近年来,无线电能传输作为一种新颖的技术越来越为大众所熟知。相比有线电能传输的传统方式,无线电能传输技术无需实体线路即可为负载供电,能够有效避免由于导线老化而导致的安全隐患,并且在一定程度上减少了有色金属的消耗。磁耦合谐振式无线电能传输（MCRWPT,magnetically-coupled resonant wireless power transfer）由于其传输效率高以及传输距离适中,逐渐成为学术界的研究热点。而最近的研究将量子力学中的宇称-时间（PT,parity-time）对称概念引入MCRWPT,并做出了全新解释。此后,越来越多的学者对MCRWPT进行了诸多研究和讨论。然而,基于PT对称的MCRWPT系统仍然存在一个明显缺陷,即当传输方向的角度过大,接收线圈方向偏离传输方向一定角度时,系统将无法维持PT对称条件。为了弥补这一缺陷,本文提出了一种无线电能传输系统的设计方法,该方法可切换发射端线圈的磁链矢量,进而消除传输方向上的死区。本文主要研究内容如下:1.介绍了耦合模理论及其在对应电路模型中的应用,进一步推导出无线电能传输系统耦合模方程的各项参数的物理意义;介绍了PT对称理论及其在无线电能传输中的应用,分析并探讨了基于PT对称的MCRWPT系统,给出了其工作特性和对应的工作条件,为后文的研究打下理论基础。2.为实现不受传输方向限制的无线电能传输,提出了一种基于磁链矢量控制的平面全向无线电能传输系统的设计方法。利用系统在PT对称态和PT非对称态下发射端电流的特征,设计出逻辑检测回路进行判断;采用反转开关组和正交线圈组的设计,实现对发射线圈的磁链矢量方向的控制;并建立所提出系统的耦合模模型,得到其正常态和反转态特征,及其反转开关组切换的临界条件,从理论、仿真和实验上证明了所提系统可在平面全方位上维持系统的PT对称条件,消除传输方向上的死区。3.基于平面全向无线电能传输系统的原理和设计方法,将发射线圈增加一维,构造出空间全向无线电能传输系统。对该系统建立耦合模模型,研究分析得出在一定距离内,系统可在空间上全方位对接收线圈进行高效率输电;相应地得到系统的正常态和反转态的特征,及反转开关组切换的临界条件;仿真及实验表明,通过有限次的磁链矢量切换,空间全向无线电能传输系统最终回到满足PT对称条件的情况,实现空间上高效率的无线电能传输。