CN211296308U - 一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统 - Google Patents

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吴宗慧
李为民
李子龙
张健
孙菲
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Abstract

本实用新型涉及一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，包括直流取力发电机、蓄电池、交流取力发电机、供电监控系统，直流取力发电机的转子与汽车发动机传动连接，直流取力发电机的输出连接蓄电池的输入；蓄电池的第一输出端输出24V直流电压，蓄电池的第二输出端设有二次稳压系统，二次稳压系统的输出端分别输出多路不同的直流电压；交流取力发电机的转子与汽车发动机传动连接，交流取力发电机的输出端输出380V三相交流电；供电监控系统的信号采集端分别连接本供电系统的各路输出端，用于监控本供电系统各路输出端的电流值。使用取力发电机对大功率负载供电，节约空间；实时监控各路供电情况；对低压负载进行安全隔离，提高了安全性。

Description

一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统
技术领域
本实用新型涉及输变电技术领域，具体涉及一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统。
背景技术
常用的轻型高机动底盘中的供电系统，是通过发动机轮系皮带驱动的发动机附加交流电机为整车蓄电池充电，整车对外输出只有24V直流低压电源。但是轻型高机动底盘车载激光武器系统中配备了380V大功率负载(例如制冷机、激光器)，220V负载(例如雷达、侦扰设备)、低压直流负载(例如车载计算机、计算机外设、光电跟踪系统跟踪系统)等设备，这些负载使用了多种电压、用电功率各不相同，底盘供电系统无法满足各种电子设备的使用要求。
对于大功率用电设备，常用柴油发电机提供电源，但是柴油发电机体积大，重量重，无法适配轻型高机动底盘。
车载设备必须在整车运行的情况下才能使用，但在整车设备调试期间，需要长时间整车运行，会有有噪音大、污染大等缺点。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，兼顾市电供电与车载供电两种方式，使用取力发电机对大功率负载供电，节约空间；使用供电监控系统实时监控各类电子设备的供电情况，当监控到某个供电通路出现故障时，及时切断故障的供电通路，提高了安全性；使用二次稳压系统对低压负载供电，起到安全隔离作用，防止外部电源输入故障影响低压设备，也可以防止低压设备短路影响到上级供电系统，提高整个供电系统的安全性。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，包括直流取力发电机、蓄电池、交流取力发电机、供电监控系统，
所述直流取力发电机的转子与汽车发动机传动连接，所述直流取力发电机的输出连接所述蓄电池的输入；
所述蓄电池设有两路输出，所述蓄电池的第一输出端输出24V直流电压，所述蓄电池的第二输出端设有二次稳压系统，所述二次稳压系统的输入端连接所述蓄电池的第二输出端，所述二次稳压系统的输出端分别输出多路不同的直流电压；
所述交流取力发电机的转子与汽车发动机传动连接，所述交流取力发电机的输出端输出380V三相交流电；
所述供电监控系统的信号采集端分别连接本供电系统的各路输出端，用于监控本供电系统各路输出端的电流值。
进一步，还包括调试供电系统，所述调试供电系统的输入端连接380V三相市电,所述调试供电系统的输出端与所述交流取力发电机的输出端并联，所述调试供电系统的输出端与所述交流取力发电机的输出端之间设有选择开关，用于对所述调试供电系统或所述交流取力发电机进行选择切换。
进一步，包括两路所述直流取力发电机，两路所述直流取力发电机的转子分别与汽车发动机传动连接，两路所述直流取力发电机的输出并联接入所述蓄电池的输入。
