随着现代电子科技的发展,人们对各种移动用电设备的需求逐渐增加,小到电子手表、手机,大到电动汽车、轨道交通、航天器等的充电,都实现了从理论研发到实际应用的转化。传统的有线充电方式在充电过程中存在局限性,不仅麻烦,而且会带来危险。本文围绕无线电能传输技术,对双发射线圈之间不同夹角和不同传输距离对系统传输特性的影响进行了比较深入的研究。首先,本文分析了无线能量传输的基本原理及类型,选择单发射线圈结构的无线能量传输系统进行谐振分析,通过电路模型和数学推导对比研究了串联-串联(S-S)型和并联-并联(P-P)型谐振结构的传输机理,在此基础上确定了双发射源的谐振回路拓扑结构为S-S-S型,分析了双发射-单接收的电路原理,采用Ansoft Maxwell有限元分析软件对三种线圈结构进行磁场分析,根据磁场分布情况,最终选择了螺线管式线圈结构。其次,根据单发射线圈系统推导出双发射线圈系统的等效模型,采用电路理论对双发射线圈系统进行建模,同时利用阻抗分析方法,分析了双发射线圈互感对系统的影响,提出通过增加额外补偿电容来消除互感影响。在分析其它参数对系统的影响后,建立三线圈间的互感模型,推导了双发射线圈系统输出功率和传输效率模型。针对双发射线圈系统的基本要求,提出一种基于原边锁相环的变频控制方法,实现无线电能的高效率稳定传输;同时在接收侧采用DCDC变换电路实现稳压控制,满足负载供电需求。利用MATLAB软件和PSPICE软件进行仿真分析,得到三线圈位置变化以及接收负载变化对系统性能的影响关系。最后,对系统进行了器件选型、硬件设计及软件编程,搭建了双发射线圈的无线能量传输实验平台,从补偿电容、发射线圈之间的夹角、传输距离的大小以及负载变化等对系统的性能影响进行实验研究。