电动汽车动力电池有线充电带来的便利性差、安全性低等弊端制约了电动汽车的推广和发展。相比有线充电,磁耦合谐振式无线电能传输(WPT)技术因为其智能、灵活、环保、成本低等诸多优点,成为未来为电动汽车供能的发展方向。但是行驶中的电动汽车无线电能传输是一个动态过程,某些参数的波动可能会引起系统的特性随之改变,使系统偏离最佳运行状态。输出功率和传输效率作为衡量磁耦合谐振式无线电能传输系统性能的重要指标,在参数改变情况下,优化这两项指标对提升系统的性能有重要意义。本文围绕系统功率、效率展开一系列研究,通过建模和仿真探究了参数变化对系统性能的影响,结合理论分析和实验验证,研究了优化系统功率、效率的方法,使系统在工作条件变化时也能保持高效的运行状态,本文的研究内容主要涉及下列几个要点:对磁耦合谐振式无线电能传输系统建模。采用耦合模理论、二端口理论、等效电路理论分别对系统建模,并对这几种建模方法的各自适用范围和优点缺点进行对比,得出等效电路理论更适合应用于本文建模的结论。研究拓扑和共振线圈的参数改变对系统功率效率的影响。通过等效电路理论对串串、串并、并串、并并四种拓扑建模,推导出功率、效率公式,采用Mathcad三维仿真研究了频率、等效阻抗、耦合系数的变化对系统功率、效率的影响,SS型拓扑因其中长距离,中等功率、原边补偿电容固定等特性选为本文研究对象。同时从共振线圈的自感、内阻、品质因数入手,探究线圈参数变化对系统性能的影响,小内阻高品质因数的线圈是设计的关键。提出了基于阻抗匹配的无线电能传输系统功率、效率优化方法。针对阻抗值过小引起频率分裂现象而导致功率降低的问题,通过在系统接收侧添加阻抗匹配网络,使输出阻抗大于临界阻抗值,系统从而可以退出频率分裂区域,提高输出功率,仿真验证了所提方法正确性。效率极值对应的阻抗值与耦合系数相关,因此耦合系数的波动会导致效率偏离极值点,针对该问题提出了基于阻抗匹配的最大效率跟踪方法。首先推导出了考虑系统非谐振状态的耦合系数估计方程,通过反馈控制器对直流侧电流进行调节,实现阻抗匹配,达到在耦合系数波动引起阻抗变化时也能保证最大传输效率的目的。该方法只需要使用直流侧数据,且不需多余的电气设备,更加的便捷高效。最后,分析设计了逆变电路、耦合线圈、整流滤波电路、驱动电路,搭建了一个工作频率32kHz,输出功率200W的实验平台,验证了基于阻抗匹配的最大效率跟踪方法的有效性。