无线电能传输技术是一种借助电磁场或者电磁波进行能量传输的技术。目前,无线电能的传输方式主要有三种,分别是微波辐射方式、电磁感应耦合方式和磁耦合谐振方式,其中磁耦合谐振方式将无线电能传输技术的研究推向了一个崭新的阶段。磁耦合谐振方式是利用电磁场近场区的谐振耦合,实现电能安全和高效的传输。相比于前两种传输方式,磁耦合谐振方式以其传输效率高、传输功率大、传输距离远等优点,在中小功率场合具有广泛的应用前景。然而,磁耦合谐振式无线电能传输的传输距离和传输效率仍然无法满足一些应用的需求,并且此项技术不仅在传输距离较远时传输效率低,在传输距离较近时也无法高效地传输,因此系统传输效率随传输距离变化的起伏较大。针对磁耦合谐振方式的不足,开发了一套磁耦合谐振式无线电能传输系统,初步解决了传输效率受限于传输距离的问题,实现了不同传输距离的情况下,传输效率的最大化。本文先简要分析了磁耦合谐振式无线电能传输系统的基本原理,并根据此原理确定了两线圈结构系统和四线圈结构系统的工作方式及其优缺点。利用互感耦合理论建立了两种线圈结构系统的等效电路,根据阻抗归算方法得到两种线圈结构系统输出功率和传输效率的数学表达式。通过得到的数学表达式分析了影响磁耦合谐振式无线电能传输性能的因素,包括耦合线圈、传输距离、系统工作频率和负载,分别以耦合线圈参数、传输距离、系统工作频率和负载为变量,分析和研究了系统的传输性能,确定了使系统传输性能最优的各因素取值,通过仿真进行了验证,并且提出了变线圈结构,实现了在不同传输距离时系统传输效率的最大化。根据无线电能传输的需求,本文分析了组成磁耦合谐振式无线电能传输系统各部分电路,即E类逆变器、谐振耦合单元和改进型不控整流电路的工作原理,确定了各电路关键参数的设计步骤,根据提出的变线圈结构,设计了变线圈结构磁耦合谐振式无线电能传输系统,并通过MATLAB仿真验证了变线圈结构的可行性。最后根据实际情况,开发了变线圈结构磁耦合谐振式无线电能传输系统,分析了变线圈结构的实用性。最终实验结果表明,本文所开发的系统在传输距离7cm的条件下达到了传输效率为41%、15W的输出功率,并且实现了不同传输距离情况下,系统传输效率的最大化。本文开发装置能够实现普通白炽灯的无线供电,证明所采用系统结构和设计方法的合理和有效性。