发展历程

一、研究基础与可行性验证
本研究始于对电力电子系统通信需求的深入认识。2015年，何湘宁教授团队在 IEEE Transactions on Industrial Electronics 上发表题为“Power Conversion and Signal Transmission Integration Method Based on Dual Modulation of DC-DC Converters”的论文^[1]，首次提出并验证了在DC-DC变换器中实现功率与信号双调制的技术路径。该研究通过调制开关频率、相位等自由度，在完成电能变换的同时，利用开关纹波作为信号载体，实现数据通信，奠定了“能信同调”在工程实现上的可行性基础。

二、理论突破：揭示信息本质特征
2020年，何湘宁教授团队在 Nature Communications 上发表题为“Nature of power electronics and integration of power conversion with communication for talkative power”的论文^[2]，首次从理论上严格论证了电力电子变换器固有的信息本质特征。研究指出，电能变换中的调制、滤波过程与通信系统的调制、解调过程具有物理层面的内在相似性与兼容性，为能量与信息的同步调制提供了理论依据，实现了从“技术实现”到“理论发现”的关键跨越。

三、理论体系化：统一分类框架的建立
在理论突破的基础上，何湘宁教授团队于2023年在 IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics 上发表题为“Power and Signal Dual Modulation With Info Nature of Power Converters”的论文^[3]，系统性地提出了能信同调变换器的分类框架。该研究依据信号注入机制（控制环纹波型/开关纹波型）与信号形态（编码型/非编码型），将各类调制方法归纳为四类，建立了统一的技术体系，为不同拓扑与应用场景下的能信同调方案设计提供了系统化指导。

四、工程验证：从原理样机到示范应用
理论研究最终走向工程实践。团队依托上述理论成果，成功研制出首套能信同调变换器工程样机，并开展了多项示范应用：

• 光伏发电领域：开发了集成能信同调功能的光伏优化器，在实现最大功率点追踪的同时，完成组件级状态监测与通信，并投入示范运行。
• 电池储能领域：研制了基于能信同调的电池主动均衡管理样机，利用能量传输路径同步传递均衡指令与状态信息，提升了储能系统的集成度与可靠性。

总结
从2015年首次实现功率与信号双调制，到2020年揭示电力电子变换的信息本质，再到2023年建立统一分类体系并完成工程样机与示范应用，本研究完成了从技术验证、理论突破、体系构建到工程实践的全链条创新，奠定了能量与信息同步调制变换器的学科基础，并推动了其在新能源、储能等领域的应用落地。

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