎn)[1-2]。為了研究細(xì)節(jié)護(hù)理對(duì)肺栓塞患者治療效果的實(shí)際意義，將我院86例肺栓塞患者隨機(jī)分為觀察組與對(duì)照組，對(duì)觀察組43例肺栓塞患者實(shí)施了細(xì)節(jié)護(hù)理，同時(shí)對(duì)照組43例肺栓塞患者實(shí)施常規(guī)護(hù)理，對(duì)比兩組患者的治療護(hù)理效果，現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)告如下。

目前，行業(yè)內(nèi)會(huì)根據(jù)具體使用情況，適應(yīng)性選擇發(fā)電機(jī)形式，2種發(fā)電機(jī)起到互補(bǔ)的作用。

3.4 互鎖和保護(hù)

對(duì)于駐車取力發(fā)電系統(tǒng)，為了防止觸碰油門踏板或調(diào)速系統(tǒng)開關(guān)而產(chǎn)生誤動(dòng)作，設(shè)置聲光報(bào)警提示及互鎖電路，電子調(diào)速器工作時(shí)油門踏板控制暫時(shí)失效，當(dāng)電子調(diào)速器不工作時(shí)，油門踏板控制功能恢復(fù)。

取力裝置掛擋成功后，調(diào)速系統(tǒng)開關(guān)才能正常供電。當(dāng)取力裝置脫擋后，調(diào)速系統(tǒng)開關(guān)斷電。調(diào)速系統(tǒng)同時(shí)還具有其他自動(dòng)保護(hù)功能，當(dāng)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)超速、發(fā)動(dòng)機(jī)低速、電源失電或傳感器信號(hào)消失等故障時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)均可自動(dòng)恢復(fù)為怠速狀態(tài)。

3.5 發(fā)電噪聲控制

車載取力自發(fā)電的動(dòng)力源為底盤柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮噪聲對(duì)工作人員的身體和健康等方面的影響，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)定，例如：GJB 1777——1993《軍用專用汽車通用規(guī)范》規(guī)定了專用車工作艙的噪聲等級(jí)[13]；GJB 2225A——2008《地面電子對(duì)抗設(shè)備通用規(guī)范》規(guī)定了不同類型設(shè)備工作間的噪聲等級(jí)[14]；GJB 50A——2011《軍事作業(yè)噪聲容許限值及測(cè)量》規(guī)定了每日連續(xù)暴露8 h，穩(wěn)態(tài)噪聲的容許限值范圍[15]。

根據(jù)測(cè)試，當(dāng)?shù)妆P柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1500～2 000 r/min 以上時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲一般在90～97 dB（A）以上，會(huì)嚴(yán)重影響工作人員的身體和健康，因此，綜合考慮系統(tǒng)噪聲、發(fā)電品質(zhì)等因素，在保證額定輸出功率及性能指標(biāo)的前提下，盡量降低發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置見圖8[16]。經(jīng)過多年來的技術(shù)積累和改進(jìn)，以及我國(guó)底盤技術(shù)和調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠控制在彈性運(yùn)行范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速較低（1500 r/min以下），負(fù)荷率較高，燃油經(jīng)濟(jì)性良好，減振、降噪效果更有效，底盤加裝方艙后，完全滿足上述標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的噪聲指標(biāo)要求。

圖8 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置

4 技術(shù)可行性和前景

4.1 已有技術(shù)基礎(chǔ)

車載取力自發(fā)電技術(shù)在陸軍、海軍、空軍等各軍兵種的多種型號(hào)項(xiàng)目和產(chǎn)品上得到了應(yīng)用，按國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，隨項(xiàng)目和產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)室和試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行了各項(xiàng)定型試驗(yàn)，已實(shí)現(xiàn)通用化、系列化和組合化的標(biāo)準(zhǔn)化要求。系統(tǒng)中的構(gòu)件和器件簡(jiǎn)單，安裝方便，根據(jù)不同的使用要求和底盤類型，可選取需要的取力形式，設(shè)計(jì)合理的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和安裝結(jié)構(gòu)；根據(jù)不同用電設(shè)備的電源品質(zhì)和功率等級(jí)，選取發(fā)電機(jī)形式和調(diào)速系統(tǒng)。系統(tǒng)安裝后，進(jìn)行基本性能的調(diào)試和試驗(yàn)，即可正常使用。

車載取力自發(fā)電系統(tǒng)，具有體積小、重量輕等特點(diǎn)，使用時(shí)不需考慮發(fā)電機(jī)組供電方式經(jīng)常發(fā)生的振動(dòng)、熱源、通風(fēng)量、廢氣排放、易燃物安全等問題，能夠與車輛有機(jī)結(jié)合，不受車輛方艙/車廂空間或承載能力限制，占用車廂的空間小，對(duì)安裝的要求較低，單人即可拆裝檢修。從歷年部隊(duì)的各種裝備的使用情況反饋來看，車載取力自發(fā)電系統(tǒng)故障率低，使用、維護(hù)方便。

4.2 軟件、硬件配置

經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐，不斷探索、總結(jié)，已經(jīng)形成了一整套完善的車載取力自發(fā)電的技術(shù)規(guī)范和檢驗(yàn)調(diào)試規(guī)程。有能力的企業(yè)，已經(jīng)規(guī)劃合適的試驗(yàn)場(chǎng)地，根據(jù)產(chǎn)品的產(chǎn)量、批量的需要，建設(shè)車載取力自發(fā)電調(diào)試場(chǎng)，配備計(jì)算機(jī)、發(fā)電機(jī)專用測(cè)量?jī)x、發(fā)電機(jī)輔助測(cè)控儀、負(fù)載室、信息采集終端、高精度傳感器和測(cè)試工位等一整套硬件設(shè)備，形成發(fā)電機(jī)性能參數(shù)自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。

