
| 案例速覽 | |
| 客戶單位 | 湖南力行動力科技有限公司(中國中車體系企業) |
| 采購設備 | 思齊電子 SD-C600KVA/2000V/1500A 直流模擬電源(600kW級) |
| 應用場景 | 特種車輛電驅動系統研發試驗:高壓直流母線模擬與動力電池外特性模擬 |
| 核心價值 | 寬電壓可編程、低紋波高精度、工況腳本化復現,支撐900V及以上高壓平臺試驗驗證 |
近日,蘇州思齊電子科技有限公司(以下簡稱"思齊電子")順利完成向湖南力行動力科技有限公司(以下簡稱"力行動力")的設備交付:一臺SD-C600KVA/2000V/1500A直流模擬電源。該設備額定功率600kW級,輸出電壓0~2000V連續可調,最大輸出電流1500A,將承擔特種車輛電驅動系統研發試驗中的高壓直流母線模擬與動力電池外特性模擬任務,為這家中國中車旗下專精特新"小巨人"企業的全電傳動產品研制提供核心直流激勵源。
湖南力行動力科技有限公司成立于2014年5月,前身為湖南中車特種電氣裝備有限公司,注冊于湖南省株洲市天元區,注冊資本1億元,由北京中車重工機械有限公司全資控股,是中國中車集團體系內專注于特種裝備領域電力電子與自動控制產品的骨干企業。公司業務覆蓋特種車輛電驅動系統、機電傳動裝置與大功率電源系統三大板塊,主要產品包括電機控制器、集成型電動輪、雙電機驅動總成等核心部件,累計獲得授權60余項,先后被認定為專精特新"小巨人"企業、高新技術企業、湖南省企業技術中心。
從公開信息看,這家企業的試驗能力建設正處于加速期:其一,公司已建成MW級發電試驗系統和多套電機對拖試驗系統,可開展12000rpm/1500Nm、6000rpm/4000Nm等大功率電驅系統組合試驗,年試驗能力達數百套;其二,2025年公司備案投資1.12億元建設全國產化全電傳動系統能力項目,將特種機電傳動裝置的國產化研制能力推向新高度;其三,2025年8月公司中標北京理工大學900V高壓高效電機及國產化控制器采購項目,標志著其技術平臺正加速向900V乃至更高電壓等級演進。
特種車輛電動化,是新能源汽車技術向工程機械、礦山裝備、專用車輛延伸的必然趨勢。與乘用車相比,特種車輛電驅動系統電壓等級更高(主流平臺從540V、750V向900V以上發展)、單機功率更大、運行工況更惡劣,研發驗證環節對高壓大功率直流供電能力的要求也隨之水漲船高——這正是力行動力此次引入大功率直流模擬電源的行業背景。
在設備選型前的技術交流中,雙方工程師圍繞電驅系統試驗環節,共同梳理出以下四方面制約:
挑戰一:真實動力電池供電難以復現。電機對拖試驗若采用真實動力電池組供電,每次試驗的SOC初始狀態、電池內阻與溫度條件均不相同,試驗數據無法橫向對比;高壓電池組還涉及充放電管理復雜、熱失控風險高等安全問題,實驗室安全管理壓力沉重。
挑戰二:傳統整流電源動態與電能品質不足。可控硅整流類電源依賴移相調壓,動態響應慢、輸出紋波大,難以復現車輛急加速、再生制動瞬間直流母線的快速波動,容易掩蓋電機控制器在邊界工況下的真實表現。
挑戰三:多電壓平臺難以一臺覆蓋。從低壓部件試驗到900V高壓平臺,再到面向下一代裝備的電壓儲備,若逐個電壓等級單獨配源,設備投資成倍增加,試驗換型時的重新接線與調試更是占用大量臺架時間。
挑戰四:工況序列固化與數據追溯困難。依賴手動調節的傳統供電方式,無法把"車輛上真實發生的電壓事件"固化為可重復執行的試驗腳本,試驗過程數據散落于各類儀表,追溯與評審成本高,也難以匹配中車體系對試驗過程規范化的管理要求。
針對上述需求,思齊電子為力行動力提供了以SD-C600KVA/2000V/1500A直流模擬電源為核心的試驗供電方案。設備采用高頻開關功率架構與可編程閉環控制,CV恒壓、CC恒流雙模式無縫切換:作電壓源時,可在0~2000V范圍內連續調節,等效模擬不同SOC狀態下的動力電池或燃料電池直流母線;作電流源時,可輸出最大1500A的恒定電流,用于大電流載流考核與長時間老煉。配合多步時序編程與SCPI/Modbus雙協議通信,整套臺架的供電環節實現了腳本化、自動化與數據可追溯。

