1.1 電氣系統的組成及功能

1.1.1 電氣系統的組成

1．坦克裝甲車輛電氣系統的基本概念

坦克裝甲車輛電氣系統是電能的產生、轉換和使用的一系列功能設備的有效組合，實現與電網相連的發電、輸電、配電、電能控制及與相關設備的控制。同時研究裝甲車輛的供耗電平衡、電網特性、系統匹配及與相關設備的電接口關系。

隨著坦克裝甲車輛控制系統自動化、信息化的發展，借助智能化管理技術和多路傳輸技術，電能和信息的傳輸已經從點對點控制向集成化、智能化、信息一體化發展，推動了整車電氣、電子系統在更高層次的交叉與組合，促進車輛各分系統機電一體化的進程。

2．坦克裝甲車輛電氣系統的組成

坦克裝甲車輛電氣系統的組成主要包括電源系統、起動系統、抽塵系統、儀表及傳感器系統、電能分配與傳輸系統、車內外照明系統等，如圖1-1、圖1-2所示。

1）電源系統

電源系統一般包括主機電源、輔助電源，有些類型的裝甲車輛還包括輔機電源。

（1）主機電源。

主機電源主要由主機發電機及發電機控制器組成，車輛發動機拖動發電機，將機械能轉化為電能，發電機控制器通過調整發電機的勵磁電流，在發動機怠速以上，能將發電機的輸出電壓穩定在一定范圍內，為用電設備提供穩定的電源。目前主機發電機輸出直流電源有28V、270V等電壓體制。

（2）輔助電源。

輔助電源系統主要指電池、超級電容等儲能設備，電池主要包括鉛酸蓄電池、鎘鎳電池和鋰離子電池。目前坦克裝甲車輛主要采用鉛酸蓄電池。一般選用鉛酸蓄電池的額定電壓為24V，額定容量有3種，分別為110 A·h、115 A·h、130 A·h。鉛酸蓄電池是目前裝甲車輛主要應用的輔助電源。鎘鎳電池主要應用在某些類型的裝甲車輛中。隨著混合動力和全電裝甲車輛的發展，鋰離子電池將成為未來裝甲車輛的輔助動力電源。鋰離子電池的功率密度、能量密度較高，是目前最適合混合動力和全電裝甲車輛應用的動力電池。但環境適應性和安全性是制約鋰離子電池在裝甲車輛應用的主要因素。

（3）輔機電源。

輔機電源主要由發動機、發電機、發電機控制器及輔助設備組成，輔機電源的發動機轉速為額定轉速，一般情況下工作轉速即為額定轉速。因為轉速固定等特點，輔機電源的發電機控制較主機發電機簡單。輔機電源既可作為獨立電源使用，也可與主機電網并網使用。輔機電源具有體積小、噪聲小、安裝靈活等特點。目前主要應用在某些類型的裝甲車輛、導彈發射車以及維修保障車輛中。輔機發電機的輸出電壓主要有直流和交流兩種，直流電壓主要為28V、56V兩種，交流電壓主要為工頻220V、380V兩種。

2）起動系統

起動系統主要由起動電機和起動控制器組成。在車輛起動時，起動電機將發動機拖動至壓燃轉速，同時對起動過程進行監控，對起動電機和蓄電池實施保護。近些年已經實現了起動、發電的融合設計，即起動發電一體機，通過改變控制方式實現起動和發電功能。

3）抽塵系統

抽塵系統主要由抽塵電機和抽塵控制器組成。抽塵電機由主機發電機的三相交流電驅動，特點是體積小、轉速高。根據發動機的轉速變化，實現變頻、變壓調速功能，實現自適應工況匹配。抽塵控制器通過檢測抽塵電機的電流，對抽塵電機進行過流和短路保護。隨著主電網逐漸出現高壓直流體制，高壓直流抽塵電機也將逐步得到應用。

4）儀表及傳感器系統

儀表和傳感器主要由駕駛員顯控儀表和各種狀態監控傳感器組成。隨著技術的發展，駕駛員顯控儀表由傳統的指針式儀表逐步被電子動磁式儀表、數顯儀表和虛擬儀表等所替代。駕駛員顯控儀表不僅有顯示功能，而且具有報警功能，能向駕駛員提供需要的視覺和聽覺信息，實現人機的互動。電氣系統所涉及的傳感器分布在動力與傳動系統、燃油系統、電氣系統輔助系統等系統中，通過傳感器感應車輛在行駛中時發動機、變速箱、輔助系統、燃油系統、電氣系統的狀態，通過信息傳輸時時傳送給駕駛員顯控儀表。動力與傳動系統主要有壓力傳感器、溫度傳感器、發動機轉速傳感器，燃油系統主要有油量傳感器，電氣系統主要有電流傳感器、電壓傳感器，輔助系統主要有水溫傳感器等。

5）電能分配與傳輸系統

（1）電能分配與傳輸。

電能分配與傳輸系統主要由電能分配和電能傳輸裝置組成。電能傳輸裝置主要包括電路旋轉連接器、接線盒和傳輸電纜等。電能分配裝置主要包括主配電盒、駕駛員配電板以及智能配電設備等。電能分配裝置不僅具有電能分配功能，而且具有過流保護、短路保護功能。智能配電設備還具有欠壓保護、過壓保護功能。對于電網電壓高于48V的系統，電能分配裝置還具有絕緣檢測功能。

（2）電路旋轉連接器。

電路旋轉連接器是坦克裝甲車輛實現底盤與炮塔之間電能傳輸、信號傳輸的綜合性傳輸設備。目前電路旋轉連接器具有直流270V、直流28V、總線信號和模擬信號的傳輸功能。隨著未來坦克裝甲車輛的發展將賦予電路旋轉連接器更多的功能。

（3）傳輸電纜。

傳輸電纜是全車的“神經”系統，主要由導線和電連接器組成。按功能分為：電源線、控制線、信號線、數據總線等。導線和電連接器的選取應根據傳輸支路的電流、電壓、應用環境，以及電纜的強度等指標進行綜合選取。

6）車內外照明系統

車內外照明系統主要由車內照明和車外明組成。車內照明主要為各乘員提供照明，一般分布在各乘員頭頂部位置；車外照明為乘員提供行車指示和夜間行車照明，一般由艙頂燈、信號燈、組合燈、前大燈（偽裝燈）等組成。產品及原理相對簡單，在本書中不再詳述。