随着无线电能传输技术的深入研究及应用,其电磁兼容问题也越来越受到关注,由于无线能量传输是以交变的电磁场为空间介质进行能量传输,使得发射和接收线圈会在其周围产生较大的电磁干扰,这将对使用者和周边其他设备产生较大的影响,因此对其电磁兼容的研究也就变得愈发迫切与必要。目前对无线电能传输的电磁兼容的研究主要集中于屏蔽体设计和磁场分布的研究,较少探讨屏蔽材料对系统系统参数、屏蔽性能及传输性能的影响。针对以上不足,论文通过理论分析、有限元仿真和实验验证的方法,对屏蔽式无线电能传输系统进行了深入研究。①从电磁兼容理论中传输线理论对平面型屏蔽体的屏蔽效能计算进行了分析,通过传输线理论分别对锰锌铁氧体、铁硅铝磁粉芯和铝板这三种屏蔽材料的屏蔽效能进行了分析,仅从屏蔽性能出发,铝板的屏蔽性能最佳,而锰锌铁氧体与铁硅铝磁粉芯则相对较差。②从电磁场原理出发,对屏蔽式无线电能传输系统进行了场域分析,并在有限元仿真软件COMSOL中,对传输系统进行了仿真建模。在有限元仿真中,以锰锌铁氧体为屏蔽体作为研究对象,分别改变传输距离、输入电压、负载和工作频率来研究这些参量,对屏蔽前和直接加入屏蔽体后传输系统的传输性能和屏蔽性能的影响进行了仿真分析。③考虑到屏蔽后系统传输线圈自感会发生改变,假使直接在传输系统中加入屏蔽体,系统将处于非谐振状态,这将影响系统的传输性能。在保证传输系统处于谐振状态的前提下,主要从电路角度对系统进行建模,并对屏蔽前后传输线圈的变化进行了理论推导。在此基础上,分别对锰锌铁氧体、铁硅铝磁粉芯和铝板这三种屏蔽材料对系统传输性能的影响进行了分析,其中锰锌铁氧体和铁硅铝磁粉芯可以有效提升系统的传输性能,而铝板会削弱系统传输性能。在这三种屏蔽材料中,铁氧体既能提升无线电能传输系统的传输性能,又能提升其电磁兼容性。⑤基于以上分析,建立了屏蔽式无线电能传输系统实验平台,通过有限元仿真与实验对比分析了导磁材料屏蔽体对磁感应耦合式无线电能传输系统线圈参数、传输效率和屏蔽效能的影响,并进一步验证了导磁材料对系统传输性能与屏蔽性能将有所提升,可有效地改善系统整体性能与安全性。