电气与控制工程学院科研成果巡展(五)
2026-06-17  

(通讯员:李闯)电控学院无线电能传输团队教师黄伟义副教授围绕无人机无线充电系统中的“高抗偏移”和“低杂散磁场”关键难题取得研究进展。相关成果以“Magnetic Structure Design for Drone WPT With Ultra-Low Stray Magnetic Fields and High Anti-Offset Performance”为题发表于国际电气工程领域重要期刊 IEEE Transactions on Industrial Electronics(中科院一区,TOP期刊论文,影响因子 7.9)。

随着低空经济的发展,旋翼无人机对自动补能和持续作业能力提出了更高要求。针对无人机降落偏移、姿态不确定导致的耦合波动、效率下降和杂散磁场偏高等问题,研究团队提出了一种面向旋翼无人机无线充电的复合屏蔽双线圈磁结构。

图1 复合屏蔽式磁耦合机构模型及实物图

该结构通过改变线圈结构的空间布局,并结合铁氧体磁芯引导磁通路径,在提升能量传输能力的同时降低空间杂散磁场。接收端磁芯可与无人机起落架集成,有利于减轻机载端重量并增强结构适配性。通过仿真及实验测试,证明所提结构具有优异的低漏磁特性及较好的抗偏移性能。该成果可为无人机自动充电平台、低空巡检基站、矿山与电力巡检无人机补能系统等应用提供技术支撑,对推动无人机无线充电系统工程化应用具有重要意义。

相关成果已被Maximum学术出版集团、中国电源学会电磁兼容专业委员会报道,体现了该成果在无线电能传输与电磁兼容领域的学术价值和应用潜力。具体链接如下:

https://mp.weixin.qq.com/s/zMXIjykAe76A9tCGYX4YYw

https://mp.weixin.qq.com/s/hlr3m1UMobSSswb-f3qafw

电控学院无线电能传输团队现有教师、硕博研究生40余人,长期从事无线电能传输技术、电磁超材料技术等方向研究,并取得一系列高水平研究成果。

黄伟义副教授,2024年博士毕业于天津大学,现为辽宁工程技术大学电气与控制工程学院硕导,中国电源学会磁技术专业委员会委员、Wireless Power Transfer青年编委,长期致力于电力电子磁集成技术与无线电能传输系统的研发,重点突破大功率变换系统的多物理场耦合优化、无人机低杂散磁场无线充电系统设计等关键技术。在国内外学术期刊及学术会议上发表论文10余篇,申请发明专利9项,其研究成果受到国内多家知名企业关注,主持及参与相关横向课题多项。