移动中继无线充电系统可实现其与地面端电源和负载间的双向无线电能传输，使电能存储和充电更具便携性和灵活性，易于实现电工装备的无人化与智能化。作为新型无线充电系统，移动中继无线充电装置设计的重点和难点之一是电能的双向变换，因此提出针对移动中继双向无线充电的功率变换新型拓扑结构，设计具体参数，并进行仿真和实验验证。建立双向无线充电系统仿真模型，对不同互感、负载、输出功率下的系统进行仿真研究，并搭建了10 kW双向无线充电系统进行相关实验研究。仿真和实验数据吻合，进一步证明了所提拓扑结构及整体系统的正确性和可行性。