辛登松
【摘 要】随着信息化时代的发展和军用通信装备的不断进步,对军用通信车电源装备技术也提出了更高的要求.为了对军用通信车的电源装备进行更加深入的探索研究,文章从电源装备的技术、特征等方面论述了三代军用电源装备的历史沿革,并对军用通信车电源装备的发展趋势进行了分析,希望能对军用通信技术的发展有所启示.
【期刊名称】《无线互联科技》
【年(卷),期】2016(000)012
【总页数】2页(P14-15)
【关键词】通信车;电源装备;历史沿革;发展趋势
【作 者】辛登松
【作者单位】海军91917部队,山东 潍坊 261000
【正文语种】中 文
军用通信车在战时通信保障任务中起着重要的作用，通信电源车的性能不仅影响着通讯任务能否顺利完成，并且对通信任务效能的发挥有着巨大的影响，而影响军用通信车性能最基础也是最重要的装备就是电源装备。电源装备由3部分组成：动力发电设备、功率变换设备以及电能存储设备。军用通信车的特殊性对电源装备技术有着较高的要求，随着国家综合国力的强大，军用通信车电源装备也在不断地更新换代。
我国第一批真正意义上批量装备的军用通信车是1983 年15/100W单边带电台车。从20世纪80年代初期到20世纪90年代中期，经过十多年的不断创新发展，第一代军用通信车电源装备逐步走向成熟。这一时期的电源装备发动机主要采用的是二冲程风冷动力，发电机主要采用的技术是由刷励磁，动力变换设备采用的技术为线性稳压，电能存储设备采用的技术为镍铬储能。
1/12kW“长江”系列汽油发电机组是当时最典型的、自主研制的电源设备。“长江”系列电源的发动机是二冲程风冷汽油机，发电机为有刷励磁方式，这种励磁调压不仅可以通过人工调节，还可以通过碳阻调节器来调节。稳压电源采用线性稳压方式，有较高的纹波控制指标，
并且电能存储设备多采用内阻较小、寿命较长、能量密度相对较高的镉镍电池组。在当时，这种电源为军用通信设备作出了巨大的贡献。
第一代军用通信车电源装备虽然为国防通讯作出了巨大的贡献，但是随着通信装备的发展、综合国力的提高，第一代电源装备也暴露出一系列的缺点。第一代军用通信车电源装备采用人工调压，转换效率受到明显的制约，电气性能不高，可靠性也相对较差，并且线性稳压设备体积大、损耗大，镍镉电池组容量小、记忆特征明显、镉排放对生态环境有一定程度的污染。
20世纪90年代中期，我军开始换装第二代军用通信车电源装备。这一时期的军用通信车电源装备发动机采用的是四冲程冷风动力技术，发电机主要采用的是无刷励磁技术，动力变换设备采用的是开关稳压技术，电能存储设备采用的是铅酸储能技术。
随着改革开放的不断深入，我国引进了大量发达国家的高科技产品和部分先进科学技术，这为我国的科技发展提供了物质和技术基础，我国的电源技术也得到了进一步的发展。20世纪90年代中期，我国研制生产了TCL系列1/12kW电励磁无刷同步汽油发电机组，这是第二代军用通信车电源装备的典型代表。这一机组发电机采用的是AVR技术（即全新的模块化自动电
压调节器技术），发动机采用的是进口的四冲程风冷汽油机。它解决了第一代军用通信车电源装备的一系列缺点，大大提高了转换效率与电气性能，并且在启动和操作上更加方便、简洁，能适应军队的特殊环境，得到了军队使用人员的认可。2000年开始，为了减轻后勤保障压力，提高燃油效率，加强燃料安全性，军队对燃料作出了统一要求，全军实行“汽改柴”政策。为了响应政策号召，第二代军用通信车电源装备也进行了改革，采用了德国、意大利的风冷柴油发动机，我国也自行研制出了2/15kW电励磁无刷同步柴油发电机组。第二代电源装备的发动机不仅减少了电火花的干扰，而且相对于第一代电源装备而言更加环保。此外，柴油发电机组能够较好地带动非线性负载，可以更好地和车载稳压电源连接，且更易于使用和维护。这次改革使得车载电源装备的电气性能和可靠性得到了进一步提高，该系列柴油发电机组开始在各类军用通信车上使用。
