做电池测试、电机控制器测试、储能变流器测试的人，选双向直流电源时都会被一个问题卡住：这台机器标的是两象限还是四象限。这两个词说的是电源在电压—电流坐标平面上能够走到的区域，直接决定它能不能把负载送回来的能量吃下去，也决定它能不能反极性输出。

一、象限按电压和电流的极性划分

把输出端的电压当作横轴，输出电流当作纵轴，平面上就出现四个区域。每个区域对应电源的一种工作状态。

象限数量就是这台设备能覆盖的区域数量。两象限覆盖一和第二象限，四象限四个区域全部覆盖。

二、双象限功能的实际含义

双象限双向直流电源的输出电压极性固定为正，电流可以正也可以负。电流从输出端流出时，它是一台可调直流电源，按设定的电压和限流值给负载供电；电流从负载倒灌回输出端时，它转成电子负载，把负载送来的能量接住。

这种工作方式在电池充放电测试里很常见。充电阶段电源处于一象限，按恒流恒压方式给电池补电；放电阶段电源进入第二象限，把电池放出的电吸走。整个过程中输出端子上的极性没有变过，接线不用动，测试程序里只改电流的设定方向。

四象限电源在两象限的基础上多了电压反向的能力。输出电压可以正可以负，电流也可以正可以负。负载端电压反过来时，设备依然能够输出功率或者吸收功率。电机对拖测试台、伺服驱动器测试、带反电动势的感性负载测试，都会用到电压反极性的工况。

三、两象限与四象限的差别对照

差别最集中的地方是电压过零。两象限电源的输出电压始终为正，负载端如果出现负压，只能靠续流二极管或者外部电路处理，电源本体管不了。四象限电源的输出级可以跨过零点，在正负电压之间来回切换，电机正反转、反电动势吸收这类过程都能覆盖。

四、吸收的能量去了哪里

这是选型时容易被忽略的一处。两象限电源在第二象限吸收电流时，能量大多落在内部制动电阻上变成热量散掉。持续放电测试时，机柜温度上升快，风冷需求大，测试间的空调负荷也跟着涨。

四象限电源一般带能量回馈功能，把吸收的直流能量逆变成交流送回电网，回馈效率许多在90%以上。长时间大功率放电测试时，电费支出和散热压力都会小很多。测试功率越大、连续运行时间越长，回馈带来的差别越明显。

五、不一样的测试对象对应的象限需求

六、选型时要确认的参数

• 电压范围与电流范围，注意低压大电流和高压小电流两种极端工况下的功率是否够用。
• 电压上升时间与电流斜率，动态测试要求快的场合，斜率指标比稳态精度更关键。
• 电压电流的设定分辨率和回读精度，电池测试对电流精度要求通常高于电压。
• 纹波与噪声，纹波大会小容量电芯的测试结果。
• 是否带回馈，回馈效率和功率因数是多少。
• 过压、过流、过温、反接保护，以及输出端是否有防倒灌设计。
• 通信接口，CAN、Modbus RTU、Modbus TCP、SCPI、模拟量接口是否齐全。
• 并机能力，多台并联时的均流方式和扩容上限。
• 工作模式，恒压、恒流、恒功率、恒阻以及序列编程功能。

七、山东运电气有限公司的双向直流电源

山东运电气有限公司做双向直流电源和各类直流测试电源，产品覆盖两象限和四象限两种结构。两象限机型用于电池充放电、电容循环、单向变换器测试；四象限机型带能量回馈，用于储能变流器、伺服驱动、电机台架、车载充电机等需要电压反向的场合。设备支持恒压、恒流、恒功率、恒阻模式，带序列编程和多机并机功能，通信接口可按项目配置。

不一样的项目的电压、电流、功率、回馈要求和机柜尺寸差异大，标准机型不一定对得上现场条件，山东运电气有限公司可以按测试工况做配置调整。网页上留有联系电话，具体型号的规格参数和实际报价通过电话沟通确认，工程师会根据负载特性、连续运行时间和测试流程给出对应的配置单。