无线电能传输技术(Wireless Power Transmission,WPT),作为一种新兴的电能传输模式,近年来逐渐成为研究热点。磁耦合谐振式无线电能传输技术作为WPT技术的主要模式之一不仅应用前景大,传输距离较远而且还可以穿透障碍物,它弥补了传统电能传输方式的不足,实现了电能的有效、安全无线传递,但在能量传递过程中系统的功率与效率有待进一步提高,因此对磁耦合谐振式无线电能传输技术进行研究具有重要的科学意义和应用价值。目前,磁耦合谐振式无线电能传输技术离普及推广还有一定的距离,在系统进行能量传递过程中由于能量传输距离的改变以及谐振线圈之间发生偏移等各方面因素都会影响整个传输系统的稳定性,导致系统的传输功率和效率大幅下降。本文针对上述问题研究了四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统过耦合状态下功率和效率的关系以及假设其他物理量不变的情况下,由于能量传输距离改变引起的频率分裂现象,提出一种频率自适应调节方法抑制频率分裂现象。首先,本文介绍了四线圈磁耦合谐振式无线电能传输技术的基本原理,分别从模耦合理论与电路理论两种角度对系统进行建模分析。通过研究计算得出当系统处于过耦合状态时,会产生频率分裂现象,造成无线电能传输的功率与效率急剧下降。在此基础上,对系统归一化功率和效率进行计算,对产生频率分裂现象的原因进行分析,为频率自适应调节提供理论基础。其次,在基于四线圈磁耦合谐振式无线电能传输原理的基础上,设计了四线圈磁耦合谐振式无线电能传输频率自适应调节系统,主要包括控制模块、信号发生模块、功率放大模块、谐振模块、整流模块、无线通信模块和功率检测模块。在频率自适应调节的设计基础上,本文对系统发生频率分裂状态下功率效率进行数据分析之后,研究了两种优化算法及其改进方法,以提高频率自适应调节的速度和精度,通过Matlab仿真实验验证其算法的可行性。将改进算法植入DSP控制模块,结合功率检测模块、无线通信模块及信号发生模块,实现对系统频率的自适应调节,从而提高系统的功率和效率。最后,通过搭建的四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统验证理论研究的正确性。首先对系统过耦合、欠耦合以及临界耦合三种不同状态下是否会发生频率分裂现象进行了实验验证,得出三种状态下的频率特征曲线,实验结果表明系统在过饱和耦合状态下会发生频率分裂现象。其次,在过饱和耦合状态下,对固定频率与自适应调节频率的两种不同情况下系统的功率效率大小进行了实验验证,实验结果表明频率自适应调节方法对抑制频率分裂现象是可行的。