磁耦合谐振式无线电能传输系统的能量发射源多采用桥式拓扑,其输出电压只能在母线电压以下调节,极大地限制了系统的功率输出能力和电压调节能力。为解决上述问题,本文将准Z源逆变器应用于无线电能传输系统中,对其基本工作原理和控制方式进行了阐述和分析,并就系统功率控制和效率优化问题进行了论述。准Z源逆变器通过控制其后的H桥开关器件完成升压和逆变的功能,在正弦脉宽调制方法下,可将直通状态插入到零矢量中,从而在不影响输出的情况下完成对母线电压的泵升。但无线电能传输系统一般采用方波逆变方式,其直通需通过调整驱动时序和脉冲占空比来实现,本文对该调制方式做了详细说明。在此基础上,对整个准Z源逆变网络的工作方式和模态进行了细致的分析,为器件参数设计做了充分铺垫。因动态元件多而庞杂,无线电能传输系统动态建模是一直以来的难题,广义状态空间平均建模方法因具有快时变特性而适用于无线电能传输系统。本文以此为基础,引入傅里叶系数和开关函数,将电路状态量和广义状态量联系,建立了系统在直通和移相控制模式下的大信号模型,并借助小信号扰动法进一步导出了系统的传递函数模型,进一步分析了系统动稳态特性,为系统控制器设计提供了重要参考。在系统效率分析过程中,传统方法多将原副边功率变换器的损耗忽略,从而使得分析结果不甚理想。本文将逆变器和整流器的损耗纳入到效率模型内,以损耗电阻近似的方法对系统的最大功率点和最优效率点进行分析,得出了各系统参数对最优效率点的影响。仿真结果证明,该效率分析模型能够以较高的精确度指导系统寻找最优效率点。本文搭建了应用Z源变换器的无线电能传输系统实验平台,通过数字PI控制器对系统基本原理和理论模型进行了实验验证,结果表明理论模型具有足够的精准度,且系统在最优效率控制策略下,效率可得到有效提升。