การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นของระบบยานพาหนะออนบอร์ดทำให้เทคโนโลยีใหม่มีโอกาสที่จะคว้าโอกาสในการเปลี่ยนแปลงพลังและความคล่องตัวของยานพาหนะทางทหารในอนาคต
เนื่องจากกองทัพอเมริกันรุ่นต่อไปมีแนวโน้มที่จะมีโรงไฟฟ้าไฮบริด อุตสาหกรรมจึงต้องการโครงการขนาดใหญ่เพื่อให้สามารถแนะนำเทคโนโลยีด้านพลังงานของตนซึ่งได้พัฒนาแล้ว (พร้อมกับการดัดแปลงที่หลีกเลี่ยงไม่ได้) เข้าสู่ ยานรบจำนวนมาก แมลงวันในครีมในถังน้ำผึ้งนี้คือตามแผนปัจจุบัน กองทัพวางแผนที่จะใช้ยานพาหนะดังกล่าวประมาณปี 2035 การตัดสินใจครั้งสำคัญเกี่ยวกับการกำหนดค่ามักจะไม่เกิดขึ้นก่อนปี 2025 เว้นแต่ว่าโปรแกรมที่เกี่ยวข้องจะถูกเร่งให้ดำรงตำแหน่งประธานาธิบดีทรัมป์
ความต้องการจำนวนมากเป็นแรงจูงใจที่ยอดเยี่ยมสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ซึ่งสามารถให้แนวทางแก้ไขเพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้ ตัวอย่างเช่น ความต้องการพลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นในสนามรบรวมกับความจำเป็นในการลดภาระด้านลอจิสติกส์ที่เกี่ยวข้องกับการจ่ายเชื้อเพลิง ตลอดจนเพิ่มขีดความสามารถทางวิบากของกองกำลังต่อสู้และกองกำลังสนับสนุนการต่อสู้ ทั้งหมดนี้เป็นหลักฐานที่น่าสนใจที่สนับสนุนการนำหน่วยกำลังเสริม ระบบควบคุมเครื่องยนต์อัจฉริยะ และระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบไฮบริดมาใช้อย่างกว้างขวาง และเป็นผลให้พลังงานที่สร้างขึ้นสำหรับผู้บริโภคภายนอกเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
เอาชนะความเฉื่อย
ด้วยประสบการณ์ที่กว้างขวางในการผลิตเครื่องสาธิตเทคโนโลยีรถยนต์ไฮบริดสำหรับโครงสร้างทางทหารต่างๆ และในการผลิตรถโดยสารไฮบริดสำหรับภาคพลเรือน BAE Systems อยู่ในตำแหน่งที่ดีในการประเมินว่าเทคโนโลยีนี้อยู่ที่ไหนในปัจจุบันและแนวโน้มของเทคโนโลยีนี้เป็นอย่างไร เช่นเดียวกับ DRS Technologies ซึ่งได้เข้าร่วมในโครงการสาธิตมากมายเช่นกัน Tom Weaver ผู้อำนวยการฝ่ายการค้าของ DRS Network Computing and Test Solutions กล่าวว่าตลาดยังคงเกิดขึ้นใหม่และประโยชน์ของรถยนต์ไฟฟ้ายังไม่สามารถเอาชนะความเฉื่อยของรถยนต์แบบดั้งเดิมได้ ความเฉื่อยดังกล่าวส่งผลกระทบในทางลบต่อความก้าวหน้าของเครื่องจักรที่สามารถผลิตพลังงานที่จำเป็นสำหรับผู้บริโภคภายนอก แม้ว่าจะมีความต้องการเพิ่มขึ้น "อย่างน้อย 100%" ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา
