现代有轨电车具有建设周期短、造价低、污染及能耗小、载客能力大等特点,近年在我国得到快速发展。无线电能传输(Wireless Power Transfer,简称WPT)系统作为一种新型供电方式,为有轨电车供电时,具有无裸露导线、无磨损、安全、城市景观性好等优点。本文以现代有轨电车移动式WPT技术为研究对象,重点研究适合动态供电的WPT系统的耦合机构布置方式和提高系统效率的控制方法。首先,论文对移动式WPT系统的耦合机构布置方式进行研究。针对现代有轨电车运行特点,为系统配置多级分段式无线供电系统,系统采用LCC-S补偿拓扑。根据两线段间的互感计算公式,推导出考虑线径、匝数的矩形线圈间互感计算公式,利用该公式为系统配置了耦合线圈的尺寸和匝数。在此基础上,分析了移动工况中WPT系统输出电压随副边接收线圈的移动而发生波动现象的原因,从优化原边电磁耦合机构设计和运行控制策略的角度,提出副边接收机构位于原边发射机构中间位置时,由单个原边发射机构向副边传递能量,副边位于原边边缘处时,使用两个相邻的原边发射机构同时向副边传递能量的供电策略。根据互感计算公式计算出相邻两个原边发射机构间的布置间距,从而保证副边输出电压较小的波动率。理论分析表明使用所提策略时WPT系统传输效率始终维持在较高的水平。其次,对基于有轨电车牵引特性的无线电能传输系统效率优化方法进行研究。基于LCC-S补偿拓扑的传输效率表达式,分析了系统运行过程中影响传输效率的因素,结果表明保持系统等效负载电阻为最优电阻即可保证系统较高的传输效率。结合牵引逆变器工作特性,提出了一种以最大传输效率为目标,以牵引逆变器输入直流电压为被控量的实时效率优化策略。根据实际线路参数的仿真验证了所述优化方法的有效性。最后,利用实验室50kW无线电能传输实验装置进行实验验证。基于实验平台分别进行了耦合机构供电和布置方式以及电机负载效率优化方法的的实验,实验结果验证了所提方案的有效性。