无线电能传输技术顺应了移动电子设备蓬勃发展的潮流,拥有充电方便、安全和可靠等特点,成为替代接触式充电的新型充电技术。其中感应式无线电能传输技术(IPT)传输功率大,效率高,发展时间长、拥有较好的理论和工程基础,是目前应用最多的无线电能传输方式,作为车用无线充电有独特优势。本文在调研国内外研究的基础上概括了感应式无线电能传输系统的八种拓扑。通过建立数学模型、公式推导详细分析比较这八种电流在输出电压、输出电流、电容选择和安全性上的区别,给出了各项参数的频率特性。提出电流型串串补偿电流因为拥有恒压输出的特性,适合电动汽车的电池充电特性。针对电流源实现难的问题,提出了含导抗变换器的谐振网络。然后详细分析了导抗变换器的原理和输入、输出电压电流的特性。仿真结果也验证了LCL导抗变换器的实用性。本文对无线电能传输系统中的线圈进行了参数优化设计。针对线圈漏磁带来安全隐患和功率损耗的问题,给出了电磁屏蔽的原理和材料的挑选原则。对环形线圈和DD线圈的输出功率进行仿真并分析了圆环形线圈和DD线圈的水平偏移率,也就是功率随线圈水平位移变化的趋势。方便后续根据实用场合选择合适的线圈类型。本文搭建了LCL-SS谐振网络实验平台,验证了理论分析的正确性,并制作出一套100W的轨道式无线电能传输系统。根据优化结果制作并测试了两种线圈耦合机构的耦合系数,表征出两种线圈不同的输出功率特性,证明了理论分析。搭建了3kW的无线电能传输系统试验平台。最后,归纳本课题的研究内容,分析不足与待改进之处,为下一步的研究提供参考。