“DRS ทำงานร่วมกับลูกค้าหลายรายเพื่อสาธิตเครื่องจักรที่ผสานรวมเทคโนโลยีใหม่ในการทดสอบประสิทธิภาพต่างๆ การสาธิตที่ประสบความสำเร็จและบทวิจารณ์ของผู้ใช้ในเชิงบวกไม่ได้นำไปสู่การปรับใช้ยานพาหนะดังกล่าวในกองทัพ ยิ่งกว่านั้นข้อกำหนดสำหรับพวกเขายังไม่ได้รับการพัฒนาด้วยซ้ำ แต่ความต้องการจะยังคงเติบโตต่อไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับปฏิบัติการสำรวจและยานพาหนะพิเศษ เช่น ระบบอาวุธพลังงานโดยตรง”
ตอนนี้ DRS นำเสนอระบบพลังงานออนบอร์ดสำหรับยานพาหนะทางยุทธวิธีขนาดกลาง (MTV) และอุปกรณ์ HMMWV ในรูปแบบของ Transmission Integral Generator ที่พัฒนาร่วมกับ Allison ระบบนี้ติดตั้งบนรถบรรทุก MTV เช่น สร้างพลังงานได้ถึง 125 กิโลวัตต์สำหรับระบบออนบอร์ดหรือระบบภายนอกบริษัทยังผลิตระบบการจัดการพลังงานอื่นๆ สำหรับยานพาหนะต่างๆ หัวหน้าวิศวกร แอนดรูว์ โรเซนฟิลด์ แห่ง BAE Systems ซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบดังกล่าวด้วย เชื่อว่าไม่น่าเป็นไปได้ที่ยานพาหนะไฟฟ้าล้วนจะมีบทบาทสำคัญในการต่อสู้ภาคพื้นดิน สาเหตุหลักมาจากปัญหาการชาร์จแบตเตอรี่
“ในขณะที่เทคโนโลยีระบบส่งกำลังสำหรับการทำงานด้วยไฟฟ้าทั้งหมดนั้นเป็นที่ยอมรับกันดี แต่ปัญหาการเติมเชื้อเพลิงอาจทำให้ยานพาหนะไฟฟ้าไม่สามารถใช้งานได้” เขากล่าวต่อ "ท้ายที่สุดแล้ว ดีเซลมีวางจำหน่ายที่ใดก็ได้ในโลก ในขณะที่การหาสถานีชาร์จแบตเตอรี่ในทะเลทรายเป็นเรื่องยากมาก แต่ถึงแม้ว่าคุณจะหาเจอแล้วก็ตาม การรอถึงแปดชั่วโมงเพื่อให้ชาร์จจนเต็มก็ไม่น่าจะเป็นไปได้"
วีเวอร์เห็นพ้องกันว่ารถยนต์ไฮบริดมีแนวโน้มที่จะเหนือกว่า และยังกล่าวถึงข้อจำกัดของโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่สะอาด และการแพร่หลายของดีเซลและเชื้อเพลิงเครื่องบินเจ็ต JP8 อย่างไรก็ตาม Rosenfield เน้นย้ำว่ายานพาหนะไฟฟ้าล้วนมีบทบาทอย่างมากในฐานทัพทหาร เนื่องจากสามารถเคลื่อนย้ายสินค้าได้ เช่นเดียวกับในโรงงานสมัยใหม่หรือที่สนามบิน (รถแทรกเตอร์ในสนามบิน) “เครื่องเซลล์เชื้อเพลิงมักจะสามารถทำงานดังกล่าวได้ เนื่องจากพวกเขาต้องการการเข้าถึงแหล่งสำรองไฮโดรเจนฟรี” เขากล่าว
ผู้ประกอบเชื่อว่ามีเส้นทางที่ยากลำบากข้างหน้ายานยนต์เซลล์เชื้อเพลิง “ประการแรก ยังไม่มีโครงสร้างพื้นฐานด้านก๊าซไฮโดรเจน และจะมีความไม่ไว้วางใจในการใช้เชื้อเพลิงใหม่ เส้นทางของยานพาหนะดังกล่าวจะเริ่มต้นด้วยการดำเนินการสำรวจที่มีการจัดการอย่างดี"
