时代在进步，社会在发展，美好的家园建设也逐步提上日程。应运而生，绿色能源被提倡的力度和范围也越来越大。无线电能传输（Wireless Power Transmission,WPT）技术的发展，改变我们在日常生活中的用电方式。WPT技术摆脱了传统电缆电线的束缚，从而使得使用方式更加便捷。WPT技术具有广泛的应用前景。例如，在生活中常用的手机无线充电，摆脱了数据线由于使用老化而产生的不安全因素以及数据线接口类型的区别；在无线电车应用，实现了“边走边充电”的模式，避免了电车定点充电的不便；在植入式生物医学设备中应用，可以避免了患者多次更换电池的疼痛感和风险。在医疗中的应用，由于接收线圈需要在人体植入，因此对接收线圈尺寸有一定的限制。因此，面对这种情况，如何在接收线圈在一定的情况下，延长WPT系统的传输距离并且能够增大传输效率，在生物医学应用中至关重要。因此，本课题主要致力于增大WPT传输效率和优化WPT系统的传输性能。目前，WPT的传输方式有很多种。本文是基于磁耦合谐振式WPT系统来研究的，分为以下方面：
　　（1）针对WPT系统分析。分析了WPT系统的结构组成及其分类，传输电路的相关理论实现方式。为了提高要对WPT系统线圈参数进行优化。根据毕奥-萨伐尔定律和麦克斯韦方程组推导出系统的目标函数，提出MOA（Memetic optimization algorithm）算法。MOA算法充分利用了ABC（Artificial bee colony）算法和CMA-ES（Covariance matrix adaptation evolutionary strategy）算法的优点。接着，利用MOA算法对线圈参数优化，对WPT系统的数学建模与仿真。
　　（2）针对WPT系统的优化。利用亥姆霍兹线圈的特性，设计了新型三线圈的WPT系统。为了进一步提高三线圈系统的传输效率，利用MOA算法对线圈参数优化。对两、三线圈的WPT系统的数学建模与仿真，仿真和实验结果表明，三线圈系统的效率可以达到9.61%。相比于两线圈，WPT系统的传输效率大大提高。最后，为了在实际应用中传输距离能够变大，提出方形三线圈WPT系统，并且对其参数优化，进行实验验证。
　　（3）对提出的仿真模型进行实验验证。通过改变接收线圈与发射线圈的距离，以及改变接收线圈的偏移方向，来对两、三线圈WPT系统接收端的电压、电流、传输效率和传输功率进行比较分析。实验结果可以得出，接收线圈两端的电压和电流随距离的增大而逐渐变小；WPT系统的效率和功率随着接收线圈的偏移而改变；当发射线圈与接收线圈的距离为5cm时，基于三线圈的WPT系统接收端的功率比两线圈高13.516W，传输效率也远高于两线圈WPT系统。