磁耦合谐振式无线能量传输技术是一种新型的无线能量传输方式,其传输距离远、传输功率大的优点使其成为近年来研究热点。无线能量传输系统由功率信号的产生、功率的发送与接收、功率的整流等模块组成,包含开关器件、磁性器件等非线性器件,是一个典型的高频高阶非线性系统,本文围绕以下几个方面展开研究工作:1.本文将磁性材料应用到磁耦合谐振式无线能量传输系统中,对平板磁芯线圈的电感大小、磁场分布及线圈之间的耦合系数进行了理论、仿真和实验研究,实验验证了平板磁芯线圈在近距离的范围内能够提高传输性能。2.针对无线能量传输系统中存在的频率分裂现象的问题,本文对耦合电路的零状态响应进行求解,用求解系统矩阵秩的方法得到了耦合电路在有损耗和无损耗条件下电路的谐振频率,然后用电路理论对无线能量传输系统中存在的频率分裂现象进行了分析。通过对比耦合电路的谐振频率和频率分裂现象的结果,认为下谐振频率更稳定,更适合作为无线能量传输的谐振频率,上谐振频率不稳定,不适合能量的传输,最后总结了控制频率分裂的方法。3.为了分析平板磁芯的非线性特性对无线能量传输系统的影响,本文首先用软件仿真的方法得到平板磁芯线圈的非线性数学模型,建立了无线能量系统的非线性动力学方程,数值分析了该非线性系统中存在的分岔现象等非线性现象。为了验证分岔现象的存在,本文首先用SPICE软件仿真的方法验证分岔现象的存在,然后设计了基于平板磁芯线圈的无线能量传输系统,实验验证了分岔现象的存在,最后实验研究了该非线性系统在不同条件下的传输效率。4.本文对以整流电路为负载的无线能量传输系统进行了分析,用分段线性化法对系统进行了建模,用软件仿真的方法研究了以整流电路为负载的无线能量传输系统中存在的准周期调制现象。