การออกแบบไฮบริดนั้นซับซ้อนกว่าการออกแบบทางไฟฟ้าล้วนๆ และมีคุณสมบัติหลายอย่างที่ทำให้น่าสนใจมากกว่าเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าและแบบธรรมดา “ประการแรก แพลตฟอร์มไฟฟ้าไฮบริดใช้เชื้อเพลิงแบบเดียวกับรถยนต์ดีเซลทั่วไป ประการที่สอง แรงบิดรอบต่อนาทีต่ำเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องจักรที่เดินทางผ่านภูมิประเทศที่ขรุขระหรือปีนเขาที่ลาดชันมาก"
เขาเสริมว่าความสามารถในการผลิตกระแสไฟฟ้าจำนวนมากบนเรือกำลังมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีการนำความสามารถใหม่ๆ เช่น ระบบการสื่อสารและอาวุธที่ใช้เลเซอร์อันทรงพลังมาใช้ ความสามารถในการส่งออกพลังงานนี้ยังเป็นข้อได้เปรียบอย่างมาก เนื่องจากเครื่องจักรเหล่านี้สามารถให้พลังงานแก่พื้นที่ที่มีประชากรและโรงพยาบาลที่ระบบไฟฟ้าของตนเองได้รับความเสียหายจากความเสียหายจากการสู้รบหรือภัยธรรมชาติ
"สุดท้าย ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาที่ลดลงซึ่งเกี่ยวข้องกับการประหยัดเชื้อเพลิงอย่างมากและความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น ทำให้รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดเป็นตัวเลือกที่ชาญฉลาดและใช้งานได้ยาวนาน"
ดังที่ Weaver ระบุไว้ ความต้องการพลังงานไฟฟ้าบนยานเกราะต่อสู้ไม่เคยลดลง แต่จะเพิ่มขึ้นทุกปีเท่านั้น "ระบบการทำงานที่ใหม่กว่านั้นต้องการพลังงานจากแพลตฟอร์มของผู้ให้บริการมากขึ้นเรื่อยๆ เช่นเดียวกับการอัพเกรดอย่างต่อเนื่องไปยังระบบการผลิตและการจ่ายพลังงานของยานพาหนะปัจจุบัน"
“เมื่อคุณได้เพิ่มคุณสมบัติต่างๆ เช่น การเคลื่อนที่แบบไร้เสียง เรดาร์ การสื่อสารขั้นสูง การติดขัดของสัญญาณ และเกราะแม่เหล็กไฟฟ้าหรืออาวุธ แพลตฟอร์มจะล้าหลังและไม่สามารถจัดการได้ โดยไม่ต้องเปลี่ยนไปใช้ระบบไฟฟ้าแบบไฮบริด ในทศวรรษหน้า สำหรับยานเกราะทั้งหมด หนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดคือความสามารถในการผลิตกระแสไฟฟ้าจำนวนมากบนเรือ"
“ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าต้องทำหน้าที่ของมันให้ดีพอๆ กับหรือดีกว่ารถจักรกลแบบเดิมๆ เสียอีก” เขากล่าวต่อ “ไม่เพียงแต่ระบบที่ใช้มอเตอร์จะเรียบง่ายกว่าอย่างเห็นได้ชัดและมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยกว่าระบบที่ใช้มอเตอร์เท่านั้น แต่มักจะมีระดับความซ้ำซ้อนที่ดีอย่างน่าประหลาดใจ ซึ่งทำให้เชื่อถือได้มากขึ้น ตัวอย่างเช่น การส่งไฟฟ้าตามขวางส่วนใหญ่สามารถทำงานได้ตามปกติด้วยมอเตอร์ตัวเดียวที่ขัดข้อง"
