随着磁场耦合无线电能传输（Magnetic field Coupled Wireless Power Transfer,MC-WPT）技术在电动汽车、医疗器械、水下设备等新领域的不断拓展,MC-WPT技术在一些特殊金属环境下的应用问题亟需解决。航天器与潜水器等多采用金属外壳,MC-WPT系统耦合机构在壳体上镶嵌安装。考虑到金属壳体对结构强度的要求,壳体的开窗面积需要尽可能小,这使得耦合机构与壳体之间存在较强的耦合。而金属在磁场内会产生涡流效应,不仅在金属上形成涡流热损,还会影响传输性能,甚至导致系统失谐。目前关于金属对MC-WPT系统的影响已有较多研究,但大多是针对线圈之间出现的金属异物、线圈底部金属板或是耦合机构位于金属桶内的影响分析,尚未发现针对与线圈同一平面的金属对耦合机构参数与MC-WPT系统影响的研究。本文主要围绕与拾取线圈位于同一平面金属的影响及其抑制方法进行研究。文中在Comsol与Matlab软件平台建立了仿真模型,研究了与拾取线圈同一平面的不同材料、形状、位置、大小以及传输距离的金属对耦合机构线圈参数及系统传输性能的影响规律;基于上述规律,提出了一种能够抑制拾取线圈平面金属影响的带抑制线圈的耦合机构,通过对其磁场、电路和抑制线圈绕制方法分析,以拾取线圈平面金属对系统传输性能的影响最小为目标,给出了带抑制线圈耦合机构的参数设计方法;为了在确保输出功率不降的情况下,提高系统在不同材料的金属环境下的传输性能,选用带约束的多目标遗传算法NSGA-II对MC-WPT系统参数进行优化,给出了系统参数优化结果,进一步抑制拾取线圈平面金属对使用带抑制线圈的MC-WPT传输性能的影响。最后设计电路并搭建实验装置,实验验证了与拾取线圈同平面金属的对耦合机构参数与系统的影响规律,然后实验对比在铁合金与铝合金影响下,有抑制与无抑制的耦合机构参数与系统传输性能,实验结果显示无抑制线圈的系统在金属出现后效率降低约20%,而带抑制线圈的系统传输效率仅降低约3%,证明了带抑制线圈的耦合机构对金属的影响具有明显的抑制效果。同时,按参数优化结果重新搭建谐振网络,实验验证了基于NSGA-II的系统参数优化方法对传输性能的改进,优化后的系统参数在铝合金与铁合金环境下,效率分别比优化前提高了3%与4%且输出功率在不同金属环境下较优化前更稳定。