磁耦合谐振式无线电能传输技术具有方便、快捷、安全以及自动化程度高的优点,其在电动车领域有着良好的应用前景。电磁安全问题成为制约该技术在电动汽车领域的实际应用,磁屏蔽机构是目前解决这一问题的主要措施。但是磁屏蔽机构的屏蔽效果的提升意味着成本和重量的增加,甚至会影响系统的电能传输能力和效率。为了减轻磁屏蔽机构的重量,控制成本,有必要针对实际应用中的磁耦合谐振式无线电能传输技术的磁屏蔽机构的重量进行研究优化。除此之外,本文还研究了耦合机构的抗偏移特性和抗旋转特性。首先,由于谐振补偿网络对于磁耦合谐振式无线电能传输技术的输入输出特性起着决定性的作用,本文分析了输入输出特性优异的双边LCC型谐振补偿网络的工作机制和推导了其参数计算方程,建立了精确的电路仿真模型,有助于准确地分析磁耦合谐振式无线电能传输系统的性能,进而准确地计算其电磁场。然后,采用有限元电磁仿真软件建立了耦合线圈的三维有限元仿真模型,研究和分析了铁氧体参数和金属背板参数对线圈参数、线圈耦合程度、系统性能以及磁屏蔽效果的影响规律。研究的铁氧体参数包括铁氧体磁导率和厚度,研究的金属背板参数包括金属背板材质和金属背板厚度。其次,基于耦合线圈的三维有限元仿真模型,分析了耦合线圈之间相对位置和相对角度的变化对耦合线圈自身参数、线圈耦合程度的影响规律。分析了在输入电压相同的情况下,系统电能传输能力、系统电能传输效率以及磁屏蔽机构的屏蔽效果变化规律。发现耦合线圈参数和系统的性能对耦合线圈之间的垂直距离十分敏感,而一定范围内的水平偏移和相对角度变化对线圈参数和系统性能的影响十分有限,在相同的输入电压和负载状态下,磁场辐射仍然是安全的。最后,针对耦合线圈金属背板的重量问题,本文提出了一种凹槽式金属背板优化设计。该凹槽式优化设计在磁场分布集中的地方使用较厚的金属背板,在磁场分布较为稀疏的地方使用较薄的金属背板,在保持磁屏蔽机构原有屏蔽效果的同时,减小了耦合线圈背部金属背板的27.36%的重量,减少了物料成本,有利于磁屏蔽机构的轻量化设计以及磁耦合谐振式无线电能传输技术的轻量化应用。