Weaver กล่าวว่าเทคโนโลยีหลักที่ได้รับการหล่อเลี้ยงในระบบขนส่งสาธารณะนั้นมีอยู่แล้วและพร้อมที่จะเข้าสู่ตลาด “การใช้วงจรไฮบริดและวงจรไฟฟ้าอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรถโดยสารและรถรางระหว่างเมือง นำไปสู่การพัฒนาตัวควบคุมมอเตอร์ อินเวอร์เตอร์ และคอนเวอร์เตอร์ที่ใกล้เคียงกับความต้องการของกองทัพ” เขากล่าว “ความต้องการของอุตสาหกรรมทั้งหมดคือลูกค้ายินดีจ่ายสำหรับกระบวนการตรวจสอบคุณสมบัติ และเพียงพอที่จะลดต้นทุนได้”
ในระหว่างนี้ งานยังคงดำเนินต่อไปในการสาธิต เจเนอรัล มอเตอร์ส (GM) ที่ AUSA ในเดือนตุลาคม 2559 ได้แสดงรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงเชฟโรเลต โคโลราโด ZH2 รุ่น "พร้อมใช้" ซึ่งใช้โครงรถกระบะขนาดกลางแบบยาว ตามกำหนดการ โคโลราโด ZH2 ด้วยความช่วยเหลือของ TARDEC Armored Research Center จะต้องผ่านการทดสอบทางทหาร "ในสภาพการทำงานที่รุนแรง" ในปี 2560
มันเป็นโปรแกรมเร่งความเร็ว GM และ TARDEC ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างการสาธิตภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งปีหลังจากลงนามในสัญญา พอล โรเจอร์ส ผู้อำนวยการของ TARDEC กล่าวว่า "ความเร็วในการแสดงและประเมินความคิดที่เป็นนวัตกรรมใหม่นั้นสูงมาก ซึ่งเป็นสาเหตุที่ความสัมพันธ์ในอุตสาหกรรมมีความสำคัญต่อกองทัพมาก" "เซลล์เชื้อเพลิงมีศักยภาพที่จะเพิ่มขีดความสามารถของยานพาหนะทางทหารได้อย่างมีนัยสำคัญผ่านการทำงานที่เงียบ การผลิตพลังงานสำหรับผู้บริโภคภายนอก และแรงบิดที่เสถียร - ข้อดีทั้งหมดเหล่านี้ทำให้เทคโนโลยีนี้มีการสำรวจอย่างใกล้ชิดมากขึ้น"
“ZH2 ช่วยให้กองทัพสามารถแสดงและประเมินความพร้อมของเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงสำหรับการใช้งานทางทหาร ในขณะเดียวกันก็ตอบคำถามว่ายานพาหนะไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงมีประโยชน์อย่างไรในสภาพที่แน่นอนและในภารกิจการรบบางอย่าง” Doug Hallo กล่าว โฆษกของ TARDEC
ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับซึ่ง TARDEC ต้องประเมิน ได้แก่ การทำงานที่ใกล้เงียบเพื่อให้สามารถเฝ้าระวังได้เงียบ ลายเซ็นความร้อนลดลง แรงบิดของล้อสูงที่ความเร็วทั้งหมด การใช้เชื้อเพลิงต่ำตลอดช่วงการทำงานทั้งหมด และน้ำดื่มเป็นผลพลอยได้ทางเคมี กระบวนการที่เกิดขึ้นในเซลล์เชื้อเพลิง. โคโลราโด ZH2 มีระบบถอดปลั๊กสำหรับผู้บริโภคภายนอก
ระบบขับเคลื่อนนั้นใช้เซลล์เชื้อเพลิงเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนที่สามารถผลิตกระแสตรงได้สูงถึง 93 กิโลวัตต์ และแบตเตอรี่ที่ให้พลังงานอีก 35 กิโลวัตต์สำหรับระบบขับเคลื่อนและจะถูกชาร์จระหว่างการเบรกแบบสร้างใหม่ นี่คือสิ่งที่ผู้จัดการโครงการ ZH2 ของ GM Christopher Kolkit อธิบาย
