随着科学技术的发展以及科学家的大胆尝试，未来的无线电能传输技术将给电力生产和输送两大问题带来极大便利。一直以来，世界各国的科学家为了实现电能的无线传输做出了巨大的努力。从最早期的尼古拉特斯拉对于无线输电的宏伟计划，到最近麻省理工学院物理学教授马里恩索佳西奇的无线灯泡实验，都证实了科学家们的努力。在日常生活与生产中，无线电能传输的应用前景非常广阔，其应用领域涉及军事，医学，交通以及日常家用电器等。然而，一直以来无线电能的传输仍然无法突破距离和效率的限制，无法大规模高效率进行推广应用。而最近取得的研究成果令人振奋，让人们越来越感觉到无线输电给日常生活所带来的好处。谐振式无线电能传输技术是利用电磁谐振原理以及突破传统利用耦合式电磁感应原理及利用无线电波原理的无线电能传输技术，并使电能的无线传输成为了可能。首先，本文基于空间距离两空心线圈的电磁场互感耦合模型，并分析了线圈大小以及两个空心线圈空间距离和电能传输效率的关系，同时分析电能传输效率的影响因素以及计算公式，进一步深入了解影响无线输电技术的因素。并且通过对多发射源谐振式无线输电系统特性分析，研究多个发射源同时存在时对负载供电的影响，并通过空间几何结构分析进行等效简化，得出多个发射源共存时会增加系统分析的复杂程度，而简化后的无线输电装置大大降低了分析难度。同时，本文重点对无线电能传输的线圈模型进行研究，探讨无线输电线圈的最佳实现方式，以实现谐振式无线电能传输系统优化设计的目标。设计制作了一个多维旋转式无线输电装置，通过转速和线圈个数组合的对比分析来优化系统设计，进一步对本文理论分析进行验证。其次，为了验证本课题的理论正确性，本文还制作了一套样机来对理论分析进行验证，样机的制作关键在于优化线圈的能量传递方式，即如何通过线圈的优化设计实现能量多维传递。因此，如果通过功率源的旋转来实现能量的多维传递必然存在一定的安全隐患，而本文通过对无线输电中继线圈的优化设计，即通过对中继线圈加装旋转电机，将中继线圈由传统的静态能量传递方式改变为动态的能量传递方式，实际上就是通过在近场改变中继线圈所产生的磁场的变化形式，使得磁场通过旋转变化达到能量的多维传递效果，既保证了功率源的安全性又能同时对多负载进行能量供应。通过试验表明谐振式无线电能传输如果采用多发射线圈模型将增加系统成本和复杂程度，而本文提出的多维旋转转式动态输电线圈的理论方案很好解决了无线输电方向性及多负载同时供电的难题，并有利于无线输电系统的推广应用。但是，在实验验证过程中我们发现旋转中继线圈在旋转的过程中存在死区，即负载接收到的能量是断续的，而我们发现这个死区的角度非常小，为了解决这个问题，经过多次实验，我们发现通过将中继线圈设计成十字架形状就能很好的消除死区，并能降低旋转速度，因此，我们提出了进一步的线圈优化设计方案。最后，对本次课题研究的主要工作内容进行了总结，并针对该课题在设计过程中遇到的问题，提出了进一步研究的设想。