无线电能传输作为一种全新的摆脱电缆束缚的取电方式,通过空间无形介质实现电能的非接触传输,能够克服用电设备拔插打火、磨损、以及漏电等困难。随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高,人们对于环保、绿色、便携、安全等要求越来越重视,使得无线电能传输技术应用于电能成为可能。基于电场耦合式的电容能量传输(capacitive power transfer,CPT)系统以高频交变电场作为载能介质,采用铝板或者铜板作为耦合机构,具有较好的柔韧性且成本低、重量轻。当耦合机构周围存在金属导体时,不会产生涡流损耗,对于轨道交通、电动汽车充电等大功率非接触供电领域应用具有独特的优势。因此,CPT技术吸引了国内外研究学者对其展开研究。本文主要对CPT系统的耦合机构以及功率提升进行分析和研究,首先对四极板和六极板全耦合电容结构进行解耦等效分析,将其等效为端口电路模型,然后在分析两种典型CPT大功率输出的拓扑结构基础上,提出一种能够实现端口电压叠加及大功率输出的多级LC拓扑,采用基波近似的方法分析谐振网络电路,用同一个控制器DSP控制驱动电路使系统输出功率最大。传统CPT系统只含单个逆变电源与单个发射端,由于CPT系统逆变器的容量有限,所以较难满足轨道交通大功率非接触供电应用的需求。为了提高CPT系统的传输功率,本文提出一种双发射单接收CPT系统,通过两个逆变器并联的方式来提升系统输入功率总容量,实现CPT系统大功率输出。本文将六极板结构全耦合电容模型简化为三端口等效电路,采用Maxwell有限元分析方法仿真耦合电容值,针对两个发射机构间相互耦合的影响,给出系统谐振电路参数配置方法。最后,详细分析了该系统的工作原理并搭建了系统工作频率为500kHz的原理样机,在输出功率为1.47kW的情况下,直流到直流的效率为90.6%。在传递相同功率的前提下,双发射CPT系统流过开关器件电流为单发射系统的一半,实验结果表明本文所提方法有效且可行。