区别于传统的用电方式,无线电能传输技术提供了更为安全、可靠、放心的用电体验,推动了用电设备的变革。随着科学技术的日新月异,无线电能传输技术的研究热度也日趋高涨。相比于电磁感应式、微波式无线电能传输技术,磁耦合谐振式无线电能传输技术(MCR-WPT)具有传输距离更远和电磁安全性更高的优点。无线电能传输技术今后应用情景可观,可应用于植入式医疗设备、无人机、家用电器、水下工作设备和电动汽车等领域。针对当前无线电能传输系统只能传输单一频率的限制,本文提出了具有负载隔离特性的磁耦合谐振式多频多负载无线电能传输系统,主要的研究内容包含以下几部分:(1)首先,论述了磁耦合谐振式无线电能传输技术的几种理论分析基础,包括耦合模理论、电路理论、滤波器理论,并重点介绍了影响系统性能的重要参数,包括线圈自感和互感、线圈品质因素等。(2)其次,基于磁耦合谐振式无线电能传输原理,提出了一种多频多负载无线电能传输系统,该系统可实现给多个工作频率的接收机同时供电。系统由多频复合电流源、平面发射线圈、LC多频调谐网络和若干不同工作频率的接收机组成。其中,基于LC多频调谐网络的阻抗特性,通过在源端匹配调谐网络,实现源端有多个谐振频点;同时分析负载之间的交叉耦合和频率干扰问题,并设计了负载隔离方案和减小频率干扰准则;利用FPGA实现多频输出的逆变复合电流源。结合以上三点提出了多频无线充电系统,通过与当前相关无线电能传输系统进行比较,论述了本系统的优点。(3)最后,搭建了双频多负载无线充电实验平台,对其进行了仿真和实验测试,验证了系统的双频特性、负载隔离特性、磁场均匀特性,实验结果与理论相吻合,验证了设计方法的有效性。