自基于磁耦合谐振的无线能量传输提出至今,该技术已取得了突破性进展并在诸多领域中得到应用,如电动汽车、便携式电子设备、传感器网络等。相比传统的电磁感应无线能量传输技术,基于磁耦合谐振的无线能量传输技术具有效率高、穿透性强、距离远等优势。磁耦合的无线能量传输技术目前面临的主要问题在于激励回路和接收回路在距离、无功阻抗、频率的扰动下容易发生失谐情况,导致传输效率降低并给回路带来潜在开关器件过压和电流倒灌的风险。同时,多目标无线能量传输中,各接收负载的功率受互感、距离和负载轻重等多方面因素影响,在不同负载之间实现合理的功率分配同样是亟待解决的问题。因此,针对这两个问题进行研究,为这两个问题的解决提供理论基础和可行性依据。首先,针对回路的谐振状态维持问题,对无线能量传输系统的数学模型进行了详细分析。在分析的基础上提出了虚拟电容拓扑结构并对虚拟电容的补偿谐振的功能进行了理论论证,依据理论分析提出了虚拟电容的实现方案。之后对虚拟电容进行了变频和负载特性改变的情况下的仿真和实验验证。在虚拟电容维持回路谐振的基础上,进一步对多目标无线能量传输的功率分配问题进行了探究。首先依据数学模型分析了互感和负载阻抗对功率分配的影响并设计了控制负载阻抗的拓扑结构,依据拓扑结构和数学模型设计了可实现功率分配的分布式的控制方式。之后对所提出的拓扑结构和控制方式的有效性进行了仿真和实验验证。最后,论文对以上的工作进行了总结和扩展,指出了当前工作的不足以及未来的研究方向。