进一步，所述交流取力发电机的输出端还输出220V单相交流电，所述220V单相交流电取用380V三相交流电的其中任意一相电压。
进一步，所述二次稳压系统包括多个DC-DC稳压模块，多个所述DC-DC稳压模块的输入端均连接所述蓄电池的第二输出端，多个所述DC-DC稳压模块的输出端分别输出不同的直流电压。
进一步，所述DC-DC稳压模块为DC-DC安全隔离稳压模块。
进一步，所述二次稳压系统的输出端分别输出24V、28V、60V、12V、5V直流电压。
进一步，所述供电监控系统包括依次信号连接的电流采集模块、电源操控模块、电源控制模块，所述电流采集模块的信号输入端分别连接本供电系统的各路输出端，用于采集各路用电设备的电流值；所述电源操控模块用于将采集的电流值与阈值进行比较并输出控制信号，所述电源控制模块用于根据所述控制信号关断对应用电设备的电源输入。
进一步，所述供电监控系统还包括显示模块，所述显示模块与所述电源操控模块信号连接，用于提供人机交互页面。
本实用新型的有益效果是：
1.兼顾市电供电与车载供电两种方式，通过选择开关进行两种供电方式的切换，操作灵活，适用性强。
2.使用取力发电机对大功率负载供电，节约空间，重量轻。
3.使用供电监控系统实时监控各类电子设备的供电情况，当监控到某个供电通路出现故障时，及时切断故障的电子设备供电通路，防止外部的电子设备因自身设备故障而导致车载电源系统发生危险，提高电子设备供电的安全性。
4.使用二次稳压系统对低压负载供电，起到安全隔离的作用，防止外部电源输入故障影响低压设备，也可以防止低压设备短路影响到上级供电系统，提高整个供电系统的安全性。
附图说明
图1为本实用新型系统组成框图；
图2为本实用新型结构组成框图；
图3为本实用新型供电监控系统组成框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1-3所示的一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，包括直流取力发电机、蓄电池、交流取力发电机、供电监控系统，
所述直流取力发电机的转子与汽车发动机传动连接，所述直流取力发电机的输出连接所述蓄电池的输入；汽车发动机运转时，带动所述直流取力发电机的转子旋转发电，产生的电能为所述蓄电池充电。
所述蓄电池的额定电压为24V。所述蓄电池设有两路输出，所述蓄电池的第一输出端输出24V直流电压，用于为车载计算机以及车载计算机的外设供电；所述蓄电池的第二输出端设有二次稳压系统，所述二次稳压系统的输入端连接所述蓄电池的第二输出端，所述二次稳压系统的输出端分别输出多路不同的直流电压；所述二次稳压系统将蓄电池输出的24V直流电源进行安全隔离并转换为光电跟踪设备运转需要的电源输出，用于为光电跟踪设备各组成部分供电。
所述交流取力发电机的转子与汽车发动机传动连接，所述交流取力发电机的输出端输出380V三相交流电；汽车发动机运转时，同步带动所述交流取力发电机的转子旋转发电，产生的电能为大功率负载供电，如图2所示，380V的三相四线制电源为激光器以及制冷机供电。
如图3所示，所述供电监控系统的信号采集端分别连接本供电系统的各路输出端，用于监控本供电系统各路输出端的电流值，即监控由本供电系统供电的各路用电设备的电流值。
本实施例中，还包括调试供电系统，所述调试供电系统的输入端连接380V三相市电,接收380V三相市电输入。所述调试供电系统的输出端与所述交流取力发电机的输出端并联，所述调试供电系统的输出端与所述交流取力发电机的输出端之间设有选择开关，用于对所述调试供电系统或所述交流取力发电机进行选择切换。当车进行正常运转时，选择开关接通交流取力发电机的输出端，由交流取力发电机为大功率负载供电；当进行调试时，或在驻车场合时，可通过选择开关手动选取接入380V市电为整车提供电源。所述调试供电系统还设置有一个220V交流转24V直流的电源转换模块进行输出，220V交流电取用380V市电的任意一相电源，作为替补直流电源，用于当驻车场合蓄电池中储存的电量不足时，为低压负载进行供电。
