无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)相比传统的有线输电具有诸多优势,也是未来供电系统的发展方向之一。通常来说,效率和功率是评估无线供电系统优劣的两个关键指标。然而,实际工况中,由于受电端位置的不确定性,其发射线圈与接收线圈的横向偏移现象时常发生。随着线圈间的偏移距离增大,互感和耦合系数将会减小,最终使得系统的传输效率和功率都不可避免地受到影响。因此,开展以解决线圈间偏移问题的研究对提高WPT系统稳定性具有重要意义。本文在课题组之前研究的多发射切换式耦合机构基础上,通过理论分析推导出了发射端各工作模态之间效率大小与原侧电流的关系,进而提出了一种基于原侧电流的线圈切换控制策略,以实现偏移下系统效率能保持较高水平。此外,为解决线圈偏移同时会造成系统输出功率波动的问题,本文对基于调节输入电压的功率控制进行了分析,推导出了所需调节电压与原侧电流的关系。最后,通过实验样机对该功率控制策略的理论推导进行了验证。本文完成的主要研究工作如下:(1)在多发射切换式耦合机构的基础上,优化了发射端的开关组及原边补偿电路,并对耦合机构的工作原理及横向偏移下的耦合特性进行了分析。(2)提出了基于原侧电流的多发射切换式WPT切换控制策略,旨在实现偏移下系统最优工作模态的准确选取。为避免两种工作模态切换瞬间,系统出现尖峰电压过高或原侧电流断流现象,设计了一种两步换流法。最后搭建实验样机,验证了基于原侧电流的切换控制策略以及两步换流方法的正确性,并将该多发射切换式耦合线圈与圆形、方形阵列耦合线圈进行了性能分析与对比。(3)分析了线圈偏移下多发射切换式WPT系统的输出功率波动机理,并对基于调节输入电压的功率控制进行了理论推导,最后通过仿真和实验样机验证了该功率控制策略的正确性与可行性。