传统磁耦合无线电能传输（Magnetic field Coupled Wireless Power Transfer,MCWPT）系统的发射侧和接收侧往往只有单个线圈,在这种单对单的MC-WPT系统中,当发射线圈与接收线圈之间存在角度偏移时,系统的输出功率和传输效率将会急剧下降,在某些偏移角度下系统甚至无法进行电能传输。而某些特殊的应用场景如植入式医疗设备,对于供电灵活有很高的要求。为了解决上述问题,全方位无线电能传输技术应运而生。全方位无线电能传输技术能够提高系统的全角度偏移适应性,提升无线电能传输的灵活性。目前,全方位MC-WPT系统的耦合机构多采用三维立体结构,耦合机构所占用的安装空间较大,导致对于应用场景的兼容性不足。因此迫切需求提出基于平面型耦合机构的全方位MC-WPT系统。为了解决上述问题,本文通过采用平面型电磁耦合机构,减小系统所占用的空间体积,提高系统对于不同应用场景的兼容性;借助三维旋转磁场的方式实现全角度偏移下的无线电能传输,无需复杂的额外控制环节。本文的主要研究内容如下:（1）系统分析及总体方案论证。对系统的电磁耦合机构设计、谐振补偿网络和高频逆变环节等关键组成部分进行详细的分析。对LCC-S型谐振补偿网络的发射侧恒流特性进行建模分析。确定了系统采用平面型三发射线圈和单接收线圈搭配三相半桥逆变器和LCC-S谐振补偿网络的总体方案。（2）全方位无线传能分析及激励电流调制方法分析。基于电路理论建模的方法,建立系统的电路模型。对多发射线圈间的交叉耦合,接收线圈在不同偏移状态下激励电流相位对于系统传输特性的影响进行了分析。并给出了能够实现全角度偏移适应性的三维旋转磁场的相位调制方式。（3）磁场分布分析及电磁耦合机构设计方法。为了验证电路分析的准确性,对接收线圈的两种极限偏移状态和在前文所提出的三维磁场调制方法下,发射机构的合成磁场矢量轨迹进行分析,分析结果表明基于该调制方法,发射机构所产生的磁场能满足任意角度偏移状态下接收线圈的能量拾取需求。最后,给出了系统的电磁耦合机构的参数设计方法。（4）实验验证。基于前文的理论分析,通过搭建实验装置,对本文提出的具有全角度偏移适应性的MC-WPT系统进行实验验证,对具有固定方向磁场、二维旋转磁场和本文提出的三维旋转磁场的三种MC-WPT系统在三种偏移状态下的角度偏移适应性进行分析,实验结果显示:接收线圈绕X轴旋转时,不同偏移角度下系统传输效率最大值为68.4%,最小值为57.3%,平均传输功率为69W;接收线圈绕Y轴旋转时,不同偏移角度下系统传输效率最大值为68.7%,最小值为45.3%,平均传输功率为44W;接收线圈绕Z轴旋转时,不同偏移角度下系统传输效率最大值为56.2%,最小值为41%,平均传输功率为38W。实验结果验证了本文所提出的系统在任意偏移状态下都能进行电能传输,不存在传输盲区,能够满足全角度偏移下的无线电能传输。