在電動汽車無線充電技術領域，線圈位置偏移引發的系統穩定性問題長期制約著技術發展。中國礦業大學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構組合方案，成功解決了傳統系統在多維度偏移場景下的輸出波動難題。相關研究成果已發表于《電工技術學報》2025年第12期。
研究團隊針對電動汽車停車定位誤差導致的充電效率衰減問題，創新設計了QRQP線圈結構。該結構通過四個矩形線圈的正交布局，在保持緊湊體積的同時，實現了平面方向33.6%（X軸）、25%（Y軸）及45度角47.48%偏移量下的穩定耦合。實驗數據顯示，當接收線圈在垂直方向（Z軸）偏移56%時，系統輸出電壓波動仍控制在8%以內，較傳統4-DQ線圈結構抗偏移能力提升顯著。
為進一步增強系統魯棒性，研究團隊開發了由S-LCC、LCC-S、S-S與LCC-LCC四種拓撲組合的混合補償網絡。該結構通過參數優化設計，在負載電阻RL從20Ω至100Ω動態變化時，可使輸出電壓波動始終小于5%。特別值得關注的是，當接收端意外斷開時，原邊電流增幅被限制在安全范圍內，有效避免了功率器件過載損壞風險。
實驗驗證環節，研究團隊搭建了1kW級樣機系統，通過多維度偏移測試驗證理論模型。測試結果表明，在選取特定參數組合（Lf1=15μH，K1=0.35，K2=0.28）時，系統在負載變化5倍且多方向偏移的復合工況下，仍能保持高效穩定運行。該成果為電動汽車無線充電系統的工程化應用提供了重要技術支撐，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用價值。
據介紹，該研究團隊長期深耕無線電能傳輸領域，在復雜環境能量傳輸、電磁機構優化設計等方面形成系列創新成果。團隊負責人劉旭副教授近年來主持國家自然科學基金項目3項，企業橫向課題10余項，發表SCI論文30余篇，獲國家發明專利授權10項。其研究成果已在煤礦設備、海洋裝備等領域實現技術轉化，構建了具有自主知識產權的技術體系。
