从发电机的发明问世以来,电能在人们生活中扮演着至关重要的作用,随着传统有线电能传输技术的日益成熟,人们逐渐将目光转移到无线的电能传输技术上。目前固定负载的无线电能传输技术已趋于成熟,诸如无线充电牙刷、无线充电手机产品已问世,但针对移动负载的无线电能传输技术仍处于探索阶段。想要真正实现无线的电能传输方式,对移动负载的研究就必不可少。本课题来源于UESTC-SMC国际合作研究课题,并以当前固定负载的无线电能传输技术为基础,着眼于带轴向移动负载时的失谐现象,旨在探索出一种面向轴向移动负载的动态调谐技术,以提高无线电能传输技术应用于轴向移动负载时的传输特性。主要工作如下:(1)以等效电路理论为理论基础,建立了四线圈结构耦合系统的传输效率数学模型,对谐振频率进行了分析,包括耦合系统的固有参数与轴向移动距离对其的影响。(2)利用HFSS仿真软件对比分析了平面结构线圈与空间结构线圈,选择了适用于负载轴向移动场合的线圈结构。建立了耦合系统轴向移动仿真模型,分析了负载轴向移动对耦合系统传输效率的影响、线圈参数对轴向可移动距离的影响,为面向轴向移动负载的线圈设计提供参考。(3)介绍了两种常用的调谐策略,利用HFSS与ADS进行联合仿真,针对本文所研究的系统建立了两种调谐策略共五种补偿方式的仿真模型,对比分析了两种调谐策略对系统传输效率的补偿效果,为本文调谐策略的选择打下了基础。(4)以调谐策略的研究成果为基础,设计了适用于本系统的面向轴向移动负载的动态调谐策略,包括硬件电路与软件的设计。在硬件设计中根据本文的要求选择了合适的芯片,在软件设计中提出了一种直接相关于轴向移动距离与谐振频率的变频算法。(5)搭建了面向轴向移动负载的谐振式无线能量传输技术实验平台,对供电线圈、硬件电路进行了测试,提出了一种使PCB线圈更接近仿真效果的制作方式。对系统在不采用动态调谐技术与使用动态调谐技术两种条件下进行了负载轴向移动实验,对比分析了两种情况下的轴向可移动距离与传输效率。