随着生活水平的提高,人们对家用电器的要求也随之提高,电磁炉是现代厨房革命的产物,利用感应加热原理使金属锅具快速加热,具有使用方便、安全、热效率高的优点。近年来无线电能传输技术发展迅速,以其便利、安全和整洁的优势在厨房电器中的应用越来越广泛。本文基于感应加热和无线电能传输传能机理的相似性,研究一种多功能无线供能厨房设备,利用一个电源发射端对金属锅具和无尾家用电器传输能量,同时实现感应加热和无线电能传输两种功能。作为无线能量传输的执行机构,耦合机构是决定系统性能的核心因素。本文采用带有平板磁芯的圆形利兹线线圈作为无线传能的耦合机构,基于感应加热和无线电能传输的传能机理,分析了两种模式的等效电路模型,并根据圆形线圈的中心对称性建立了r-z坐标系下的二维几何模型,利用解析计算方法对所建立模型的电磁场进行了求解,分析了两种模式电磁场求解方式的异同。基于求解的电磁场,对等效电路参数耦合线圈交流内阻、感应加热锅具反射阻抗、耦合线圈自感和互感进行了建模,利用仿真和实物线圈进行了模型验证,重点分析了耦合线圈交流内阻的组成成分和误差来源,提出了有效的模型校准方法,建立了准确的解析计算模型。在上述基础上,建立了基于串联谐振拓扑的感应加热和无线电能传输耦合机构传输效率模型,并分析了前端电路相同时,两种模式工作频率的制约条件。本文以传输效率为目标,分析了耦合线圈参数、无线电能传输负载和系统工作频率对感应加热和无线电能传输两种模式下耦合线圈传输性能影响的异同。最后,利用多目标粒子群算法实现了多变量约束下耦合线圈效率和成本的均衡最优,并满足功率需求,最终获得了一组在成本较低的同时使感应加热耦合机构传输效率达到了97.61%,无线电能传输耦合机构效率达到99.35%。