基于功率控制环扰动的DC-DC变换器能量信息一体化研究

针对实现DC-DC变换器之间的信息交互较为复杂的问题,提出了一种基于功率控制环扰动实现其能量信息一体化的方法.通过在DC-DC变换器的传统功率控制环中叠加二进制频移键控(binary frequency shift keying,2FSK)信号作为扰动,将数据信息叠加到传统脉冲宽度调制(pulse-width modulation,PWM)信号中,使得该PWM信号同时包含数据信息,实现能量信息一体化.首先,给出基于2FSK的功率/数据双载波调制以及实时的滑动离散傅里叶变换(sliding discrete Fourier transform,SDFT)解调方案.然后,通过对Buck变换器的能量...

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Published in电力系统保护与控制 Vol. 52; no. 7; pp. 149 - 156
Main Authors 祝贺, 谢志远, 曹旺斌, 胡正伟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河北省电力物联网技术重点实验室(华北电力大学),河北保定 071003%华北电力大学电气与电子工程学院,北京 102206 01.04.2024
华北电力大学电气与电子工程学院,北京 102206
Subjects
扰动信号
perturbation signal
滑动傅里叶变换
功率/数据双载波调制
power-information integration
二进制频移键控
sliding discrete Fourier transform
power/data dual carrier modulation
能量信息一体化
binary frequency shift keying(2FSK)
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ISSN1674-3415
DOI10.19783/j.cnki.pspc.230885

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Summary:针对实现DC-DC变换器之间的信息交互较为复杂的问题,提出了一种基于功率控制环扰动实现其能量信息一体化的方法.通过在DC-DC变换器的传统功率控制环中叠加二进制频移键控(binary frequency shift keying,2FSK)信号作为扰动,将数据信息叠加到传统脉冲宽度调制(pulse-width modulation,PWM)信号中,使得该PWM信号同时包含数据信息,实现能量信息一体化.首先,给出基于2FSK的功率/数据双载波调制以及实时的滑动离散傅里叶变换(sliding discrete Fourier transform,SDFT)解调方案.然后,通过对Buck变换器的能量信息一体化模型进行小信号建模与分析可知,降低输入阻抗可提升通信的信噪比.最后搭建一个由两个Buck变换器并联的实验装置进行验证.实验结果表明在稳态和负载突变的工况下均可实现3 kb/s的稳定通信,验证了所提方法的可行性.该方法使得DC-DC变换器能同时进行功率变换和数据传输,提升数字化和智能化水平.
ISSN:1674-3415
DOI:10.19783/j.cnki.pspc.230885