磁耦合谐振式无线能量传输作为一种新型能量传输方法,与传统的电磁感应和微波等无线能量传输方式相比,具有中等传输距离、传输效率高等明显优势,在嵌入式故障检测系统无线供电、移动终端设备无线充电等领域具有重要的应用价值。目前对磁耦合谐振无线能量传输技术的研究主要停留在单发射单接收系统,为了获得更远和更广泛范围的无线充电,往往多个发射线圈需要被用到,本文的研究工作将围绕多发射单接收磁耦合谐振无线能量传输展开,主要内容如下:(1)由于目前对磁耦合谐振无线能量传输系统的建模方法并不完善,为了研究耦合系数和负载等变化情况下对系统性能的影响。本文提出了采用电路理论对系统进行建模,并对比分析了耦合模理论和二端口网络的建模方法,在用耦合模理论对系统建模时发现耦合模参数的测量十分困难,在实际系统设计分析时并不方便。而通过电路方程并用MATLAB仿真,很容易分析理解系统参数变化时对性能的影响。(2)由于在系统运行过程中,如果电源端和负载端阻抗不匹配,一部分传输到负载的信号会被反射回去造成能量的损耗,为了解决这个问题,本文针对多发射单接收磁耦合谐振无线能量传输系统,设计了一套系统自动阻抗匹配电路,能够实现各发射端的自动阻抗匹配,减少能量由于反射造成的损耗。(3)由于在实现自动阻抗匹配之前,要进行阻抗匹配网络的选择,而其选择的依据就是系统输入阻抗的大小。为了测得输入阻抗的大小,本文针对多发射系统设计了一套系统输入阻抗实时性测量的装置,通过该装置,能够快速测量出当输入阻抗变化后的值,并将该值提供给自动阻抗匹配网络进行选择。(4)由于耦合线圈的寄生参数对系统性能有严重的影响,本文根据理论分析计算,设计出了性能良好的耦合线圈,并通过实验对比进行了验证。(5)最后搭建系统的实物验证平台,对设计的电路和系统性能进行了分析验证。该平台能够为15cm外5W的灯泡供电,也能为10cm外的手机充电。