无线充电与有线充电相比更加方便、安全,因此得到了广泛的应用,比如电动小车、无人机、电动自行车、巡检机器人等中小功率产品使用频繁并且耗电快,经常需要充电。使用无线充电技术可以无需人工插线,只需放置在相应的充电位置即可自行充电,与有线充电相比更加快速、方便、安全。然而,充电平台的收发端之间偏移会影响系统参数,从而导致电路损耗增加,减少功率输出。所以,本文针对磁耦合谐振技术应用于中小无线充电系统时如何提高系统抗偏移能力进行深入研究。本文首先对国内外无线充电技术研究现状进行充分了解,总结并分析目前无线充电技术应用时存在的主要问题和现有的解决方法。通过对解决方法的分析发现磁耦合结构的设计和电路拓扑补偿两方面结合可以较大程度的提高无线充电系统抗偏移能力,增加系统能量传输的稳定性。因此,本文主要研究磁耦合结构和拓扑补偿电路对无线充电系统抗偏移能力的提升。通过对基本拓扑补偿结构进行电路理论分析得出影响磁耦合谐振无线能量传输的主要因素。此外,对混合型拓扑补偿电路进行理论研究和电路仿真分析,由于其具备抗偏移特性并且适用于四线圈耦合结构模型,所以使用该电路作为本文无线充电系统的拓扑补偿结构。其次,本文设计了两种磁耦合结构以提高系统的抗偏移能力,两种结构分别为SQ-SQ（Solenoid Quadrature-Solenoid Quadrature）和SQ-BP（Bipolar Pad）型耦合结构。在ANSYS MAXWELL电磁场仿真软件中分别对两种结构进行仿真分析,通过观察线圈偏移过程中磁场分布变化和互感变化,对耦合结构抗偏移能力测试,并且搭建实物模型进行验证。实验结果表明,提出的耦合结构具有高抗偏移能力,并且可以应用于电动小车和无人机等设备的无线充电。最后,根据仿真电路和两种耦合结构的设计分别搭建工作频率100k Hz,传输功率20W和50W的实验平台,最高传输效率可达90%。通过实验针对系统的传输功率、传输效率和抗偏移能力进行测试,并且将该充电系统搭载于电动小车中进行无线充电并且测试其抗偏移效果。实验结果验证了本文所设计方案的实用性,并且可以有效提高无线充电系统的抗偏移能力以及稳定性。