传统的水下航行设备采用湿插拔防水接头、更换储能装置等供电方式,水下无线电能传输（Underwater Wireless Power Transfer,UWPT）技术凭借其无接触式能量传输、安全可靠性高、隐蔽性强等优势成为新型水下电能补给方式。本文基于水下磁耦合谐振式无线电能传输技术进行了建模分析和探究实验,提出了一种新型单边相移控制调压方式,可用于同步整流和宽范围输出调压,以避免海水电磁环境对传统调压方式发射端和接收端间的通讯干扰,提高响应速度和传输效率。本文同时在多负载输出调压问题上应用并改进该调压方式,以解决传统原边调频或移相等控制方式只能调控一路负载输出电压的问题。鉴于UWPT系统中涡流损耗对系统建模造成的影响,在空气介质中耦合模理论和互感电路理论建模分析的基础上,根据亥姆霍兹方程推导得到耦合线圈区域的电场强度,进而利用线圈区域电场强度对海水介质中耦合线圈的阻抗变化进行分析,将涡流损耗反映为线圈二端口网络中的电阻分量。最终得到了一种考虑到谐振频率和海水电导率的耦合线圈阻抗模型和包含Z参数的T型系统等效电路,为调压电路功能设计提供了理论基础。对UWPT系统的谐振网络进行对比和选择,完成了LC-LC串联谐振分析。利用Ansoft Maxwell与Simplorer软件进行陆上与海水环境的无线电能传输瞬态场和涡流场仿真,以探究涡流损耗对传输性能的影响以及一次侧失谐的现象。利用3D打印水箱模拟海水环境,通过频率值和盐度值实验,确定了系统的工作频率、盐度值、传输距离以及样机的功率并验证了仿真中的失谐现象。论文提出了一种基于半桥有源整流（Semi-Bridgeless Active Rectifier,S-BAR）的新型相移控制方式。利用工作模态分析和等效负载阻抗控制原理分析,确定采用感性等效负载以实现ZVS。在Saber中对S-BAR新型相移控制模型进行模拟电路设计和开闭环仿真,并利用UCD3138数字电源控制器搭建硬件实验电路,验证了移相输出调压的合理性以及输入扰动、切载时闭环的稳定性。在S-BAR新型单边相移控制的基础上,对多负载UWPT系统进行功率分配和调压原理分析。根据两路负载仿真实验,提高供电电源电压,增大电路感性以满足所需功率分配和移相范围。设置两路不同PID参数,优先一路快速动态响应闭环,以缓解同时切载的功率竞争关系。利用UCD3138数字电源控制器搭建硬件实验电路,完成两路同时切载闭环实验,以验证分析方法的正确性。