传统的磁耦合感应式无线电能传输(IPT)系统多应用于“一对一”模式下进行能量的传输。相较于单负载IPT系统,多负载IPT系统能够同时实现多个能量通道的能量传输,能量的利用率较高,能够适用于更多的应用环境,降低系统成本。同时,IPT系统能否广泛应用的关键因素在于能量传输能力及系统效率,因此,对多负载IPT系统的能效特性进行分析和优化显得尤为重要。论文针对在一个能量发射端、两个能量拾取端的双负载模式下的磁耦合感应式无线电能传输系统进行分析和研究。通过理论建立了IPT系统互感耦合模型,分析了影响IPT系统的能量传输能力和效率的因素和参数;分析系统谐振补偿技术,发现SS型拓扑结构的原级谐振补偿电容大小的配置只与系统的工作频率和能量发射端线圈自感大小有关,且并不受电磁耦合机构的互感大小M和副级回路的参数影响,结构也相对简单易于控制,适合多负载情况以及原副级机构存在相对运动的系统。因此论文着重对基于一个能量发射端与两个拾取端的SS型拓扑结构IPT系统的能效特性进行理论分析和仿真实验验证。针对双负载IPT系统的能效特性分析,在单负载IPT系统互感耦合模型的基础上,建立了双负载IPT系统的模型,从理论上阐述了影响系统的输出功率和效率的因素并分析了系统由于单双负载投切、负载大小变化以及互感耦合变化时能效特性的变化,并仿真验证。为了提升双负载IPT系统效率,本文从系统互感耦合模型和电磁耦合机构空间特性角度出发,优化了电磁耦合机构模型,用DD-圆型结构取代了传统的电磁耦合机构模型,仿真并验证了DD-圆型结构更优;对于如何增大系统传输功率的问题,在系统负载特性的基础上,通过在副级回路加上阻抗变换电路,使得两个等效交流阻抗满足最大传输功率点上的负载阻值的关系,理论分析并仿真验证了该策略的可行性;对于系统稳定性条件的分析,通过理论推导得到保证系统稳定的条件。论文最后在理论研究和仿真分析的基础上搭建了实验平台,对优化设计的理论与仿真进行了实验验证,通过分析实验数据,证实了理论研究和仿真分析的正确性。