随着功率器件和无线传能理论分析的发展,传统的线缆输电方式在终端应用中将会被无线传输的方式取代。目前,无线传能中只有磁感应式能够实现高效、安全、高功率密度的能量传输,此技术以电磁感应为基础,能够在短程的厘米级范围内完成能量传递,是国内外工业发展与科研创新的新方向。以此为技术背景,由于太空环境的特殊性,为满足我国空间卫星供配电技术的发展,本论文将设计开发一套符合空间应用需求的无线电能传输系统。本文基于空间供配电系统的实际应用场景,设计符合需求的耦合传输机构,保证线圈的高效耦合;比较分析基本拓扑,选取谐振补偿电路,保证系统单位功率因数,克服系统参数变化所产生的谐振频率漂移。分析阶段:根据互感模型,建立无线配电系统数学模型,研究系统传输效率、传输功率、传输距离与各参数之间的关系;同时,根据经验和公式设计所需的传输线圈盘,并确定系统基本参数;再通过对关键参数进行理论分析,判断系统输出随关键参数变化趋势,建立系统控制策略;进而以Ansoft Maxwell对耦合线圈进行电磁仿真,估计耦合传输范围内的磁场分布,参照国内外相关电磁暴露标准确定系统安全工作距离。最后,根据理论分析结果,选择趋肤深度合理的单股导线线径,并对谐振补偿电路拓扑和关键器件进行合理匹配选型。按照功能需求完成硬件电路设计,搭建300瓦的无线配电传输平台,然后结合样机实际参数进行MATLAB电路仿真。通过改变MATLAB关键元器件参数对各类工作过程进行仿真,通过改变样机参数对系统输入电压、输入电流、输出效率等进行实验,共同验证理论正确性,进而确定系统工作频率,优化电路电气参数,使高频逆变单元能够工作在软开关条件下,减少器件应力与开关损耗,实现系统的定频传输,减少频带占用。无线配电样机在逆变器输入直流电压为100伏,传输距离10厘米,无横向偏移情况下,负载40欧姆时装置最高效率为93.2%。