无线电能传输技术（Wireless Power Transfer,WPT）以其安全、清洁、灵活、可靠、适用于多种特殊供电场合等特点,而开始被广泛运用于家电设备、电动汽车、移动手机、交通运输等领域,该技术也成为了近些年来的研究热点之一。磁耦合式无线电能传输技术（Magnetic Coupled Wireless Power Transfer,MC-WPT）是其中一个主流研究方向,其运用较为成熟和广泛。耦合线圈和电磁机构作为MC-WPT技术的核心部分之一,是保证高效传能的关键部分,线圈的各参数配置直接影响了系统的整体性能。关于线圈主要性能的优化文章已经很多,但是极少文章关注到线圈在实际工作中普遍存在的发热问题。因发热损耗而引起的线圈的温升会直接影响系统能否安全长时间的高效运行。本文面对耦合线圈的发热问题,以LCL-Series（LCL-S）谐振补偿网络下的原边线圈为主要研究对象,从耦合线圈作为发热源的角度和传热学散热的角度对耦合系统进行分析和研究,并提出优化方法与设计流程。首先分析了耦合线圈各重要参数对系统的影响,并从能量的角度对系统的各部分损耗进行计算和说明。然后从线圈发热的角度,基于LCL-S谐振补偿网络结构,提出以λ为优化目标的原边线圈参数优化方法,通过推导匝数N等关键参数分别与线圈交流电阻R_ac、电感L_p的函数关系,建立优化目标方程式并对其进行偏微分求解,最终得到原边线圈最小发热损耗功率的最优匝数解,并结合副边线圈及系统性能给出了最优匝数的合理取值区间,同时提出了线圈优化设计流程图。考虑到一些特殊场合即线圈设计虽满足了最小发热损耗但也不能使温度降到期望区间的情况下,又从传热学的角度对耦合系统进行了分析:首先通过建立导热微分方程近似描述和解释了密绕型盘式线圈表面温度分布不均的现象;然后通过建立耦合系统的热网络模型对每一个散热环节进行了研究,结合Comsol有限元仿真软件系统性的分析了影响线圈温升的各种因素,并给出了相应的改善建议和散热设计流程图。最后使用Comsol与Simulink软件进行仿真,并通过搭建实验平台用实测的方式验证了理论分析的合理性与可行性。