蓝海星智库支持激光武器,美军披露舰艇能量仓未来技术指标( 二 )


蓝海星智库支持激光武器,美军披露舰艇能量仓未来技术指标
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图3莱昂纳多DRS公司激光武器能量仓
(3)多功能储能模块
多功能储能模块采用电池-电容混合储能方式 , 在美国海军研究署“未来海军能力”计划下研发 , 2019年研制出样机 。 2015年 , 美国海军研究实验室与德克萨斯大学-阿灵顿分校对相关系统进行了验证 , 用电池为60kJ电容器组充电 。 其中 , 电池连接至IGBT组成的H桥转换器 , 其中控制器通过脉冲宽度调制控制桥的切换 。 电池组电压为51.2V , 桥转换器输出为1:12升压变压器 , 并带有电容器谐振回路 。 变压器的时变输出被整流为直流电 , 并对电容器充电 。
蓝海星智库支持激光武器,美军披露舰艇能量仓未来技术指标
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图4美国海军研究实验室试验的多功能储能模块
(4)英国GKN公司的飞轮储能系统
英国GKN公司在其F1赛车飞轮的基础上 , 研发出了用于舰艇的飞轮储能系统(FESS) 。 系统早期由美国海军海上系统司令部电力舰船办公室在佛罗里达州立大学先进电力系统中心也开展了硬件在环试验 , 2019年英国国防部与电力网络示范中心(PNDC)组织了第二次试验 。 该系统有望用于英国“龙火”舰载高能激光武器 。
蓝海星智库支持激光武器,美军披露舰艇能量仓未来技术指标
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图5GKN公司舰艇飞轮储能系统
四、美海军未来舰艇能量仓
在这些研究的基础上 , 美海军正在加大投资和促进技术转化 , 计划2023年研制出可用的多功能能量仓 , 由电力电子、控制界面和储能设施构成 , 采用模块化、可重构、可扩展设计 , 具有多重输入和输出模式 , 支持激光武器、电子战系统、防空反导雷达及舰艇其他负载 。
五、结语
能量仓是美海军未来舰艇综合电力与能源系统的重要构成部分 , 是影响高能武器、大功率雷达和先进电子战系统使用效能的核心因素 。 美海军正在研发结合多种储能技术的共享式能量仓 , 能集成至总线 , 并同时为多个负载供电 。 能量仓的研发与应用将影响美海军未来20年的舰艇设计 , 值得关注 。
(蓝海星:马晓晨)


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