无线能量传输在消费电子领域的重要性逐渐增加,对无线能量传输系统的研究日趋活跃。本文以多线圈无线能量传输系统的建模与优化为课题,以基础电路理论为理论支撑,使用MATLAB和LTspice仿真软件,重点研究了圆柱形螺旋线圈和平面螺旋线圈的高频自感、电阻、互感建模以及两线圈和四线圈无线能量传输系统的电气特性,结合遗传算法让两线圈和四线圈无线能量传输系统输出效率最优化,主要研究分为三个部分。第一部分是对圆柱形螺旋线圈和平面螺旋线圈的建模,首先对两种类型的线圈进行理论分析,重点研究了电阻建模中的邻近效应和互感建模中的互感计算,计算出线圈的自感与电阻之后可以得到线圈的品质因数Q,有助于选择合适的线圈;其次将其数学模型在MATLAB中进行封装,形成输入线圈的几何参数输出其电阻、自感与互感等电气参数的脚本函数,并在实验中进行验证和校正。第二部分是对两线圈和四线圈无线能量传输系统进行建模,首先通过基础电路理论对两种系统进行效率和功率理论分析,然后使用MATLAB调用LTspice自动进行电路仿真,最后形成输入系统的几何参数输出系统的效率与功率等电气参数的脚本函数,并用同样的参数进行系统层次的验证,然后对系统的电源内阻影响、最优负载（负载匹配）现象、频率分裂现象进行理论分析,并提出相应的解决方法然后进行验证,重点对频率分裂现象进行了研究并从能量流动的角度给出了频率分裂现象产生的原因并提出了对应的解决方法,通过分析得出四线圈无线能量传输系统相比两线圈无线能量传输系统在某些方面更具优势的结论。第三部分是提出无线能量传输系统的目标函数与约束条件的数学模型,在MATLAB中利用遗传算法进行最优化,最终形成输入目标系统的电气参数和几何参数的范围得到相应的最优几何参数效果的脚本函数,分别用两个两线圈四和线圈无线能量传输系统进行了举例,重点对四线圈无线能量传输系统提出了100W输出功率,40V输出电压,2.5A输出电流的目标和约束并成功验证。结合以上三部分内容,基于MATLAB和LTspice形成一整套的从线圈建模到无线能量传输系统的建模再到系统参数优化一体化设计,形成了一套从材料几何到表现的完整系统。