自2007年MIT的研究人员发表了磁耦合谐振式无线电能传输的研究后,国内外研究者对无线电能传输技术的研究又火热起来。并且,得益于消费电子、电动汽车以及医疗设备等领域的发展,这种中距离的无线电能传输技术有着很大的应用需求与前景。对于一个无线电能传输系统,其效率、传输功率与偏移容忍度是三个很重要的性能指标。然而,对于一些特别的应用场合,如对穿戴式或便携式设备、植入式医疗设备、射频识别(RFID)等进行无线充电时,接收端的位置无法固定或是有移动的需要,从而导致系统的效率与传输功率大大降低。因此,研究者提出了全方向型系统来解决这个问题。为了改善系统性能并提高其有效的电能传输范围,本文提出了一种新型的全方位型无线电能传输系统。该系统利用一组正交的发射线圈拓展了能量的传输范围,并且在发射线圈内设置了一组与其同心同平面的正交源线圈。源线圈直接与电源串联,通过阻抗变换增大了源端的输入阻抗。传统全方位型无线电能传输系统采用直接控制线圈内电流的方式来建立旋转磁场,从而实现能量的全方向传输。本文提出了电压相位控制方式,并将电流源转变为电压源,这种控制方法更加简单可靠。通过对传统和新型的全方向型无线电能传输系统进行建模和分析,得到了新型系统的最大效率高于传统系统的条件,即合理的设计源线圈尺寸。仿真和实验结果证明,在满足条件的情况下,新型全方向型系统的效率在各个方向上都要高于传统系统。并且,负载变化和线圈移动对新型全方向型系统的影响比传统系统小,即新型系统的效率稳定性更高。最后,本文对新型全方向型系统的偏移容忍度进行了研究。通过仿真和试验,研究了线圈的角度偏移和径向偏移对新型系统效率的影响。仿真和实验结果可以证明,在整个360°的角度偏移范围中,新型全方向型系统的效率可以保持较高的效率。