目前對我們軍隊的威脅對機動性提出了巨大的要求，因為它與任務規范有關。

車載電源（OBVP）系統的開發不僅增加了作戰人員的機動性，而且還通過提供更好的物理特性，以及比傳統的戰術靜音發電機更有效的功率分配，為當前和新興的戰場電子系統提供了更有效的電力供應，這要歸功于新的OBVP逆變器技術。

部署的美國士兵在戰場上獲得了一切可能的技術優勢。美國作戰人員已經不僅僅是步槍航母，現在利用大量以多種方法活躍的軍事系統：從現場雷達和威脅評估系統到無人機巡邏，再到戰斗機安裝的熱成像和光譜成像，這些系統不僅能夠超越槍支，而且能夠完全控制被占領的空間。

正在努力使美國軍隊更加敏捷，機動和致命。要做到這一點，就需要新的武器系統和下一代計算系統。其中許多服務和應用程序都屬于陸軍旅戰斗隊（BCT）現代化戰略（以前稱為未來作戰系統）。其中一些最有利的下一代軍事應用涉及高密度計算系統，可以執行RF /頻譜掃描和分析，色散分析，位置檢測，密碼分析，地平線轉向檢測和威脅預測（而不是簡單的評估）以及直接在戰場上進行概率分析等功能，為戰場內外指揮官提供實時信息。這些應用對于現代戰區的作戰人員來說是無價的，對于保持戰場指揮官的態勢感知和活躍戰爭空間的主導地位至關重要。

在談論這些下一代戰場系統時，必須解決一個經常被忽視但至關重要的問題：如何為它們提供動力？不可能簡單地插入沙漠中間的插座。向這些復雜的戰場應用遷移將成倍地提高對電力的需求。

因此，這些先進部署系統的電力需求增加意味著發電機系統所需電力輸出的增加。使用傳統的撬裝式或拖車式燃油動力技術，最終結果將減少到更大、更重、更耗油的發電機。這與近十年來強調創建一支更快，更輕，更敏捷的部署部隊完全相反。然而，新的車載電源（OBVP）系統正在通過改進的物理設計和新的逆變器技術提供可行的補救措施，以實現更有效的電力分配。

傳統部署的電力系統：設計不再足夠

如前所述，傳統上，劇院部署的系統由拖車拖車或撬裝式發電機供電。這些拖曳式發電機直接搭在HMMWV上，需要大量的柴油（燃料）來運行，減少部隊的機動性和響應時間，并且在現場運行時，經常向對手贈送營地部隊的意圖和位置。這些“戰術靜音發電機”自20世紀80年代末以來一直在使用，需要攜帶額外的燃料來發電。撬裝式裝置也大大降低了HMMWV的載貨能力，因為它們通常在車輛的后部貨物區域攜帶。

過去，指揮官們正在處理明確的戰線和具體的戰區和占領指令。在現代戰場上，情況已不再如此，過去的發電機和技術無法為未來的軍隊及其系統提供動力。雖然技術有所改進，但某些特征，如噪音，缺乏機動性，可維護性限制，需要額外的車輛來攜帶燃料和發電機，以及這些戰術安靜發電機的設計和使用所固有的其他后勤問題，已經為運營商帶來了戰場噩夢（更不用說增加的成本和指揮官預算膨脹以適應這些后勤缺陷）。所有這些問題都與當前軍事推動的“更輕，更快，更強，更聰明”直接對立。必須克服這些障礙，以保持武裝部隊在活躍戰區的主導地位。

為了減輕當前動力技術的缺點，車載電源機制的發展正在蓬勃發展。結果：電力系統緊湊、輕便，為軍隊提供所需的機動性，同時提供下一代計算系統所需的強大動力。

OBVP系統中使用的逆變器技術的進步，例如越來越多地使用絕緣柵雙極晶體管（IGBT）來制造高功率逆變器，刺激了這些現代動力單元的關鍵發展。從 28 VDC 電源到單相、120 VAC/60 Hz 的簡單轉換已不再足夠。還必須考慮移動性、可維護性和空間限制。OBVP裝置不需要外部燃料源，可以直接（在各種安裝配置中 - 包括輪井，座椅后面等）安裝到HMMWV上，而不會減少所需的貨物空間，并且可以為最終應用提供廣泛的輸出功率。

OBVP 系統：一切都在逆變器中

這些現代 OBVP 裝置是單相或三相交流電源裝置，適用于需要移動性、便攜性和耐用性的惡劣環境。這些 OBVP 模塊的功率包絡范圍為 2 kW 至 30 kW。這些裝置從車輛的交流發電機接收24-28 VDC的輸入電壓。OBVP 單元包含控制、預充電和保護電路、相位電源模塊以及反饋監視和控制。OBVP逆變器本身可以與其他控制器和接口配對，使用戶易于操作。簡而言之，該單元從車輛中獲取直流電源并將其轉換為三相交流電。

圖 1：OBVP 單元和速度控制接口的基本原理圖

通常有一個速度控制機構通過繼電器連接到集成的OBVP單元以及HMMWV的交流發電機和發動機復合體。這些速度控制器可以根據需要監視和控制油門和 RPM，并通過通信總線將信息中繼到接口和指示器單元 （IIU）。IIU是操作員控制OBVP逆變器功能的地方，產生或多或少的功率和監控狀態等。IIU還可以具有圖形用戶界面（GUI）和易于理解的控件。

速度控制機制和IIU允許操作員控制OBVP單元的輸出。當設備從HMMWV接收28 VDC輸入電流時，操作員可以選擇任何一個輸出電流范圍。如果系統或應用需要前面討論的基本單相 120 VAC/60 Hz 輸出、三相 208 VAC、50 Hz 甚至 400 Hz 頻率，則現代 OBVP 系統允許操作員使用各種輸出波形選項為預期應用設置輸出。

如前所述，OBVP逆變器安裝在HMMWV上，其區域不會影響車輛的貨物容量或功能，并允許在HMMWV可以操縱的任何區域即時供電。不僅組件的模塊化方法，而且安裝機制的模塊化方法意味著OPVP系統可以很容易地從一個HMMWV中移除 - 使車輛恢復到其原始配置 - 并根據需要快速輕松地安裝在其他車輛平臺上。（提供關鍵電力的能力，確保關鍵系統始終正常運行。

使用 OBVP 系統實現戰術目標

隨著戰場技術的進步，對更高功率水平和更多移動電源技術的要求，車載動力單元將進入許多部署，通過先進的逆變器技術提供創新的物理設計和改進的功率分配。軍方對“更快、更輕、更強”的關注需要使用新技術和下一代計算和通信系統，而這些系統及其部署都需要更新的移動、堅固的電源解決方案。拖車拖車和撬裝式發電機在這方面都失敗了，因為它們增加了體積，降低了機動性，并且需要外部燃料（柴油）才能運行，這進一步減少了軍用車輛的貨物。移動車輛電源系統，如多元化技術的VPS10K，直接從交流發電機獲取電力，并且不會阻礙急需的貨物空間，將成為21世紀軍事中戰場系統部署的首選解決方案。

審核編輯：郭婷