基于QFSK调制的DC-DC变换器功率/数据复合传输方法

作     者：祝贺 谢志远 曹旺斌 胡正伟 白宗龙 ZHU He;XIE Zhiyuan;CAO Wangbin;HU Zhengwei;BAI Zonglong

作者机构：华北电力大学电气与电子工程学院河北省保定市071003 

出 版 物：《电力系统自动化》 (Automation of Electric Power Systems)

年 卷 期：2024年第48卷第17期

页      面：171-180页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52177083) 

主　　题：DC-DC变换器 功率/数据复合传输 通信速率 四进制频移键控(QFSK)调制 电力电子开关 

摘      要：传统电力线通信方案的硬件设计较为复杂。DC-DC变换器具有发送数据的潜能,可进行功率/数据复合传输。文中提出一种基于四进制频移键控(QFSK)调制的电力电子开关调制方案,通过调制开关频率将数据信息嵌入原始脉宽调制(PWM)信号中,使得电压纹波携带数据的频率特征;再通过基于滑动离散傅里叶变换的解调方案实现数据接收,最终实现功率/数据的同步传输。首先,证明了PWM信号与电压纹波频率一致的关系;然后,给出数据调制与解调的方案;以负载突变工况为例,通过对Buck变换器建模,分析功率变换暂态过程对通信的干扰影响;最后,搭建由两个Buck变换器组成的实验平台,验证了所提方案可实现20 kbit/s的通信速率;并以光伏优化器为应用背景,验证了所提方案的有效性。