电磁耦合谐振无线电能传输技术就是借助磁场,通过强磁耦合谐振来实现电能从电源端向负载一侧传输的技术。电磁耦合谐振式无线传输技术相比其他感应式、微波式无线电能传输技术来讲具有传输距离远、方向性要求不严格,传输功率与其他无线电能传输相比较高等优点。但是系统的整流、逆变等电路的参数选择、耦合线圈参数和线圈之间的距离大小以及谐振频率等都会影响传输效率和功率。所以,如何设计并优化系统电路来更好的适应更长距离的电能传输、进一步提高传输效率和传输功率是今后研究的重点。本文主要从理论分析与实验仿真两个角度对电磁耦合谐振无线电能传输系统进行了研究。本文根据耦合模理论建立系统数学模型,分析得出了系统能量转换过程中只有当耦合系数远大于自然衰减率时,才可进行较高效率的能量传输,当谐振状态下传输效率最高的结论。建立了互感耦合等效电路模型,针对常见的三种耦合结构系统从电路角度分析了电路阻抗对传输效率与输出功率的影响,得出传输效率与输出功率数学表达式。对三种耦合结构系统在Multisim环境下进行了仿真分析和对比,确定SS型耦合结构比其他结构类型系统输出性能好,抗干扰能力强。分析SS型无线电能传输系统频率、品质因数、耦合参数、空间以及负载影响特性,根据理论分析在MATLAB仿真软件进行了仿真。发现提高系统谐振频率、品质因数,增加线圈耦合度,可以提高系统输出功率与传输效率。对空间与负载影响特性研究发现,系统进行能量传输是有方向性的,系统存在最佳的空间位置与输出负载,使系统具有最佳的输出性能。根据传输特性理论研究与仿真结果,设计了系统耦合线圈。并从线圈的选线、线圈半径、匝数、匝间距以及有无磁芯和磁芯类型通过ANSYS仿真软件进行了磁场角度分析。明确了线圈半径、匝间距的选择要求,以及加入磁芯可以提高系统耦合度并确定环型结构作为磁芯结构。对发射端与接收端电路进行了选择设计,选择EMI滤波-全桥整流和零电压串联谐振软开关变换逆变电路与Buck-Boost电路作为发射端与接收端电路。并在发射端加入频率跟踪负反馈系统,对系统出现频率分裂以及空间特性偏移进行补偿调节。最后对所设计的电路及传输特性理论进行实验验证。