随着现代科学技术的进步,市场化的推进,电子、电气产品越发多样化,传统的接触式充电方式无法充分满足不同场合下的用户充电需求。相较于传统接触式电能传输方式,感应电能传输（Inductive Power Transfer,IPT）没有直接电气接触,具有无磨损、无电火花、无需人工插拔等优势,有利于设备适应极端恶劣环境,在小功率消费电子、植入式医疗设备、电动汽车等领域具有广泛的应用前景。实际应用中,IPT系统原边线圈与副边线圈发生相对偏移不可避免,这会导致磁耦合状态发生变化,从而造成电能传输的不稳定。本文以小功率设备无线充电应用为背景,针对上述偏移问题展开研究,以提高IPT设备的抗线圈偏移性能。首先,本文从无线电能传输技术的产生开始,介绍了国内外感应电能传输技术的发展和研究现状。从磁路机构、闭环控制、补偿拓扑设计等多个方面介绍了目前对于提高IPT系统抗偏移性能的研究现状以及各方法的优缺点。接着,对IPT系统的原理进行了介绍,重点分析了SS和SP补偿拓扑在完全谐振补偿下的系统能效特性。同时,分析了圆形、方形和DD型三种基本线圈的抗偏移性能和经济性,发现对于小功率系统,固定线长下圆形线圈的抗偏移性能最佳且经济性最好。再接着,分析了非完全谐振SS和SP补偿的IPT系统的输出特性,为了更好表示原副边的谐振状态,引入谐振因子的概念。经过分析发现通过调节谐振因子参数,可以改变IPT系统的抗偏移性能,为下文的参数优化奠定基础。然后,分析了传统IPT系统的抗偏移性能评价方法和应用缺陷,提出了更适用于IPT系统优化的最小二乘法评价方法;结合IPT电路模型和性能指标约束,利用遗传算法对SS补偿和SP补偿的IPT系统进行参数优化,得出相应的参数优化结果。最后,基于优化结果,搭建SS补偿和SP补偿的系统仿真平台。仿真结果表明相对于SS补偿,SP补偿的IPT系统原边输出电压电流相角较大且输出电流幅值过大,会造成较大的损耗,故选用SS补偿作为补偿拓扑。为了进一步验证参数优化效果,搭建了50W的IPT系统实验平台,实验结果表明原副边线圈在偏移30%内,优化后的系统输出功率波动低于额定功率15%,远低于优化前系统的功率波动180%。故优化后系统输出功率稳定性优于传统的完全谐振IPT系统。从而证明了所提出的IPT系统抗偏移性能参数优化方法的有效性。