无线电能传输技术（WPT）在一个世纪前开始进行研究。在智能手机、可穿戴设备、医疗设备、交通运输等领域取得了令人瞩目的进步。空间式无线电能传输技术能够对中空球形的多自由度电机进行供电,它具备更好偏移容忍度。水下电场耦合式无线电能传输可对无缆水下机器人的供电、海洋中用电设备供电等。能明显提高用电设备的安全性和稳定性。本文主要针对空间电磁感应式和水下电场耦合式两种无线电能传输方式进行研究和分析。本文提出了一种转子为中空球形的多自由度电机无线能量传输方案,其应用于仿生学领域时需要在转子内放置无线传输装置和视觉图像采集装置。为了弥补电机在旋转中有线充电带来的缺点,实现内部采集装置的无线传输,设计了一种适合运动装置的新型三线圈接收结构的无线充电装置,并与传统的单圈接收结构进行了比较。对于新型三线圈耦合结构和单线圈耦合结构进行仿真模拟,对比了在不同角度进行无线传输S₂₁参数、磁通量和效率的变化。搭建了新型三线圈结构的无线电能传输实验平台。设计了LC双边式水下电场耦合式无线电能传输系统,对耦合结构的互容模型、等效电容电路、补偿网络进行了电路拓扑和分析,基于SIMULINK仿真平台搭建了LC双边式CPT电路模型,获得了电压和电流波形。通过COMSOL多物理场仿真建立了模型,分别在空气和水介质中做了比较,计算了耦合机构的等效电容,研究了其场强分布情况。最后搭建了水下无线电能传输系统的实验平台。