磁场耦合式无线电能传输系统具有传输距离远、高效、安全等特点,受到了越来越多的关注。近年来,国内外众多学者已对单负载无线电能传输系统进行了大量研究,为其商业化应用奠定了理论基础。然而,单负载系统无法满足对多台设备同时进行无线电能传输的要求,因此多负载系统成为目前无线电能传输技术的研究热点之一。多负载系统一般采用多个接收线圈,在实际应用中,接收线圈之间极易存在交叉耦合,影响系统的传输效率。减小接收侧线圈之间交叉耦合带来的影响并实现系统最大效率传输,是多负载无线电能传输技术亟待解决的关键问题。为此,本文以双负载无线电能传输系统为研究对象,探明了交叉耦合和等效负载对系统效率特性的影响,并提出了消除交叉耦合同时实现系统最大效率传输的方法。本文的主要研究内容如下:(1)建立了双负载无线电能传输系统的数学模型,并推导了其效率表达式。在此基础上,详细分析了接收侧线圈之间的交叉耦合和等效交流负载对双负载无线电能传输系统效率特性的影响。分析表明,交叉耦合的存在会降低系统效率,同时还发现对于消除交叉耦合的双负载系统,存在最优负载使得传输效率最大。(2)针对双负载无线电能传输系统中存在的交叉耦合问题,提出了利用电容补偿来消除交叉耦合的方法,并详细分析了其解耦补偿的原理。在此基础上,进一步分析了双负载无线电能传输系统实现最大传输效率的负载条件。(3)提出了一种通过调节接收侧PWM整流器输入电压电流的幅值和相位来实现电容补偿和最优等效负载匹配的方法。相较于现有使用固定补偿、阻抗匹配网络或者多频能量传输的方法,本方法不需要改变硬件参数,仅通过调节PWM整流器控制参数便可以在实现解耦的同时使系统工作于最大效率点,具有简单、灵活性高的优点。(4)详细分析了双负载无线电能传输系统的设计方法,给出了系统的设计参数,搭建了实验样机。实验结果表明,所提方法能有效消除接收侧线圈之间的交叉耦合,同时使系统工作于最大效率点,与使用不控整流的双负载系统相比,传输效率得到了明显的提高,验证了所提出方法的正确性和有效性。