随着社会经济的增长与电力电子技术理论的日渐完善,消费类电子产品和工业电气设备的广泛应用正改善着人们的生活。与传统的金属导线供电方式不同,安全性高、电气隔离好和维护成本低的无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术为人们的生活提供了极大地便利性,并在手机、电动汽车与植入式医疗设备等领域中具有广阔的应用前景。磁耦合谐振型WPT技术作为WPT技术的研究方向之一,其具有中等距离传输、抗偏移能力强和传输效率高等特点。但是,线圈距离、偏移与负载等因素的变化会引起WPT系统输出电压突变与效率降低等问题。因此,探讨与开发一种稳定且高效的磁耦合谐振型WPT系统具有重要的工程意义与价值。首先,本文简要阐述了WPT技术研究背景与意义,介绍了WPT技术的基本分类并给出了各自的优缺点对比;分析了磁耦合谐振型无线电能传输系统的国内外研究现状,并总结了当前磁耦合谐振型无线电能传输系统的发展趋势与关键技术。其次,在介绍磁耦合谐振型WPT系统高频功率变换电路与补偿网络的基础上,详细分析了磁耦合全桥LCCL谐振型WPT系统的工作原理;在对比耦合模理论与电路理论的建模理论后,基于电路理论详细给出了发射端恒功率传输并具备ZPA与软开关等特点的最优工作频率推导过程。再次,基于最优工作频率下分析了磁耦合全桥LCCL谐振型WPT系统的效率最优传输特性。另外,详细分析了谐振电感、耦合系数与负载变化下的系统传输特性,并给出了相应的MATLAB建模仿真结果,验证了WPT系统理论分析的可行性。然后,采用TMS320F28035作为磁耦合全桥LCCL谐振型WPT系统的控制核心,详细介绍了LCCL谐振补偿网络参数、线圈和主电路功率器件的设计与选型以及DSP控制电路的设计过程,并给出了软件设计的流程图及DSP寄存器的配置。最后,搭建了一台传输功率为300W的WPT系统实验样机。在分析Saber电路仿真结果后,实验进一步验证了样机的最优工作频率;给出了不同负载下功率器件的软开关波形与传输效率曲线对比,并测试了发射端恒功率输出与接收端高效恒压输出的关键波形与数据。实验结果验证了本系统实验样机设计与理论分析的可行性。