磁谐振耦合无线电能传输(Wireless Power Transmission,WPT)技术是近几年才兴起的一种传输电能的新技术,该技术主要是利用磁场的耦合和谐振原理将电能进行高效、安全的传输。这种技术克服了以往在电能无线传输中存在的近距离或低效率等缺点,开辟了一种电能传输的新方式,具有十分重要的研究价值和现实意义。本文首先就磁谐振耦合WPT技术的研究背景、意义及国内外研究现状等进行了阐述;其次,设计搭建了论文研究所需要的磁谐振耦合WPT实验系统,并介绍了系统的组成及功能,该系统主要包括信号发生器、多组直流电源供应器、功率放大器、示波器、收发线圈、负载电阻和调谐电容等;接着采用电路理论中的等效互感耦合模型对实验系统传输性能的关键影响因素进行了详细的分析;然后,利用搭建的实验系统对螺线管线圈的传能特性进行了实验研究,分析了两线圈WPT系统,对线圈自谐振时及串联电容调谐时WPT系统的传输性能进行比较分析,得出了频率分裂现象发生的原因;研究了自谐振时磁谐振耦合WPT系统中UOC/US的值随系统传输距离及工作频率的变化关系,并进行了阻抗匹配的研究。分析了三线圈WPT系统,对三线圈WPT系统的传输性能作了研究,并且研究了中继线圈最佳位置和传输距离关系。此外,还利用搭建的WPT系统对平面螺旋线圈的传能特性进行了研究,分析了两线圈WPT系统,对线圈自谐振时及串联电容调谐时WPT系统的传输性能进行了分析;并且对自谐振时WPT系统进行了阻抗匹配研究。分析了三线圈WPT系统,对三线圈WPT系统的传输性能及中继线圈最佳位置和传输距离的关系进行了研究。对于平面螺旋线圈的结构(如直径、匝数、层数等)对其组成的磁谐振耦合WPT两线圈系统的传输性能的影响进行了实验分析。最后,本文对螺线管线圈和平面螺旋线圈的磁谐振耦合WPT实验进行比较分析,说明了两种线圈在磁谐振耦合WPT性能方面存在的优势和不足。螺线管线圈组成的磁谐振耦合WPT系统的传输性能较好,更适合远距离传输电能,在对体积要求不太严格的系统中可优先考虑螺线管线圈结构;而平面螺旋线圈组成的WPT系统则对于频率的选择性较好,当工作频率处于谐振频率附近时,系统接收端就可以取得较好的接收效果;而且平面螺旋线圈组成的系统进行阻抗匹配时,获得最大功率的最佳负载电阻值较小。平面螺旋线圈的厚度很薄,比较适合应用到一些体积较小的用电器当中,有利于磁谐振耦合WPT系统趋于微型化。