“ถังของยานพาหนะบรรจุไฮโดรเจนอัดประมาณ 4.2 กก. ที่ 10,000 psi ซึ่งมากกว่าความดันบรรยากาศมากกว่า 689 เท่า อากาศในบรรยากาศเป็นแหล่งของออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับกระบวนการไฟฟ้าเคมี ซึ่งเป็นผลมาจากการผลิตไฟฟ้าที่ต้องการ ปล่อยไอน้ำเท่านั้น” เขากล่าว
สำหรับระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าทั้งหมด การส่งพลังงานจากแหล่งกำเนิดไปยังล้อนั้นง่ายกว่าในรถยนต์ทั่วไป “ZH2 ไม่มีการส่งสัญญาณในความหมายปกติของคำนี้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับที่มีกระปุกเกียร์แบบขั้นตอนเดียวจะส่งแรงบิดโดยตรงไปยังกล่องเกียร์และระบบขับเคลื่อนสี่ล้อ” Kolkit อธิบาย
โครงสร้างพื้นฐานแบบพกพา
ผ่านโปรแกรมนี้ ศูนย์ TARDEC ยังสำรวจสิ่งที่อาจเป็นวิธีแก้ปัญหาความพร้อมใช้งานของไฮโดรเจน (โครงสร้างพื้นฐาน) บางส่วนเป็นอย่างน้อย วิธีการแก้ปัญหาของที่นี่ได้รับการสนับสนุนโดยข้อเท็จจริงที่ว่าองค์ประกอบทางเคมีนี้สามารถผลิตได้หลายวิธีจากแหล่งต่างๆ ตามที่ตัวแทนของศูนย์ TARDEC ในระยะเริ่มต้นของการทำงานในโครงการ ZH2 แนวคิดคือการได้รับไฮโดรเจนอัดระหว่างการปฏิรูปน้ำมันก๊าดสำหรับการบิน JP8 ในเครื่องปฏิรูปแบบพกพา ซึ่งจะย้ายไปที่สถานที่ทดสอบแต่ละแห่งพร้อมกับ เครื่องเพราะจะเพิ่มจำนวนของการแก้ไขในขั้นตอนนี้ของงาน
“ขณะนี้เรากำลังหาทางสร้างนักปฏิรูปที่สามารถใช้แหล่งต่างๆ ที่มีอยู่ในท้องถิ่น เช่น ก๊าซธรรมชาติ เชื้อเพลิงเครื่องบินเจ็ท JP8 ดีเซล DF2 หรือโพรเพน เพื่อผลิตไฮโดรเจน” เขากล่าว - เครือข่ายไฟฟ้าในพื้นที่ ซึ่งรวมถึงแหล่งพลังงานหมุนเวียน แหล่งน้ำ สามารถนำมาใช้สำหรับการผลิตไฮโดรเจนได้เช่นกัน สิ่งนี้จะช่วยให้กองทัพลดปริมาณเชื้อเพลิงที่นำไปยังโรงปฏิบัติการเฉพาะและพึ่งพาสิ่งที่มีอยู่ในโรงละครนั้น"
ไม่ว่าจะเป็นแบตเตอรี่ เซลล์เชื้อเพลิง หรือโรงไฟฟ้าดีเซล-ไฟฟ้าผสมเป็นตัวขับเคลื่อนหลัก การแปลงกระแสไฟฟ้าให้เป็นระบบขับเคลื่อนไปข้างหน้าต้องใช้ไดรฟ์ไฟฟ้าที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ บริษัท Magtec สัญชาติอังกฤษผลิตระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าสำหรับตลาดการบินและอวกาศ ทางทะเล และยานยนต์ โดยนำเสนอตัวเลือกมากมายสำหรับการแปลงรถบรรทุกเพื่อการพาณิชย์ด้วยระบบขับเคลื่อนแบบใหม่
