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在无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术中,磁耦合谐振式无线电能传输(Magnetic-Coupled Resonant Wireless Power Transmission,MCR-WPT)具有电能转换量大、适合短距离及中短距离传输、传输效率高等优势,获得了广泛关注和研究。E类逆变器和E类整流电路由于结构简单、易于控制、高频效应好等优点,成为MHz级别的MCR-WPT系统中最有前景的电能变换器之一。因此对基于E~2类变换器的MCR-WPT系统效率问题研究具有重要意义。本文所研究的基于E~2类变换器的MCR-WPT系统由三个单元构成,分别是E类逆变器单元、E类整流电路单元以及磁耦合谐振网络单元。首先从单元级的角度逐一对这三个单元的传输效率问题进行分析和研究,然后从系统级的角度出发,研究使该类系统的整体效率达到最大的系统级设计方案。对磁耦合谐振网络单元的传输效率进行分析。首先研究正弦波激励作用下频率、传输距离和负载对耦合谐振网络传输效率产生的影响。由于不同逆变器输出的波形不同,对比矩形波激励和正弦波激励对耦合谐振网络传输效率产生的差异。对E类逆变电路单元进行效率分析。分析逆变器中开关管的功率损耗,根据E类逆变器的工作过程,推导令E类逆变器工作在软开关条件下的最佳参数。仿真分析最佳参数条件下E类逆变器的工作波形和不同因素对E类逆变器传输效率和工作状态产生的影响。对E类整流电路单元进行效率分析。研究整流电路二极管的功率损耗,根据E类整流电路的工作过程,推导出使其工作在效率最高的软开关状态的约束条件。仿真分析最佳工作状态时E类整流电路的工作波形和不同因素对E类整流电路传输效率和工作状态产生的影响。研究基于E~2类变换器构成的MCR-WPT系统的系统级效率问题。提出一种使该类系统在给定条件下的整体效率达到最大的各单元参数的优化设计方案,并确定了最优负载。分别通过仿真和实验验证了该方案的有效性。进一步针对负载偏离最优值会导致系统级效率下降的问题,研究并设计了最大效率跟踪控制方案,仿真结果表明该方案可实现在负载大范围变化的情况下始终跟踪到最优负载下所能达到的最大效率。