自从特斯拉于十九世纪开展无线能量传输技术（Wireless Power Transfer,WPT）相关实验以来,无线能量传输技术距今已经有一百多年的发展历程。而近年来,由于磁耦合感应式无线能量传输技术（Inductive Power Transfer,IPT）与磁耦合谐振式无线能量传输技术（Magnetically Coupled Resonance Wireless Power Transfer,MCR-WPT）的发展,无线能量传输技术在不同领域中不断涌现,比如智能家居与各种消费类电子产品、智能电动汽车、有源医疗植入设备,以及小型无线网络传感器等等。无线能量传输技术相比有线输电具有更广阔的应用场景,因此该技术也得到了大量科研人员的关注、讨论与研究。当前,关于无线能量传输技术的研究重点主要是提高其传输特性,如最大传输效率和一定效率下的最远传输距离。但不管是效率的最大化,还是传输距离的最大化,都必须严格保证发射端和接收端的相对位置不变,一旦发生变化,效率会急剧下降,这成为了限制无线能量传输技术应用的最重要原因之一,与此同时,不同类型的接收端也会造成输出参数,如电压、电流、功率或效率的变化。所以,对高效率、高稳定性的无线能量传输技术进行深入的研究就具有十分关键的意义。本文将针对上述问题,提出减小不同类型接收端对输出参数的影响,以及发射端与接收端的相对位置变化造成的效率下降的解决方法,本文主要包括以下四个方面:1.多接收端负载独立无线能量传输系统的研究。将T型补偿网络添加在三个接收端中,利用基尔霍夫定律推导得到输出电压与负载的关系,可以观察发现只要电路参数使得输出电压表达式的分母的虚部为零,则可以达到输出电压不受负载影响的效果。更进一步,通过MATLAB对T型补偿网络中的电容进行优化,使得三种不同位置处的负载能够接受到相同的电压,与此同时依旧保留负载独立特性。仿真与实验对其进行了验证,结果显示三种不同位置处的负载输出电压不同,但三者电压均不随负载进行变化。优化后的系统能够使得三种不同位置处的负载输出电压相同,并且三者电压同样不随负载变化而变化。2.适用于有源医疗植入设备的高稳定性无线能量传输系统的研究。将一种简单的倒L型补偿网络添加在发射端,利用基尔霍夫定律得到输出电压与耦合系数之间的关系,并对其进行求导。利用MATLAB对倒L型补偿网络的电路参数进行优化,使得当耦合系数在一定范围内变化时,输出电压保持相对稳定。通过仿真与实验,证明了这种电压稳定策略能保证系统的输出电压波动不超过5%。与此同时,对系统的电磁波吸收比率也进行了分析,仿真结果显示该系统的电磁波吸收比率特性在安全范围以内。3.基于滤波器理论的高稳定性无线能量传输系统设计方法。将滤波器的幅度响应表达式与无线能量传输系统效率表达式进行对比,分别以耦合系数与负载作为变量,将其余项视作系数项和常数项并使得与滤波器中系数项和常数项等比例相等,则可以利用滤波器通带特性设计一定范围内的高稳定性无线能量传输系统。实验证明该系统能够对抗距离和错位导致的效率下降,与此同时还能在负载变化时保持效率稳定。4.利用高阶滤波器理论设计高稳定性无线能量传输系统。二阶滤波器和三阶滤波器理论被用于设计四线圈和六线圈无线能量传输系统。与一阶滤波器情况相似,将系数项和常数项与滤波器的系数项和常数项等比例相等,再求解出电路参数即可。相比于利用一阶滤波器设计的高稳定性无线能量传输系统,该方法设计的无线能量传输系统具有更大距离变化范围,并依然能够保持负载独立特性。仿真和实验证明了该方法的正确性。在实际使用过程中,可以根据所需的距离变化范围来选择合适的高阶滤波器所设计的无线能量传输系统。