近年来,无线电能传输(WPT)是一种被应用于现代电子设备和电动汽车上的新技术。磁耦合谐振式(MCR)无线电能传输(WPT)系统具有高效、非辐射和穿透性好等优点,可以实现中距离的电能传输,是一种具有广泛应用前景的电能传输技术。但是,当系统参数设计不合理时,将降低MCR WPT系统的输出功率和传输效率,所以优化设计MCR WPT系统的参数将对传输特性的改善具有重要的研究价值。为了提高系统的输出功率和传输效率,一般采用相关技术和方法对单一参数进行优化,但没有对多个参数进行同时优化的研究。因此,本文主要研究工作有以下几点:(1)两线圈和四线圈MCR WPT系统的输出功率和传输效率的影响因素根据基尔霍夫定律及两线圈和四线圈MCR WPT系统的数学模型,得出输出功率和传输效率与线圈间距离、频率和负载电阻有关。在研究中距离电能传输时,从传输特性曲线中可以看出在给定传输距离的条件下,如果频率和负载电阻等参数设置的不合理,会使输出功率和传输效率偏低。(2)两线圈和四线圈MCR WPT系统的输出功率和传输效率的优化通过建立输出功率和传输效率的优化目标函数,在给定传输距离的条件下,对两线圈MCR WPT系统采用差分进化算法同时优化影响其传输特性的频率和负载电阻,对四线圈MCR WPT系统采用差分进化算法同时优化影响其传输特性的频率、负载电阻、源线圈与发射线圈之间的距离以及接收线圈与负载线圈之间的距离,最终提高输出功率和传输效率。(3)两线圈和四线圈MCR WPT系统的输出功率和传输效率的仿真和实验为了验证优化结果的正确性,本文分别对两线圈和四线圈MCR WPT系统的输出功率和传输效率随传输距离变化进行仿真,并对在不同阻值负载下的两线圈MCR WPT和在优化线圈间距离前后的四线圈MCR WPT的输出功率和传输效率进行实验研究。结果发现当频率工作在谐振频率处时,在给定传输距离的条件下,两线圈MCR WPT采用优化后的负载电阻值,四线圈MCR WPT采用优化后的源线圈与发射线圈之间的距离以及接收线圈与负载线圈之间的距离,使MCR WPT系统都具有较高的输出功率和传输效率。另外,为进一步研究大功率条件下生物体安全与电磁屏蔽问题,本文采用有限元方法对两线圈以及四线圈之间耦合的磁场随传输距离的变化进行研究。