信息学院脑机接口无线充电成果获WPTCE 2026大会最佳论文奖

发布时间2026-07-31文章来源 信息科学与技术学院作者责任编辑管舜瑛

近日,2026 IEEE 无线电能传输会议(IEEE Wireless Power Technology Conference and Expo, WPTCE 2026)在加拿大举行。本届会议共接收全球共26个国家的145篇投稿。会议共评出最佳论文奖、一至三等奖各一项。上海科技大学信息科学与技术学院傅旻帆教授课题组的研究成果“A Transmitter-Side Relay-Coil-Based Misalignment-Tolerant Wireless Power Transfer System for Implantable Brain-Computer Interfaces”从众多参评论文中脱颖而出,荣获大会最佳论文奖第一名(Best Paper Award, First Place),信息学院本科生贾若辰为该论文第一作者。

图 | 获奖证书

WPTCE 是全球无线充电领域规模最大的国际学术会议。会议设立的最佳论文奖,用以表彰无线电能传输方向兼具突出创新价值与工程应用前景的研究成果。本次斩获该奖项,充分彰显上海科技大学在无线电能传输与脑机接口交叉融合方向深耕原创研究,取得了阶段性成果。

随着植入式脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)技术的快速发展,设备的长期稳定供能成为制约其临床应用的关键瓶颈。感应式无线电能传输(Inductive Power Transfer, IPT)凭借高效率与高安全性,成为植入设备充电的首选技术方案。然而,由于植入式设备需要满足小型化和生物兼容性要求,设备通常采用金属封装结构。当体外发射线圈与体内接收线圈之间发生水平偏移时,传统无线供能系统会出现耦合下降,需要通过提高发射端电流进行补偿,从而导致金属外壳内部涡流损耗增加,引起设备温升升高,超过安全标准限制。

针对这一关键挑战,论文创新性地提出了一种基于发射端中继线圈的新型三线圈无线电能传输架构。与常规中继方案不同,该设计将中继线圈固定在皮肤表面,与植入接收器保持相对位置不变以稳定磁通链路,同时发射线圈可自由移动以适应位置变化。理论建模表明,该架构通过原边电流调节将错位补偿与植入物的热负载解耦,从而维持稳定的中继-接收场强,将植入设备钛壳处的涡流损耗牢牢钳制在安全水平。

实验结果显示,在 0–14 mm 水平偏移范围内,该系统能够将植入体金属外壳相关涡流损耗稳定控制在约 76 mW,而传统双线圈系统在相同条件下损耗超过 330 mW。热学实验显示,在10mm典型偏移工况下,植入设备钛合金外壳最大温升仅约 1.2 ℃,远低于2°C安全阈值,为下一代高性能植入式脑机接口提供了安全、可靠的无线充电解决方案。

图 | 获奖合影

图 | 贾若辰在会议上做汇报

论文第一作者贾若辰在本科阶段进入傅旻帆教授先进电能变换实验室,参与植入式脑机接口无线电能传输方向研究。从理论分析、系统建模,到仿真优化和实验验证,贾若辰全程参与科研工作,最终在国际会议上发表高水平论文并获得最佳论文奖,是上海科技大学科教融合培养拔尖创新人才的生动体现。

近年来,上海科技大学信息学院持续支持学生参与国际前沿研究,通过开设本科科研项目课程、开放国家级科研平台、鼓励本科生进实验室等举措,为学生早接触、深参与前沿科研创造良好条件。学生通过参与真实科研项目,在问题发现、技术创新、实验验证以及国际学术交流等环节中获得系统训练,不断提升科研创新能力。