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TAKASAGO 高砂 DZ-X 系列宽温满载、多机拓展核心特性详解

更新时间:2026-06-17      浏览次数:10

一、宽温全域满载核心特性:分层散热 + 智能温控,全温区间不降额运行

市面多数大功率直流电源仅能在 0~40℃环境下满功率工作,环境温度超过 40℃便强制下调输出功率,无法匹配 50℃高温老化房、密闭自动化机柜等严苛工况。DZ-X 从源头控热、高效导热、立体风冷、分级智能温控四层软硬件协同设计,实现 0~50℃全程额定功率稳定输出,存储耐受区间可达 - 20℃~70℃,20%~85% 无凝露湿度环境可连续运行。

1. 源头控热:低损耗变焦 LLC 软开关功率电路

整机核心功率变换单元采用双路对称 LLC 谐振软开关拓扑,满载转换高可达 92%,大幅降低 MOS 管、高频变压器、整流器件的开关热损耗,从根源减少整机产热总量。
PCB 板采用分区热源布局:功率发热元器件集中布置于设备后侧导热区域,显示、主控芯片等低温元件前置放置,规避局部热点堆积造成的局部超温。前级三相 APFC 有源功率校正电路稳定直流母线电压,高低温、电网波动工况下功率损耗保持恒定,发热量可控无突变。

2. 高效导热链路:一体化铸铝均温基座传导结构

功率发热器件与加厚一体成型铝制散热基座之间填充超薄高导热硅胶垫片,消除金属接触面空气间隙,大幅降低接触热阻;PCB 功率回路铺设加厚大面积铜箔,辅助分散电感、变压器的分散热量,将整机热量快速、均匀传导至后置散热风道,杜绝单点温度超标。

3. 立体贯通式智能变速风冷散热系统

机身采用前后贯通垂直立体风道,冷空气从设备底部流入,热空气沿风道向上排出,无散热死角,适配标准 19 英寸工业机架密闭安装。
风道搭载多段速温控风扇,机身内置多路独立 NTC 温度传感器,分别采集功率基座、高频变压器、设备腔体三处实时温度,风扇转速随温度动态调节:低温区间低转速运行降低整机噪音,高温满载时全速运转强化散热。同步搭载风扇锁死故障检测,一旦风机停转、风道积灰堵塞,设备立刻触发预警并动态限制峰值电流,防止高温烧毁功率器件。
整机高度较上代机型缩减 40%,18kW 大功率机型仅占用 2U 机架空间,在保障散热面积的同时大幅节省机柜安装空间。

4. 三级分层智能过温保护逻辑,保障宽温满载安全运行

整套温控算法采用分级柔性调控,优先保障测试回路不中断,仅极限高温才切断输出:
  1. 一级温度预调节:环境接近 50℃临界温度时,设备自动优化开关频率、限制瞬时峰值冲击电流,抑制热量持续上升,稳态输出仍维持 100% 额定功率;

  2. 二级线性降功率防护:风道堵塞、机柜通风极差引发中度高温时,设备线性下调最大输出功率,持续保持稳压、稳流控制,避免待测电池、电控部件突发断电损坏;

  3. 三级整机切断保护:出现超温故障时,设备立刻切断功率输出并弹窗告警,待机身自然降温后可恢复工作,长效保护内部功率器件寿命。

宽温满载特性实际应用价值

  1. 适配电池高低温老化房 50℃高温连续充放电测试,无需预留 20% 功率余量,降低设备采购数量与产线投入;

  2. 紧凑型自动化 ATE 测试机柜无需额外配置散热空调、轴流风机,简化产线配套设施;

  3. 0~50℃全温区间电压、电流测试数值统一稳定,温漂波动极小,批量样品测试数据一致性高;

  4. 昼夜温差波动环境可实现 24 小时三班不间断量产,有效提升产线设备稼动率;

  5. 变速风扇减少持续高速磨损,设备平均运行时间 MTBF 大幅延长,降低长期运维成本。

二、模块化多机拓展核心特性:高速主从同步总线,串并联混联全域满功率拓展

针对大容量储能 PACK、高压整车电控、多模组同步老化等大功率测试需求,DZ-X 系列搭载专用多机同步扩展总线,支持同电压系列机型自由完成串联升压、并联扩流、串并联混合组网,单组最多并联 10 台、单组最多串联 3 台,整机系统最多 20 台设备混配搭建,系统总功率最高可达 360kW;组网后完整保留变焦全域满功率、四线 Remote Sense 远端压降补偿、动态时序脉冲等全部单机核心功能。

1. 多机拓展基础组网规格

  1. 并联扩流(提升输出电流)

    低压 L 型机型支持 6kW/12kW/18kW 不同功率混并,单组最多并联 10 台,最大输出 600A;高压 H 型机型最多并联 10 台,最大输出 75A,适配多电池模组同步大电流充放电测试。

  2. 串联升压(提升输出电压)

    L 型机型单组最多串联 3 台,最高输出 240V;H 型机型单组最多串联 2 台,最高输出 1600V,适配 800V 高压平台车载部件、储能逆变器高压工况模拟。

