矩阵式无线电能传输系统的非中心对称激励 重庆邮电大学团队的创新探索

随着电子设备对无线供电需求的日益增长，无线电能传输（WPT）技术成为研究热点。其中，矩阵式WPT系统通过多个发射线圈的协同工作，有望实现更大范围、更灵活的能量传输。传统矩阵式系统多采用中心对称的激励方式，存在传输效率随位置波动大、边缘区域供电能力弱等问题。重庆邮电大学团队提出了一种非中心对称激励策略，为矩阵式WPT系统的性能提升开辟了新思路。

矩阵式无线电能传输系统通常由多个发射线圈按阵列排布构成，通过控制各线圈的激励电流幅值和相位，在接收端合成所需磁场。中心对称激励虽然实现简单，但其磁场分布往往呈现中心强、边缘弱的特征，导致位于矩阵边缘的接收设备效率急剧下降。对称激励下的交叉耦合效应也可能引起不必要的能量损耗。

重庆邮电大学团队研究发现，打破激励的对称性可以有效改善磁场均匀性。所谓“非中心对称激励”，即各发射线圈的电流幅值和相位不再按照对称分布规律设置，而是根据接收端位置动态调整，使得磁场能量更精准地聚焦于目标区域。团队通过理论推导和仿真分析，给出了非中心对称激励的优化设计方法，并搭建了实验平台进行验证。

实验结果表明，与传统的中心对称激励相比，采用非中心对称激励的矩阵式WPT系统在偏离中心的位置上传输效率提高了约20%，边缘区域的效率波动也显著减小。该方法还能降低相邻线圈之间的互感干扰，提升系统整体稳定性。

这项研究的创新之处在于，它将激励策略从固定模式转变为动态优化，充分利用了矩阵线圈的灵活性。重庆邮电大学团队表示，未来将进一步探索自适应非中心对称激励算法，结合实时位置检测技术，实现更智能、更高效的无线供电。该成果为电动汽车无线充电、工业机器人动态供电等应用提供了有前景的技术方案。