測(cè)試系統(tǒng)配置專用測(cè)試軟件和自動(dòng)控制線路，能將測(cè)量數(shù)據(jù)顯示在屏幕上，不僅可以繪制各種參數(shù)曲線，還可以計(jì)算穩(wěn)態(tài)指標(biāo)和瞬態(tài)指標(biāo)，測(cè)試、檢驗(yàn)發(fā)電系統(tǒng)指標(biāo)。調(diào)試場(chǎng)可以配備幾套測(cè)試軟件，用于承擔(dān)不同的測(cè)試任務(wù)；發(fā)電機(jī)電性能測(cè)試軟件可以全面測(cè)試發(fā)電機(jī)的電氣性能指標(biāo)，作為發(fā)電系統(tǒng)性能指標(biāo)判定的數(shù)據(jù)依據(jù)；測(cè)試工位循環(huán)檢測(cè)軟件可檢測(cè)發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間滿載工作的可靠性，測(cè)試過程中出現(xiàn)故障會(huì)及時(shí)報(bào)警；數(shù)字式轉(zhuǎn)速控制器調(diào)試軟件負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)速控制器PID參數(shù)的調(diào)整，保證發(fā)電機(jī)頻率穩(wěn)定，取力自發(fā)電調(diào)試見圖9。

圖9 取力自發(fā)電調(diào)試試驗(yàn)

4.3 當(dāng)前研發(fā)成果

車載取力自發(fā)電系統(tǒng)主要用于野外或無外接電源情況下的設(shè)備供電，經(jīng)多年研制，已經(jīng)研發(fā)、設(shè)計(jì)多品種、多類型的駐車發(fā)電和行車發(fā)電產(chǎn)品，積累了大量的車載自發(fā)電設(shè)計(jì)、工藝經(jīng)驗(yàn)，形成了3～100 kW等系列產(chǎn)品和一整套成熟的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、檢驗(yàn)技術(shù)，為在各種新型底盤、新型發(fā)動(dòng)機(jī)上開發(fā)新型車載取力自發(fā)電系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，不同功率等級(jí)取力自發(fā)電見圖10。

圖10 不同功率等級(jí)取力發(fā)電

經(jīng)過幾十年的技術(shù)改進(jìn)和完善，該技術(shù)已日趨成熟，南汽依維柯系列、一汽解放系列、二汽東風(fēng)系列、陜汽系列、北奔系列、重汽系列等底盤，都已成功加裝車載取力自發(fā)電系統(tǒng)。

4.4 前景展望

裝備在不斷發(fā)展變化，部隊(duì)未來對(duì)各種車型的機(jī)動(dòng)及越野性能要求越來越高，配備的車載設(shè)備也隨之越來越先進(jìn)，設(shè)備對(duì)電源的種類和品質(zhì)的要求也越來越嚴(yán)格。

在“十二五”裝備底盤車輛技術(shù)基礎(chǔ)上，“十三五”以后裝備重點(diǎn)發(fā)展高機(jī)動(dòng)汽車運(yùn)載底盤，高機(jī)動(dòng)性是第三代底盤的硬性指標(biāo)要求，是未來發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于第三代輕型、中型、重型高機(jī)動(dòng)性系列底盤，也成功研發(fā)了車載取力自發(fā)電系統(tǒng)。尤其對(duì)輕型和中型高機(jī)動(dòng)裝備，在空間有限和輕量化的情況下，裝備還必須配置電源保障，車載取力自發(fā)電就具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，是電源形式的首選。

在方艙和特種車領(lǐng)域，行業(yè)內(nèi)的各廠家相繼推出含有車載取力自發(fā)電系統(tǒng)的產(chǎn)品，應(yīng)用范圍較為廣泛。軍隊(duì)體制改革對(duì)特種車輛生產(chǎn)企業(yè)影響主要體現(xiàn)在“軍轉(zhuǎn)民”和“民參軍”2 個(gè)方面，在軍民融合政策引導(dǎo)下，國(guó)家逐漸降低了軍品的準(zhǔn)入門檻，給“民參軍”特種車輛企業(yè)帶來了新的機(jī)遇，隨著國(guó)家政策對(duì)軍民融合的大力支持，大量民營(yíng)企業(yè)從事相關(guān)軍工產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)，也將加速軍用車載自發(fā)電技術(shù)向民用領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化、融合。

社會(huì)各行業(yè)在不斷發(fā)展，各種相關(guān)行業(yè)對(duì)車載自發(fā)電系統(tǒng)的需求也越來越多，包括通信、指揮、電力、建筑、環(huán)境、維修、搶修、維穩(wěn)、安保、救援、醫(yī)療等各種涉及到野外作業(yè)的行業(yè)和領(lǐng)域，將軍用車輛的車載自發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)及改裝，完全可以應(yīng)用到各種民用車輛上，大大增強(qiáng)相關(guān)電源需求的機(jī)動(dòng)性，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)快速發(fā)展。

5 結(jié)束語

隨著新的控制技術(shù)的不斷應(yīng)用，車載取力自發(fā)電系統(tǒng)的控制技術(shù)也在逐漸向模塊化、一鍵式操作模式、一體化方向發(fā)展，整套系統(tǒng)的可靠性、維修性更高。隨著發(fā)電機(jī)向小型化，大功率方向的不斷演進(jìn)，車載取力自發(fā)電的額定功率等級(jí)也會(huì)越來越高，應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)越來越廣泛。