目前基于线圈耦合的无线电能传输技术被广泛应用于各个领域。然而,在巡检小车无线充电系统中,传输线圈的不对中是不可避免的,从而影响系统的传输性能。由于电能是通过发射机线圈形成的磁场进行传输的。因此,发射线圈产生的磁场的磁通密度对系统传输性能产生重要影响。本文从给接收线圈提供均匀的磁通密度的角度,提出采用多发射线圈阵列为巡检小车无线供电,以提高接收线圈错位情况下系统的性能。首先,阐述了本文的研究背景和研究意义,介绍了巡检小车无线充电系统谐振补偿网络结构、耦合机构的结构设计、定位检测和控制策略优化、磁场屏蔽与磁场泄露等方面的研究现状以及多发射线圈无线充电系统的研究现状。其次,对比分析了四种基本的谐振补偿拓扑结构,选用串-串联作为系统的补偿网络。运用电路理论对单发射单接收和多发射单接收无线充电系统建模分析,得到影响系统传输性能的因素。同时还分析了目前常用的传输线圈类型,选择了适用于巡检小车无线充电系统的平面螺旋线圈。接着,分析了发射线圈的位置排布方式和线圈之间的电气连接方式。采用最大外接圆的方法设计了七种不同数量的发射线圈阵列。在COMSOL Multiphysics软件中对七种发射线圈阵列无线充电系统建模仿真,分析发射线圈磁场均匀性和系统的传输性能。仿真结果表明,与单发射线圈相比,七发射线圈阵列产生的磁场可以为巡检小车无线充电系统提供更均匀的磁场。最后,对系统的硬件电路进行设计,搭建了一套完整的实验平台,验证理论和仿真结果的正确性和可行性。实验结果表明:不同数量的发射线圈阵列中,七发射线圈阵列产生的磁场最为均匀,在一定范围内具有较为良好的抗偏移性能。