อย่างไรก็ตาม บริษัทยังได้พัฒนาระบบส่งกำลังที่สมบูรณ์สำหรับแพลตฟอร์มแบบติดตามและแบบล้อเพื่อสาธิตเทคโนโลยีไฮบริดที่ผลิตโดย BAE Systems Hagglunds สำหรับหน่วยงานด้านการป้องกันประเทศของอังกฤษและสวีเดนในต้นปี 2000
สำหรับแพลตฟอร์ม SEP (Splitterskyddad Enhets Plattform) ทั้งแบบล้อ 6x6 และแบบติดตาม บริษัทได้พัฒนามอเตอร์ดุมล้อในล้อ (ล้อมอเตอร์) รวมถึงเกียร์ทดสองขั้นตอนและระบบเบรกในแต่ละเครื่อง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าคู่ อุปกรณ์ควบคุม และการจ่ายกำลัง. สำหรับ SEP เธอยังได้พัฒนา ติดตั้ง และทดสอบซอฟต์แวร์เพื่อควบคุมฟังก์ชันหลัก เช่น ระบบจ่ายกำลัง ระบบควบคุมการยึดเกาะถนน ระบบล็อกเฟืองท้ายแบบอิเล็กทรอนิกส์ และพวงมาลัยที่ช่วยให้เครื่องเปิดทำงานได้ทันที นอกจากนี้ ระบบนี้เป็นไปตามข้อกำหนดของ EMC ทางการทหารและข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมทั้งหมด
ผู้บริหารระดับสูงของ Magtec กล่าวว่าเขามองเห็นศักยภาพในการเติบโตที่ดีของรถยนต์ไฟฟ้าที่มีการขยายช่วงภารกิจสนับสนุนการรบ ในเวลาเดียวกัน เทคโนโลยีใหม่ ๆ มีส่วนช่วยในการปรับปรุงที่สำคัญในด้านการเคลื่อนที่ การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่ลดลง ความซ้ำซ้อนที่มากขึ้น บวกกับทำให้สามารถตัดสินใจเกี่ยวกับรูปแบบเดิมได้ เขายังตั้งข้อสังเกตว่าการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าช่วยลดความยุ่งยากในการใช้งานระยะไกลและความเป็นอิสระ
เกี่ยวกับการพัฒนาเทคโนโลยีที่จำเป็นต่อไป เขาตั้งข้อสังเกตว่าระบบขับเคลื่อนพร้อมที่จะเข้าสู่ตลาดด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่ได้รับการปรับปรุง (สำหรับการควบคุมไดรฟ์กำลังไฟฟ้า) ซึ่งใช้วงจรเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์ มีความจำเป็นในการควบคุมไฟฟ้าแรงสูงที่ระบบไฟฟ้ารุ่นใหม่ทำงาน ผู้อำนวยการของ Magtec ตั้งข้อสังเกตว่า 24 โวลต์ที่ระบบที่ทันสมัยส่วนใหญ่ทำงานอยู่นั้นต่ำเกินไปสำหรับผู้ใช้ไฟฟ้ารายใหญ่ (แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นช่วยให้สามารถส่งพลังงานผ่านสายเคเบิลได้มากขึ้นโดยไม่เพิ่มแอมแปร์มากเกินไป)
บริษัทหนึ่งในสายงาน GE Aviation ได้รับสัญญามูลค่า 2.1 ล้านดอลลาร์เพื่อพัฒนาและสาธิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังซิลิคอนคาร์ไบด์หลังจากโครงการพัฒนา 18 เดือน บริษัทคาดว่าจะแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของเทคโนโลยี FET ของซิลิคอนคาร์ไบด์เมทัลออกไซด์รวมกับอุปกรณ์แกลเลียมไนไตรด์ในตัวแปลง DC / DC แบบสองทิศทางขนาด 28/600 โวลต์ขนาด 15 กิโลวัตต์ 28/600 โวลต์
