1.1 电气系统的组成及功能

1.1.1 电气系统的组成

1．坦克装甲车辆电气系统的基本概念

坦克装甲车辆电气系统是电能的产生、转换和使用的一系列功能设备的有效组合，实现与电网相连的发电、输电、配电、电能控制及与相关设备的控制。同时研究装甲车辆的供耗电平衡、电网特性、系统匹配及与相关设备的电接口关系。

随着坦克装甲车辆控制系统自动化、信息化的发展，借助智能化管理技术和多路传输技术，电能和信息的传输已经从点对点控制向集成化、智能化、信息一体化发展，推动了整车电气、电子系统在更高层次的交叉与组合，促进车辆各分系统机电一体化的进程。

2．坦克装甲车辆电气系统的组成

坦克装甲车辆电气系统的组成主要包括电源系统、起动系统、抽尘系统、仪表及传感器系统、电能分配与传输系统、车内外照明系统等，如图1-1、图1-2所示。

1）电源系统

电源系统一般包括主机电源、辅助电源，有些类型的装甲车辆还包括辅机电源。

（1）主机电源。

主机电源主要由主机发电机及发电机控制器组成，车辆发动机拖动发电机，将机械能转化为电能，发电机控制器通过调整发电机的励磁电流，在发动机怠速以上，能将发电机的输出电压稳定在一定范围内，为用电设备提供稳定的电源。目前主机发电机输出直流电源有28V、270V等电压体制。

（2）辅助电源。

辅助电源系统主要指电池、超级电容等储能设备，电池主要包括铅酸蓄电池、镉镍电池和锂离子电池。目前坦克装甲车辆主要采用铅酸蓄电池。一般选用铅酸蓄电池的额定电压为24V，额定容量有3种，分别为110 A·h、115 A·h、130 A·h。铅酸蓄电池是目前装甲车辆主要应用的辅助电源。镉镍电池主要应用在某些类型的装甲车辆中。随着混合动力和全电装甲车辆的发展，锂离子电池将成为未来装甲车辆的辅助动力电源。锂离子电池的功率密度、能量密度较高，是目前最适合混合动力和全电装甲车辆应用的动力电池。但环境适应性和安全性是制约锂离子电池在装甲车辆应用的主要因素。

（3）辅机电源。

辅机电源主要由发动机、发电机、发电机控制器及辅助设备组成，辅机电源的发动机转速为额定转速，一般情况下工作转速即为额定转速。因为转速固定等特点，辅机电源的发电机控制较主机发电机简单。辅机电源既可作为独立电源使用，也可与主机电网并网使用。辅机电源具有体积小、噪声小、安装灵活等特点。目前主要应用在某些类型的装甲车辆、导弹发射车以及维修保障车辆中。辅机发电机的输出电压主要有直流和交流两种，直流电压主要为28V、56V两种，交流电压主要为工频220V、380V两种。

2）起动系统

起动系统主要由起动电机和起动控制器组成。在车辆起动时，起动电机将发动机拖动至压燃转速，同时对起动过程进行监控，对起动电机和蓄电池实施保护。近些年已经实现了起动、发电的融合设计，即起动发电一体机，通过改变控制方式实现起动和发电功能。

3）抽尘系统

抽尘系统主要由抽尘电机和抽尘控制器组成。抽尘电机由主机发电机的三相交流电驱动，特点是体积小、转速高。根据发动机的转速变化，实现变频、变压调速功能，实现自适应工况匹配。抽尘控制器通过检测抽尘电机的电流，对抽尘电机进行过流和短路保护。随着主电网逐渐出现高压直流体制，高压直流抽尘电机也将逐步得到应用。

4）仪表及传感器系统

仪表和传感器主要由驾驶员显控仪表和各种状态监控传感器组成。随着技术的发展，驾驶员显控仪表由传统的指针式仪表逐步被电子动磁式仪表、数显仪表和虚拟仪表等所替代。驾驶员显控仪表不仅有显示功能，而且具有报警功能，能向驾驶员提供需要的视觉和听觉信息，实现人机的互动。电气系统所涉及的传感器分布在动力与传动系统、燃油系统、电气系统辅助系统等系统中，通过传感器感应车辆在行驶中时发动机、变速箱、辅助系统、燃油系统、电气系统的状态，通过信息传输时时传送给驾驶员显控仪表。动力与传动系统主要有压力传感器、温度传感器、发动机转速传感器，燃油系统主要有油量传感器，电气系统主要有电流传感器、电压传感器，辅助系统主要有水温传感器等。

5）电能分配与传输系统

（1）电能分配与传输。

电能分配与传输系统主要由电能分配和电能传输装置组成。电能传输装置主要包括电路旋转连接器、接线盒和传输电缆等。电能分配装置主要包括主配电盒、驾驶员配电板以及智能配电设备等。电能分配装置不仅具有电能分配功能，而且具有过流保护、短路保护功能。智能配电设备还具有欠压保护、过压保护功能。对于电网电压高于48V的系统，电能分配装置还具有绝缘检测功能。

（2）电路旋转连接器。

电路旋转连接器是坦克装甲车辆实现底盘与炮塔之间电能传输、信号传输的综合性传输设备。目前电路旋转连接器具有直流270V、直流28V、总线信号和模拟信号的传输功能。随着未来坦克装甲车辆的发展将赋予电路旋转连接器更多的功能。

（3）传输电缆。

传输电缆是全车的“神经”系统，主要由导线和电连接器组成。按功能分为：电源线、控制线、信号线、数据总线等。导线和电连接器的选取应根据传输支路的电流、电压、应用环境，以及电缆的强度等指标进行综合选取。

6）车内外照明系统

车内外照明系统主要由车内照明和车外明组成。车内照明主要为各乘员提供照明，一般分布在各乘员头顶部位置；车外照明为乘员提供行车指示和夜间行车照明，一般由舱顶灯、信号灯、组合灯、前大灯（伪装灯）等组成。产品及原理相对简单，在本书中不再详述。