圖1 思齊電子SD-C600KVA/2000V/1500A直流模擬電源
| 技術指標 | 參數表現 | 對電驅動系統試驗的價值 |
| 額定輸出功率 | 600kW級 | 滿足大功率電機控制器與電驅系統滿負荷供電試驗 |
| 輸出電壓 | 0~2000V連續可調(可編程) | 一臺覆蓋低壓至900V及以上高壓平臺,并為更高電壓等級預留能力 |
| 輸出電流 | 最大1500A | 低壓段可輸出大電流,兼容載流能力考核與溫升試驗 |
| 輸出模式 | 恒壓CV/恒流CC雙模式 | 既可模擬高壓直流母線,也可作恒流源開展老煉與極限考核 |
| 輸出精度 | 優于±0.2%F.S. | 為效率標定、參數測量提供可量化、可重復的激勵基準 |
| 紋波水平 | ≤0.5%F.S.(rms) | 低紋波還原真實母線環境,降低對測試數據的干擾 |
| 動態與編程 | 多步時序編程,階躍/斜坡輸出 | 快速復現加減速、再生制動等母線瞬態工況 |
| 通信接口 | SCPI/Modbus雙協議,以太網/RS485 | 接入上位機與數據采集系統,實現自動化試驗與數據歸檔 |
| 保護功能 | 過壓、過流、過溫、短路等多重保護 | 保護高價值被測控制器與臺架設備,降低試驗事故風險 |
| 整機效率 | 高頻開關架構,效率≥92% | 長時間大功率試驗工況下顯著降低電耗與散熱負擔 |
在電機對拖試驗系統中,被測電機與陪試電機經軸系對接,運行于"一拖一饋"的能量循環狀態,直流母線側的電壓穩定性直接決定試驗質量。SD-C600KVA/2000V/1500A以CV模式運行時,可按試驗大綱把輸出電壓分段設定為不同SOC狀態下的電池端電壓,等效替代真實動力電池組:試驗初始條件嚴格一致,省去電池充放電管理環節,也從根本上規避了高壓電池的熱失控風險。2000V的電壓上限,則讓實驗室在900V平臺驗證之外,獲得了面向1200V級及以上未來平臺的儲備能力。

圖2 直流模擬電源在電機對拖試驗系統中的母線模擬拓撲

圖3 電機對拖試驗臺架:直流模擬電源承擔高壓直流供電
依托多步時序編程,工程師可將車輛急加速時的母線電壓跌落、再生制動時的母線電壓泵升、高壓接觸器分斷與預充過程等真實電壓事件,固化為階躍、斜坡組合的標準試驗腳本。被測電機控制器在嚴苛而可重復的母線瞬變中接受考核,其欠壓保護、過壓保護閾值與控制策略的穩定性得以充分暴露與驗證。同一腳本在任何時間執行都能得到一致的激勵條件,為設計迭代對比與問題歸因提供了堅實基礎。
電驅系統效率map標定、溫升試驗對供電品質極為敏感:母線紋波過大會污染功率分析儀的測量結果,使效率數據失去意義;電壓基準漂移則會讓不同批次的試驗失去可比性。SD-C600KVA/2000V/1500A以≤0.5%F.S.的低紋波與優于±0.2%F.S.的電壓精度輸出,為效率標定與參數測量提供高質量的直流基準,試驗數據的置信度隨之提升。
按照GB/T 18488《電動汽車用驅動電機系統》系列標準及GB/T 29307可靠性試驗方法的試驗框架,驅動電機系統試驗要求直流供電裝置具備寬范圍可調、穩定可靠的輸出能力。SD-C600KVA/2000V/1500A的可編程特性使標準規定的試驗工況可以腳本化執行,試驗過程與原始數據完整留存,助力企業型式試驗與研發驗證工作的規范化。
| 對比維度 | 改造前 | 引入SD-C600KVA后 |
| 臺架供電方式 | 真實動力電池或傳統整流電源 | 可編程直流母線模擬,初始條件嚴格一致 |
| 電壓平臺覆蓋 | 單平臺專用,擴展依賴新增設備 | 0~2000V一臺覆蓋,預留下一代平臺能力 |
| 瞬態工況考核 | 動態慢、紋波大,邊界難以觸及 | 階躍/斜坡腳本復現母線瞬變,可重復執行 |
| 安全與管理 | 高壓電池充放管理復雜、風險高 | 無電池熱失控風險,多重保護聯動 |
| 數據追溯 | 人工調節記錄,復現成本高 | 腳本化執行,數據自動歸檔可追溯 |
從"電池供電不可復現"到"虛擬電池腳本化",SD-C600KVA/2000V/1500A直流模擬電源已成為力行動力高壓電驅動系統試驗體系的關鍵基礎設施。在中車體系推進全電傳動國產化的進程中,這套"高壓大功率、寬范圍可編程、可追溯"的國產測試供電能力,與被測對象同樣重要。
思齊電子(蘇州思齊電子科技有限公司)長期深耕電力電子測試電源領域,產品線涵蓋電網模擬電源、可編程交流電源、可編程直流電源、雙向直流電源、交直流恒流電源及自動化測試系統,支持面向用戶實際工況的非標定制,為特種裝備、新能源與工業制造企業的研發驗證和質量保障提供一站式測試裝備支撐。
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