ตามที่บริษัทระบุ อุปกรณ์นี้สามารถรองรับกำลังไฟฟ้าได้เป็นสองเท่า ในขณะที่ใช้ปริมาตรเพียงครึ่งเดียวเมื่อเทียบกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังไฟฟ้าของซิลิคอน ในขณะที่ตัวแปลงสัญญาณจะสามารถทำงานได้แบบขนานและตั้งโปรแกรมตามมาตรฐาน CAN
บริษัทกำลังพัฒนาสถาปัตยกรรมพลังงานสำหรับยานยนต์ยุคหน้าจาก TARDEC โดยเรียกมันว่าเทคโนโลยีก่อกวน และหวังว่าการสาธิตเทคโนโลยีจะพร้อมใช้ภายในกลางปี 2560
ความเร็วสองเท่า
เทคโนโลยีที่ก้าวล้ำอีกประการหนึ่งคือโครงการ Ground X-Vehicle Technology (GXV-T) ของหน่วยงาน DARPA Defense Advanced Research Projects Agency ซึ่งระบบไฟฟ้าจะมีบทบาทสำคัญ เป้าหมายของโครงการนี้คือการลดขนาด น้ำหนัก และจำนวนลูกเรือของยานเกราะที่มีแนวโน้มว่าจะให้ลดลงครึ่งหนึ่ง เพื่อเพิ่มความเร็วเป็นสองเท่า ความสามารถในการเอาชนะ 95% ของภูมิประเทศ ตลอดจนลดสัญญาณของทัศนวิสัย
ในเดือนกรกฎาคม 2559 DARPA ให้ Qinetiq ลงทุน 2.7 ล้านดอลลาร์เพื่อปรับแต่งเทคโนโลยีของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าสำหรับโครงการ GXV-T บริษัทอธิบายเทคโนโลยีนี้เป็นมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดกะทัดรัดและทรงพลังอย่างยิ่งภายในล้อที่แทนที่กระปุกเกียร์ เฟืองท้าย และเพลาขับแบบต่างๆ บริษัทกล่าวว่าแนวทางนี้ช่วยลดน้ำหนักโดยรวมของแพลตฟอร์มได้อย่างมาก และเปิดตัวเลือกการออกแบบใหม่ๆ ที่จะปรับปรุงความปลอดภัยและประสิทธิภาพ
Qinetiq เน้นย้ำว่านอกเหนือจากการใช้งานในแนวคิดใหม่ เช่น GXV-T แล้ว เทคโนโลยีนี้ยังสามารถปรับปรุงความสามารถของยานพาหนะที่มีอยู่ระหว่างการปรับปรุงได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น รถทหารราบหลายล้อที่อัพเกรดด้วยระบบขับเคลื่อนดุมล้อหรือล้อมอเตอร์ "อาจได้รับประโยชน์จากกำลังและความคล่องตัวที่เพิ่มขึ้นซึ่งช่วยลดน้ำหนัก หรือในทางกลับกัน ใช้การประหยัดเหล่านี้เพื่อปรับปรุงการป้องกัน ติดตั้งอุปกรณ์ หรือเพิ่มความจุผู้โดยสาร"
การลงทุนตามมาด้วยสัญญาซึ่งประกาศเมื่อเดือนกันยายน 2558 ซึ่งแนวคิดดังกล่าวจะได้รับการแปลเป็นการออกแบบและทดสอบจริง หลังจากนั้นจะมีการผลิตต้นแบบการทำงานเต็มรูปแบบสองชุด
หัวหน้าฝ่ายวิจัยของ Qinetiq กล่าวว่า "ตัวกระตุ้นแบบธรรมดานั้นค่อนข้างหนัก มีความจุจำกัด และประกอบด้วยส่วนประกอบที่สามารถกลายเป็นขีปนาวุธที่อันตรายถึงชีวิตได้หากระเบิดโดยเหมือง" หัวหน้าฝ่ายวิจัยของ Qinetiq กล่าว “การเคลื่อนตัวขับไปที่ล้อช่วยขจัดภัยคุกคามนี้ และทำลายแนวโน้มที่ยานพาหนะจะหนักขึ้นและเคลื่อนที่น้อยลงเนื่องจากระดับการป้องกันและพลังของอาวุธที่เพิ่มขึ้น”
