无线电能传输系统以其方便灵活、安全可靠等优点吸引了众多学者的关注。中小功率无线充电产品的广泛推出,更是使得建立统一无线充电平台的需求越发迫切,目前针对统一平台为多类设备充电的多负载无线电能传输技术仍处于初步阶段。基于“一对多”耦合线圈的多负载无线电能传输系统具有尺寸小、重量轻、成本低、用户体验好等优点。但“一对多”耦合线圈具有的多边耦合特性使得系统控制难度增大,特别是在负载变动或原副边耦合线圈相对位置发生变化时,电路中的耦合关系会发生变化,原边补偿电路可能失效,系统产生无功分量以致整体效率下降。因此需要在变参数条件下研究多负载无线电能传输系统的传输特性,并提出合适的控制策略进行动态无功补偿,使系统保持高效率和高传输能力。本文建立多负载无线电能传输系统的统一电路模型,发现当负载变动或原副边耦合线圈相对位置发生变化会使得原边等效电路中引入的容性电抗随之改变,使系统产生无功分量,从而降低系统的传输效率和传输能力。为了消除系统无功分量并提升传输效率,必须跟踪负载及耦合系数的变化,对系统进行动态补偿。利用Goertzel算法提取原边电压和原边电流的基波分量,根据系统输入阻抗与多边互感间的关系实现多边互感预测。为消除系统引入容性阻抗的影响,本文引入开关电容拓扑实现动态补偿。根据多边互感预测结果,改变开关电容的等效电容值以实现变参数条件下系统的动态补偿。最终对多负载无线电能传输系统的运行参数和软硬件电路进行设计。利用PSIM软件进行仿真验证,并基于TMS320F28335搭建系统实验平台进行实验验证。仿真和实验结果证明了所提多边互感预测方法及开关电容动态补偿策略的有效性。