如图1所示，包括两路所述直流取力发电机，两路所述直流取力发电机的转子分别与汽车发动机传动连接，两路所述直流取力发电机的输出并联接入所述蓄电池的输入。两台所述直流取力发电机并联为蓄电池充电，并联扩大了输出功率，提高了充电效率。
本实施例中，所述交流取力发电机的输出端还输出220V单相交流电，所述220V单相交流电取用380V三相交流电的其中任意一相电压。如图2所示，220V单相交流电输出为雷达设备以及侦扰设备等大功率负载供电。
本实施例中，所述二次稳压系统包括多个DC-DC稳压模块，多个所述DC-DC稳压模块的输入端均连接所述蓄电池的第二输出端，接收蓄电池的24V直流输入，多个所述DC-DC稳压模块的输出端分别输出不同的直流电压。
进一步，所述DC-DC稳压模块为DC-DC安全隔离稳压模块，为电源和低压直流负载之间提供安全隔离，防止外部电源输入故障影响低压设备，也可以防止低压设备短路影响到上级供电系统，提高整个供电系统的安全性。
本实施例中，所述二次稳压系统的输出端分别输出24V、28V、60V、12V、5V直流电压，以对应光电跟踪系统的各组成部分电源需求。
如图3所示，所述供电监控系统包括依次信号连接的电流采集模块、电源操控模块、电源控制模块，每一路所述电流采集模块的信号输入端分别连接本供电系统的各路输出端，即图3中的每一路电源输出模块，用于采集各路用电设备的电流值；所述电源操控模块用于将采集的电流值与预存的各路电源输出模块的电流阈值进行比较，当监测到的电流值异常时输出控制信号，所述电源控制模块用于根据所述控制信号关断对应用电设备的电源输入。
进一步，所述供电监控系统还包括显示模块，所述显示模块与所述电源操控模块信号连接，用于提供人机交互页面。
如图2所示为本实用新型的部分结构组成图。供电监控系统主要包括远程操控盒以及配电柜。交流取力发电机以及直流取力发电机均安装于车底盘，发电机输出电源线接入供电监控系统的配电柜。市电输入和交流取力发电机两者同时有电时，在配电柜内自动切换，市电优先，也可手动选择切换。底盘蓄电池输出电源线接入配电柜。替补直流电源输出电源线接入配电柜。底盘蓄电池和替补直流电源两者同时有电时，在配电柜内自动切换，替补直流电源优先。
电源操控模块以及显示模块设置在远程操控盒内，操作员通过显示模块观察供电系统的数据，以及通过显示模块进行参数设置、命令输入、调试等操作。电源输出模块、电流采集模块、电源控制模块设置在配电柜内。远程操控柜内设置有通信模块A，配电柜内设置有通信模块B，通信模块A与通信模块B信号连接，用于双方数据交互。
供电监控系统用于实时记录、监测各路车载负载的工作电流，实现用电设备状态与故障的综合分析与集中管理控制。该部分结构是整个解决方案实现智能控制的重要部分，实现车辆的各路用电设备的实时状态监控、各路用电设备的电流采样数据的存储管理，各车各路的用电设备的电流变化综合分析，用电设备的状态分析与故障预警提示，以及用电设备的远程供电控制功能。
整车正常工作时，先运行交流取力发电机以及直流取力发电机，在远程控制盒的电源操控模块中打开制冷机负载供电，观测供电相序及电流是否正常；在远程控制盒的电源操控模块中打开激光器负载供电，观测供电相序及电流是否正常；在远程控制盒的电源操控模块中打开雷达负载供电，观测输出电压及电流是否正常；在远程控制盒的电源操控模块中打开侦扰负载供电，观测输出电压及电流是否正常；在远程控制盒的电源操控模块中打开车载计算机及外设负载供电，观测输出电压及电流是否正常；在远程控制盒的电源操控模块中打开光电跟踪设备供电，二级稳压系统为光电跟踪设备的各组成部分供电，观测输出电压及电流是否正常。当进行调试或在驻车场合时，车处于停转状态，发电机停止，交流取力发电机以及直流取力发电机无法提供电源，接入380V市电,此时由调试供电系统为大功率负载供电，蓄电池中的剩余电量还可为低压负载供电，当低压负载需要较多电量时，由取自调试供电系统的替补直流电源为低压负载供电。使用380V市电作为整车电源时，供电监控系统仍然实时记录、监测各路车载负载的工作电流，实现用电设备状态与故障的综合分析与集中管理控制。
本实用新型的有益效果是：
