无线传感器网络在煤矿井下的应用极大提高了煤矿井下的监测监控水平,而无线传感器节点由电池供电,其续航能力较低,严重影响了无线传感器网络的稳定性。目前,磁耦合谐振式无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术的大力发展,以其无需电缆、传输距离远和安全性高等优势,使利用该技术对无线传感器节点进行充电成为可能。本文首先简要介绍了WPT中两谐振线圈传输系统的基本原理,分析了其传输特性以及在应用中的不足。为了增大传输距离以及提高传输功率,建立了四谐振体传输结构的无线电能传输系统。利用电路耦合原理详细分析了四线圈传输结构的等效电路,得到接收功率和传输效率的数学表达式。仿真分析了影响接收功率、传输效率的关键因素,得到接收功率和传输效率的最大值不能同时得到且频率对系统传输特性有较大影响。为降低频率对传输性能影响,在仿真分析的基础上对系统的电路结构进行了改进。根据实际应用需求,搭建了改进后的无线电能传输系统。对影响接收功率和传输效率的因素,传输距离和线圈偏离,进行了仿真和实测验证。仿真和实测表明,接收功率和传输效率不能同时达到最大值。本文所设计的传输系统,在传输距离为35cm时,可得最大接收功率5.6W;当传输距离为40cm时,可得最大传输效率75%。