在電動汽車無線充電技術(shù)領(lǐng)域，線圈位置偏移引發(fā)的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題長期制約著技術(shù)發(fā)展。中國礦業(yè)大學(xué)無線電能傳輸研究團隊近期取得突破性進展，其提出的四矩形正交線圈（QRQP）與混合式補償拓撲結(jié)構(gòu)組合方案，成功解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)在多維度偏移場景下的輸出波動難題。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《電工技術(shù)學(xué)報》2025年第12期。

研究團隊針對電動汽車停車定位誤差導(dǎo)致的充電效率衰減問題，創(chuàng)新設(shè)計了QRQP線圈結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)通過四個矩形線圈的正交布局，在保持緊湊體積的同時，實現(xiàn)了平面方向33.6%（X軸）、25%（Y軸）及45度角47.48%偏移量下的穩(wěn)定耦合。實驗數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)接收線圈在垂直方向（Z軸）偏移56%時，系統(tǒng)輸出電壓波動仍控制在8%以內(nèi)，較傳統(tǒng)4-DQ線圈結(jié)構(gòu)抗偏移能力提升顯著。

為進一步增強系統(tǒng)魯棒性，研究團隊開發(fā)了由S-LCC、LCC-S、S-S與LCC-LCC四種拓撲組合的混合補償網(wǎng)絡(luò)。該結(jié)構(gòu)通過參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，在負載電阻RL從20Ω至100Ω動態(tài)變化時，可使輸出電壓波動始終小于5%。特別值得關(guān)注的是，當(dāng)接收端意外斷開時，原邊電流增幅被限制在安全范圍內(nèi)，有效避免了功率器件過載損壞風(fēng)險。

實驗驗證環(huán)節(jié)，研究團隊搭建了1kW級樣機系統(tǒng)，通過多維度偏移測試驗證理論模型。測試結(jié)果表明，在選取特定參數(shù)組合（Lf1=15μH，K1=0.35，K2=0.28）時，系統(tǒng)在負載變化5倍且多方向偏移的復(fù)合工況下，仍能保持高效穩(wěn)定運行。該成果為電動汽車無線充電系統(tǒng)的工程化應(yīng)用提供了重要技術(shù)支撐，尤其在地下車庫、路邊充電等定位精度受限場景具有顯著應(yīng)用價值。

據(jù)介紹，該研究團隊長期深耕無線電能傳輸領(lǐng)域，在復(fù)雜環(huán)境能量傳輸、電磁機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等方面形成系列創(chuàng)新成果。團隊負責(zé)人劉旭副教授近年來主持國家自然科學(xué)基金項目3項，企業(yè)橫向課題10余項，發(fā)表SCI論文30余篇，獲國家發(fā)明專利授權(quán)10項。其研究成果已在煤礦設(shè)備、海洋裝備等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化，構(gòu)建了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系。