เครื่องจักรที่มีอยู่ยังสามารถได้รับประโยชน์จากการใช้พลังงานไฟฟ้าของระบบย่อยที่ไม่ขับเคลื่อนด้วย ตัวอย่างเช่น บริษัท Jenoptik ของเยอรมันจะจัดหาป้อมปืนไฟฟ้า 126 ระบบและระบบป้องกันเสถียรภาพของอาวุธสำหรับโครงการปรับปรุงรถถัง Polish Leopard 2PL ให้ทันสมัย ตามที่บริษัทระบุ ระบบไฟฟ้าจะเข้ามาแทนที่ระบบไฮดรอลิกบนถัง ซึ่งจะช่วยลดการบำรุงรักษาและการสร้างความร้อน
การส่งมอบจะครบกำหนดในปี 2560-2563 ภายใต้สัญญามูลค่า 23 ล้านดอลลาร์ที่ลงนามกับ Bumar Labédy ของโปแลนด์ในเดือนตุลาคม 2559 บริษัทเดียวกันอย่าง Bumar Labedy ได้ลงนามในข้อตกลงความร่วมมือในการปรับปรุงรถถังให้ทันสมัยกับบริษัทเยอรมัน Rheinmetall ในเดือนกุมภาพันธ์ 2017
หนึ่งในกิจกรรมของ Jenoptik คือการพัฒนาและผลิตแพลตฟอร์มอาวุธ / เซ็นเซอร์ที่มีความเสถียรขนาดกะทัดรัด ระบบขับเคลื่อนสำหรับหอคอยและอาวุธ และกระจกสำหรับปรับแนวสายตาของยานเกราะให้คงที่
ตัวอย่างเช่น ระบบขับเคลื่อนปืนและป้อมปืนสำหรับระบบอาวุธขนาดใหญ่ประกอบด้วยมอเตอร์ไฟฟ้านำทางแนวนอนและแนวตั้ง ซึ่งควบคุมปืนในแนวราบและระดับความสูง ตามลำดับ ขึ้นอยู่กับสัญญาณของหน่วยควบคุมหลักและหน่วยควบคุมสำรองไดรฟ์ทั้งสองประกอบด้วยมอเตอร์ซิงโครนัสแบบไม่มีแปรงสำหรับกำหนดตำแหน่งสัมบูรณ์ที่มีระยะห่างเป็นศูนย์ระหว่างเฟืองส่งออกของมอเตอร์แต่ละตัวและส่วนที่เป็นฟันของชุดอาวุธ
ระบบที่สามารถทำงานกับแรงดันไฟฟ้า 28 และ 610 โวลต์ DC สามารถขว้างปืนในแต่ละระนาบด้วยความเร็วสูงถึง 60 ° / s หรือช้ากว่า 0.2 mrad / s
หน่วยควบคุมการขับเคลื่อนตามสัญญาณอินพุตจากเซ็นเซอร์ การควบคุม และการมองเห็นที่ทำงานอยู่ จะเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟเป็นระบบสามเฟสคู่หนึ่ง ระบบหนึ่งสำหรับป้อมปืนและตัวนำทางอาวุธแต่ละอัน การรักษาเสถียรภาพและเซอร์โวมอเตอร์สั่งงาน
ตลาดรถยนต์ไฟฟ้าทั่วโลกจะมีมูลค่า 3 แสนล้านดอลลาร์ภายในปี 2569 ตามรายงานของบริษัทวิจัย IDTechEx เมื่อปีที่แล้ว การเติบโตนี้ได้รับแรงหนุนจากจำนวนตัวควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นต่อรถยนต์หนึ่งคัน (เนื่องจากการบังคับเลี้ยว ระบบกันสะเทือน และชิ้นส่วนทางกล นิวแมติก และไฮดรอลิกอื่นๆ ที่ก่อนหน้านี้จะเข้ามาแทนที่ระบบไฟฟ้า) จะเป็นพื้นฐานทางเทคโนโลยีสำหรับตลาดมวลชน ซึ่งจะช่วยลดต้นทุน สำหรับรถทหาร