磁耦合谐振式无线能量传输技术是目前国内外学者研究的热点之一,该技术具有电能传输距离较远、传输效率高、安全性能好等优势,在工业上、生活中得到广泛应用,如在新能源动力、便携设备和其他相关领域得到广泛应用,因此越来越多的学者关注磁耦合谐振式无线电能传输技术。本文首先介绍磁耦合谐振式无线能量传输系统工作原理及组成部分,建立磁耦合谐振式等效电路模型,研究电路结构、线圈结构、负载特性等方面对系统传输效率的影响,并分析了趋肤效应与线圈损耗现象,为磁耦合谐振式无线电能传输系统设计优化奠定基础。本文针对系统受无功功率影响导致传输效率降低的问题,加入谐振补偿结构,分别对四种谐振补偿结构进行建模和分析,对比四种补偿结构的能量传输特性。选择更适用于磁谐振系统的SS型补偿结构,针对负载变化时对该系统影响进行理论分析;其次对无线能量传输系统传输特性进分析,计算参数和减小损耗来提升效率。针对接入不同负载偏离负载最大效率点系统传输效率会降低的问题,加入阻抗匹配控制策略,并使用倒L型阻抗匹配变换网络实现系统最高效率的设计方式。无线能量传输系统实现ZVS进行效率优化,增强系统能量传输效率。本文对磁耦合谐振无线能量传输系统进行硬件电路设计,由发射端、接收端以及磁耦合模块分别搭建该系统模块,并发射端和接收端进行参数设计,对磁耦合线圈部分进行结构和材质上的参数设计和计算、线圈形状、磁条的布局。硬件电路实现无线电能传输功能,在加入软件设计后搭建出一台磁耦合谐振式无线电能传输系统实验样机,通过采集发射端与接收端的电压电流数据上传到电脑。本文设计无线电能传输实验样机进行实验,对处于工作状态下的该系统中双线圈之间的传输距离以及不同负载值对系统能量传输效率和功率的影响进行实验分析,验证是否与之前理论结果相一致。并通过参数计算出的误差值进行分析,验证最高效率负载匹配设计的有效性,并选择合适的传输距离在系统谐振频率下实现系统无线电能传输实验。