随着无线充电技术的发展与其广泛的应用场景,近年来工业现场对用电安全和用电简洁性的重视程度逐渐增加。由于在实际工业现场中,负载具有移动性,因此传统的固定式无线充电即发射与接收端保持固定,就已经不能满足负载灵活多变的要求。本课题针对接收负载在空间移动过程中的宽松供电进行研究。目的是使得负载端与发射端不对中时也能有效供电,扩大能量的传输平面,使得负载的供电具有一定的自由度。本文的主要研究内容和工作如下:（1）对磁耦合谐振式无线电能传输（MCR-WPT）系统组成进行分析,并对磁耦合谐振式常用的两种耦合线圈结构进行等效电路理论建模分析。对接收负载功率以及系统的传输效率进行理论分析,以探究影响磁耦合谐振式能量传输距离的因素。（2）从单发射线圈入手分析其在轴向以及径向的传输特性,并分析产生频率分裂现象的原因。基于单发射线圈系统能量接收平面较小的局限性,提出两种不同的中继耦合平面阵列发射结构并对其分析;根据分析结果,然后对其进行优化提出并联发射式的阵列结构并进行等效电路以及磁场分析;基于平面并联发射阵列结构在能量接收平面磁场不均匀的特点,进一步对其优化提出多层重叠的阵列结构并进行等效电路以及磁场分析。（3）从平面并联阵列结构和多层重叠阵列结构出发,分析接收线圈在绕空间坐标轴X、Y、Z旋转时对传输系统传输效率的影响,并从磁场耦合角度分析其在不同旋转角度下产生不同传输特性的原因。根据磁耦合特性提出一种空间阵列发射结构并对其进行仿真分析,使得接收线圈在空间旋转时也能接收到能量。（4）对所提出的几种阵列式发射线圈结构进行PCB实物制作,利用矢量网络分析仪对线圈实物进行电路参数测量并进行调谐处理。对耦合系统的传输特性进行矢网测试并与仿真结果对比,分析了实验误差产生的原因。最后搭建MCR-WPT无线传输功率实验平台,对不同发射阵列结构系统进行负载下的功率实验,以测试系统在实际应用场景下的传输特性。