随着科技的高速发展,各类电子设备如智能手机、平板电脑等在人类的日常生活中开始普及,多用电设备能够同时进行绿色、安全及稳定无线供电的需求越来越迫切。磁耦合谐振式(Magnetic Coupled Resonant,MCR)无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术凭借其远距离高效率传输电能的优点,近年来受到了人们越来越多的关注。目前,已开展的多负载MCR WPT相关研究主要集中在系统最大功率/效率传输上。但是在不同的应用场合中,发射线圈和接收线圈之间的空间尺度偏移会对线圈之间的相互耦合产生影响,继而对系统的传输特性产生影响。以两负载系统为例,本文建立了变空间尺度下单频两负载MCR WPT系统的等效电路模型。基于基波分析法和等效电路理论,详细分析了空间尺度变化对传输功率和传输效率的影响,计算出了在一般空间位置下发射线圈与接收线圈之间的互感,从而得到了系统在不同空间尺度下的传输特性趋势。但单频多负载系统即便工作频率可调节,任一时刻系统仅是单频率的能量为多负载供电,系统无法对多个负载实现有效辨识,因此本文在多负载系统中引入多工作频率以解决上述问题。在多频系统中,接收线圈相对于发射线圈空间位置的不同也会影响系统的传输特性。以双频双负载系统为例,本文研究了不同空间尺度情况下系统的传输特性。针对变空间尺度下的负载功率波动的问题,本文提出了一种采用脉冲密度调制(Pulse Density Modulation,PDM)的多频控制策略,即通过调节开关管驱动电压的脉冲密度实现系统在线圈发生空间尺度偏移时保持恒压输出。最后,在实验室分别搭建了单频双负载和双频双负载MCR WPT系统原理样机,并进行了实验验证,实验结果与理论分析吻合较好。研究结果表明,通过引入PDM控制,系统有效实现了负载端输出电压恒定和多负载间的功率分配。