随着大量手持式设备、工业设备以及无线传感器网络的普遍发展,这些设备在为我们提供丰富功能的同时,也受限于电池体积与容量的大小。新的电能解决方案—非接触式电能传输(Contactless Power Supply,简称CPS),在技术为上述设备提供了一种新的电能供应方式。本文针对非接触电能传输技术的几项关键技术展开研究,并搭建系统进行验证,对CPS系统设计具有一定的实用价值。本文首先介绍CPS系统的基本工作原理,分析CPS系统的可分离变压器与传统变压器的区别。针对可分离变压器漏感较大和耦合系数低的缺陷,采用双边谐振补偿的方法,提高系统传输效率。针对四种不同的补偿拓扑结构,基于Matlab详细分析CPS系统次级品质因数Qs和耦合系数k对电压增益、电流增益以及系统效率的影响。采用螺旋形PCB作为初、次级线圈基本结构形式,设计了9个模型,在仿真参数条件下,当初、次级内径都是11mm时可以取得最大的耦合系数k=0.85719,验证了线圈内径接近于外径1/2时,系统耦合系数最高。并对初、次级线圈的激励施加方式和叠加方式展开研究。然后对频率分叉现象进行分析,通过确定初级阻抗角,计算出四种补偿拓扑结构下频率分叉现象的临界值。最后根据上面的理论分析搭建基本CPS系统,验证了加入谐振补偿电容可以有效的提高CPS系统的传输效率,以及负载变化时需要适时改变谐振频率来提高传输效率。本文从谐振补偿电路、可分离变压器结构选择以及频率分叉现象临界值这三个方面开展研究工作,可以为CPS系统设计时参数选择提供有效的理论依据。