地下管廊内环境复杂,存在多种易燃易爆和腐蚀性气体致使人工巡检难度高且效率低。管廊巡检机器人可全天工作、实时检测和传递各种信息,极大提高了日常巡检的工作效率。针对管廊内因存在易燃气体而不能使用易产生火花的滑触线供电等问题,研究了一种适用于管廊巡检机器人的电场耦合式无线电能传输(Electric-field Coupled Power Transfer,ECPT)系统。该传输方式是以电场为媒介实现的非接触式电能传输,由于其可穿越金属传递能量且能避免电涡流在金属表面致热的缺点,在金属环境中有着独特的优势。因此本文对管廊巡检机器人ECPT系统的研究具有重要意义。本文首先分析了ECPT系统的工作原理及主电路拓扑结构,利用二端口网络分析具有恒流恒压输出特性的谐振网络,并分析了三阶谐振网络的参数设计方法和传输特性。其次研究了典型耦合机构的组成及性能,利用电磁仿真软件对典型耦合机构进行了仿真研究;针对管廊巡检机器人ECPT系统的应用特点,设计了一种适用于管廊巡检机器人ECPT系统的耦合机构形式。接着根据恒流恒压特性的谐振网络设计了具有恒流输出特性的ECPT系统,对该系统的传输特性进行了详细分析;然后在此基础上设计了具有恒压输出特性的ECPT系统,并分析了该系统的参数设计方法和传输特性,最后通过仿真分别验证了上述系统的恒流恒压输出特性及传输性能。最后结合实际环境搭建了恒流和恒压型管廊巡检机器人的ECPT系统实验平台,选择TMS320F28035为主控芯片,通过实验验证了上述系统参数设计方法的正确性以及恒流恒压输出特性。