感应电能传输技术因其具有无摩擦、无电火花,可在相对运动状态下实现电能的无线传输等特点,其广泛应用于电力汽车、矿井、航空航天、生物医疗、水下探测等方面。松耦合变压器及其补偿结构作为无线输电系统的核心部件,其状态与结构将直接关系到整个无线输电系统的性能。本文首先对松耦合变压器进行磁路分析,并搭建了基于COMSOL软件的轴式松耦合变压器的仿真模型,介绍了轴式松耦合变压器参数计算方法,并对其原、副边相对位置发生变化时磁通分布、参数变化做出了仿真分析。其次,为解决感应电能传输技术传输功率较低的缺点,本文对松耦合变压器原、副边的补偿电路结构进行研究。本文研究了 LCC(inductance-capacitance-capacitance)结构在正弦电压源与方波电源时的参数设置方法,提出了基于LCC结构与单阶补偿相结合的LCC/S及LCC/P补偿方法,对两种补偿方法的传输特性进行了研究,并研究了当轴式松耦合变压器原、副边发生偏移时的两种补偿的传输功率;对LCC结构,LCC/S及LCC/P补偿谐波特性进行了分析,研究了三种电路结构对高次谐波的抑制能力。再次,对轴式松耦合变压器铁芯损耗、线圈损耗,补偿器件损耗进行分析,使用等效串联电阻来表征补偿电容及电感的损耗。建立了基于互感模型的ICPT(Inductively coupled power transmission)系统损耗电路模型,研究了 LCC/S 及LCC/P补偿的传输效率特性,得到了 LCC/S补偿优于LCC/P补偿的结论。基于LCC/S补偿的传输特性提出了 ICPT系统的频率选择方法,并对最优频率下的损耗特性,传输特性及频率稳定性进行了仿真研究。最后,通过实验得到了轴式松耦合变压器的各个参数,并据此搭建了含补偿结构的ICPT系统试验平台。验证了 LCC/S补偿的软开关特性、恒压输出特性及大容量传输特性等特点。