1.兼顾市电供电与车载供电两种方式，通过选择开关进行两种供电方式的切换，操作灵活，适用性强。
2.使用取力发电机对大功率负载供电，节约空间，重量轻。
3.使用供电监控系统实时监控各类电子设备的供电情况，当监控到某个供电通路出现故障时，及时切断故障的电子设备供电通路，防止外部的电子设备因自身设备故障而导致车载电源系统发生危险，提高电子设备供电的安全性。
4.使用二次稳压系统对低压负载供电，起到安全隔离的作用，防止外部电源输入故障影响低压设备，也可以防止低压设备短路影响到上级供电系统，提高整个供电系统的安全性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，其特征在于，包括直流取力发电机、蓄电池、交流取力发电机、供电监控系统，
所述直流取力发电机的转子与汽车发动机传动连接，所述直流取力发电机的输出连接所述蓄电池的输入；
所述蓄电池设有两路输出，所述蓄电池的第一输出端输出24V直流电压，所述蓄电池的第二输出端连接有二次稳压系统，所述二次稳压系统的输出端分别输出多路不同的直流电压；
所述交流取力发电机的转子与汽车发动机传动连接，所述交流取力发电机的输出端输出380V三相交流电；
所述供电监控系统的信号采集端分别连接本供电系统的各路输出端，用于监控本供电系统各路输出端的电流值。
2.根据权利要求1所述一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，其特征在于，还包括调试供电系统，所述调试供电系统的输入端连接380V三相市电,所述调试供电系统的输出端与所述交流取力发电机的输出端并联，所述调试供电系统的输出端与所述交流取力发电机的输出端之间设有选择开关，用于对所述调试供电系统或所述交流取力发电机进行选择切换。
3.根据权利要求1所述一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，其特征在于，包括两路所述直流取力发电机，两路所述直流取力发电机的转子分别与汽车发动机传动连接，两路所述直流取力发电机的输出并联接入所述蓄电池的输入。
4.根据权利要求1所述一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，其特征在于，所述交流取力发电机的输出端还输出220V单相交流电，所述220V单相交流电取用380V三相交流电的其中任意一相电压。
5.根据权利要求1所述一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，其特征在于，所述二次稳压系统包括多个DC-DC稳压模块，多个所述DC-DC稳压模块的输入端均连接所述蓄电池的第二输出端，多个所述DC-DC稳压模块的输出端分别输出不同的直流电压。
6.根据权利要求5所述一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，其特征在于，所述DC-DC稳压模块为DC-DC安全隔离稳压模块。
7.根据权利要求1所述一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，其特征在于，所述二次稳压系统的输出端分别输出24V、28V、60V、12V、5V直流电压。
8.根据权利要求1所述一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，其特征在于，所述供电监控系统包括依次信号连接的电流采集模块、电源操控模块、电源控制模块，所述电流采集模块的信号输入端分别连接本供电系统的各路输出端，用于采集各路用电设备的电流值；所述电源操控模块用于将采集的电流值与阈值进行比较并输出控制信号，所述电源控制模块用于根据所述控制信号关断对应用电设备的电源输入。
9.根据权利要求8所述一种轻型高机动底盘车载激光武器系统的大功率供电系统，其特征在于，所述供电监控系统还包括显示模块，所述显示模块与所述电源操控模块信号连接，用于提供人机交互页面。
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