无线电能传输技术让用电设备摆脱了电线的束缚,其灵活、高效、便捷的供电特性使得这项技术逐渐成为传统接触式输电特殊工况下的有力补充,在轨道交通、电动汽车、工厂自动化生产等众多应用领域均获得了广泛关注。有轨电车在运行时需要依靠受电弓接触供电,这种供电方式会使接触端造成严重磨损,如不及时更换受电弓会导致供电质量下降甚至发生断电等严重事故,而利用无线电能传输技术代替传统受电弓为有轨电车供电,为有轨电车提供了一套全新供电策略。但是应用无线电能传输技术对有轨电车进行无线供电也会产生一些新问题。在有轨电车运行时,电车不可避免的会发生震动和偏移,导致耦合线圈相对位置发生变化,当耦合线圈偏离最优工作位置时,系统的传输功率和效率会大幅降低,如不及时进行相应调整,系统很难持续稳定可靠运行。针对上述问题,本文设计了一款可对系统进行实时调整的大功率感应式无线电能传输数字逆变电源,此电源首先利用多目标粒子群优化算法计算得到系统的最优工作状态,然后通过功率效率同步提高方法完成系统可调元件的调整。首先,本文从电路理论对感应式无线电能传输系统的工作原理进行了分析,得到了线圈互感、谐振频率与传输功率、效率之间的关系,并在不同互感下找到最大传输功率点;在此基础上,为了提高系统的输出功率与输出效率,提出了功率效率同步提高方法,通过对逆变电源输出频率与可调谐振网络协同控制,使系统工作状态可以更灵活的改变,提高传输功率与传输效率;其次,为了综合提高系统的传输功率、传输效率和运行稳定性,本文使用多目标粒子群优化算法,通过对有轨电车的实际应用场合进行分析和计算,快速且准确的解出系统最优工作状态时需要的工作频率和谐振网络容值,指导功率效率同步提高方法的执行,使系统在保持较大功率输出的同时,具有较高的传输效率和平滑的调整过程,提高系统运行的稳定性与可靠性;最后,基于有轨电车的实际应用场景,搭建了大功率感应式无线电能传输系统数字逆变电源,详细介绍了逆变电源各部分的设计过程和逆变电源各功能实现的软件流程。实验结果表明在耦合线圈发生相对偏移后,使用多目标粒子群优化算法,可以快速计算并对系统做出相应调整,提高了系统的传输功率效率和运行稳定性,保证有轨电车可以安全稳定运行。