  3. 串并联混联系统

    最多 20 台设备自由搭配组合,兼顾高压、大电流双重需求,一套测试平台覆盖低压 48V 模组、800V 高压 PACK 全品类待测件。

2. 多机同步控制三大底层核心技术

(1)高精度微秒级主从同步通讯总线

设备背部标配专用同步扩展接口,多机组网后自动分配主机、从机 ID,内置独立高精度同步时钟,主机统一下发变焦拓扑切换、电压电流参数、时序脉冲波形、保护触发指令,所有从机同步执行动作,指令同步误差低于 1μs。
组网状态下每台设备独立完成变焦串并联拓扑切换,整套大功率系统全程维持全域满功率输出,不存在单台设备功率受限、降额问题。

(2)自适应动态数字均流 / 均压算法

并联组网搭载闭环均流控制系统,主机实时采集所有从机输出电流,动态修正单台设备 PWM 输出占空比,整机电流均分差值≤0.5%;支持不同功率机型混并,系统按照设备额定功率比例自动分配负载电流,杜绝小功率设备过载。负载阶跃跳变、脉冲充放电工况下,毫秒级重新完成电流均分,避免单台设备触发过流保护。
多机串联组网时,主控实时均衡每一台单元输出电压,校正单台电压差值,整套系统电压线性叠加,搭配分级 OVP 过压联动保护,防止高压待测器件击穿。

(3)统一程控监控体系,简化自动化集成

整套多机组网系统仅需对 1 台主机完成参数设置、时序 Pattern 编程、SCPI 通讯控制,所有从机自动同步跟随主机参数;配套 WEB 可视化监控界面,可统一查看全部设备电压、电流、温度、故障告警状态,无需单独调试每一台设备,大幅减少上位机程序开发工作量。

3. 多机拓展配套安全与兼容设计

  1. 整机联动故障保护:任意单台设备触发 OVP/OCP/OTP 告警,同步向整套组网系统下发停机指令,全部单元同步切断功率输出,保护整套 PACK 待测样品;

  2. 四线 Remote Sense 全兼容:每一台设备可独立外接远端采样线至负载两端,多机并联长线大功率测试场景下,单独补偿单台线缆 I×R 压降,保证整包各模组电压均衡;

  3. 时序同步脉冲输出:多机同步执行充放电循环、动态脉冲负载工况,精准复现车辆启停、加速、滑行的动态电气波动;

  4. 分步模块化扩容:产线初期可少量设备组网投入使用,后期新增设备直接接入同步总线,无需替换整套测试系统,按需分批投入资金,灵活适配产能扩张。

多机拓展核心落地优势

  1. 模块化按需扩容,研发小试样采用 2~4 台组网,量产大容量 PACK 产线逐步增加至 10~20 台,规避一次性采购大功率定制设备的高额成本;

  2. 一套系统兼容串联高压、并联大电流、混联大功率三种工况,覆盖低压锂电、高压储能、车载电控全品类测试;

  3. 统一主机程控开发,仅需编写一套上位机控制程序,降低自动化产线集成开发周期与成本;

  4. 单台设备故障仅需单独替换维修,其余机组可继续运行,大幅缩减产线停机损失。

三、两大核心特性协同典型应用场景

  1. 48V 锂电模组 50℃高温老化产线

    单机 DZ-X-6k-L 依托宽温满载特性,在 50℃老化房持续输出 200A 满电流充放电;10 台设备并联拓展至 600A 大电流系统,同步完成多模组老化测试,全程无高温降额、无输出电流不均问题。

  2. 800V 高压储能 PACK 综合测试平台

    H 型高压机型两台串联升压至 1600V,搭配 10 台并联搭建大功率输出系统,0~50℃高低温循环工况全程稳定满功率输出,多机同步时序精准模拟电网充放电波动工况。

  3. 车载高低压 DC-DC 耐久测试台架

    3~5 台 DZ-X 混联搭建整车电源模拟系统,高温密闭机柜内满载模拟车辆持续行驶负载,多机同步脉冲输出完整复现实车动态电压、电流波动。

  4. 高校新能源通用研发实验室平台

    少量设备组网兼顾小型电芯研发、大容量 PACK 试样测试,实验室昼夜温差环境稳定运行,后期产能提升可无缝新增设备完成扩容。

四、总结

TAKASAGO 高砂 DZ-X 系列宽温满载特性依托低损耗变焦功率拓扑、分层立体导热散热、多路智能分级温控防护四大软硬件协同方案,突破行业 40℃高温降额的普遍短板,实现 0~50℃全温域 100% 额定功率稳定输出,适配高温老化房、密闭自动化机柜等严苛工业环境。
多机模块化拓展特性依靠高速主从同步专用总线、自适应数字均流均压算法、串并联混联兼容架构,支持最高 20 台设备自由组合,系统总功率上限 360kW,组网后完整保留变焦全域满功率、远端压降补偿、同步时序控制全部核心功能。
两大核心特性相辅相成,兼顾设备环境耐受稳定性与测试系统扩容灵活性,是新能源动力电池、车载电控、储能大功率可靠性测试场景的高性能程控直流电源解决方案。


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