第二代军用通信车电源装置不仅对动力发电设备进行了改革，还对功率变换设备进行了调整。为了克服线性稳压电源体积大、功耗高、效率低的缺点，第二代电源装置采用了开关稳压电源。开关稳压电源体积非常小，功耗相对比较低，但是稳压范围很宽，而且还可以实现多组电压输出功能。随着电子科技的飞速发展，开关电源也从分立器件式电源发展到模块电源，模块电源凭借其体积小、可靠性高等特点在这一时期被广泛应用。
第二代军用通信车电源装置电能存储设备开始使用铅酸电池，铅酸电池相对于镉镍电池使用寿命长。早期的铅酸储能电池为非封闭电池，在充放电时会溢出电解液和释放有害气体，不仅造成环境污染，还会腐蚀设备。随着科技的进步、技术的成熟，人们很快便研制出了VRLA电池（阀控式密封铅酸蓄电池），通信车电源技术也在不断地改革、创新，一步步走向成熟。
2006年开架式小型化柴油发电机组的问世，推动了我国军用通信车电源技术的进步，打开了第三代军用通信车电源装备的大门。这一时代电源装备的动力发电设备采用的是稀土永磁中频发电技术，功率变换设备采用的技术是模块化综合稳压电源，电能存储设备采用的技术是新型胶体电解质电池。
第三代军用通信车电源装备最具代表性的发电机组有小型化柴油发电机组和静音型柴油发电机组两种，新一代电源不仅克服了前两代发电机组功耗大、噪音大、体积大、不易搬运的缺点，还改变了军用通信车电源装备“用一备一”的使用模式，大大减小了通信车的安装空间，增加了通信车的有效载荷。小型化柴油发电机组采用的是风冷开架式设计结构，发动机采用的是四冲程风冷柴油机，发电机采用的是稀土永磁中频发电机，二者的功率匹配比明显强于
前两代电源装备，且体积小易于搬运，电气性能高，这种电源在轻型车辆和装甲车上也非常适用。静音型柴油发电机组采用的是水冷箱式设计结构。发动机采用的是四冲程多缸水冷柴油机，发电机采用的是无刷励磁发电机技术，此外还引用了水冷消声器技术。此发电机组可靠性非常高，且可以直接在车上工作，减少了不必要的搬运，独有的水冷消声器更是解决了前两代电源噪声大的难题，不易暴露行踪，非常适合军用。
模块化、智能化综合稳压电源是第三代军用通信车电源装备引用的又一新科技。模块化、智能化综合稳压电源采用N+1冗余热备份和可插拔功率模块技术，此技术功率容量可以灵活地调整、配对，解决了需求大、产品少的难题，提高了设备的可靠性、使用性。此种电源还具有对外通讯、显示自身工作状态、特殊情况提示报警的功能，非常便于使用者对其进行检修和维护。
为了解决前两代储能电池的污染问题，第三代军用通信车电源装备的储能设备进行了改革创新。第三代电源的储能设备选用了新型的胶体：纳米硅、碳化硅等作为电解质。这种电池储能性良好，对温度要求不是很高，而且在容量一定的前提下比前两代储能电池的体积要小一倍，极好地解决了铅酸电池的弊端。
除此以外，第三代军用通信车电源装备还采用了特殊的汽车底盘拖带式自发电系统。汽车底盘拖带式自发电系统的机制为：通过皮带把汽车的发动机与电源的发电相连，使汽车在行驶过程中能够自主地进行发电。这种技术使通信车指挥车辆不能装载发电机组的难题迎刃而解，还可以增加车辆的供电方式。
国力汽车从20世纪80年代初期开始，每个时期都会有新型电源装备出现，并且每一种产品都反映出了当时的科学水平。通信车电源装备的发展不仅带动着国家的电力电子技术的发展，也影响着国家的电化学技术、自动控制技术、电磁技术等多门技术的发展。随着时代的发展，锂离子电池凭借其环保、寿命长等优点迅速崛起。第四代电源装置的储能设备将使锂离子电池雄霸天下，功率变换设备将以数字化、微型化为主导。
本文从电源装备的组成即动力发电设备、功率变换设备以及电能存储设备等方面讲述了不同时代最具代表性的电源装备，并且针对其优点和缺点作了论述。
【相关文献】
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