本发明涉及磁耦合无线电能传输技术领域，具体公开了一种三维空间多发射多接收无线电能传输系统及其控制方法，首先设计了一种三维空间多发射结构，该发射结构由M个互不平行的发射平面组成，每个发射平面阵列式排布有多个相同的发射子线圈，可满足为三维空间的多个副边线圈供电的需求。本发明还设计了逻辑控制电路，其包括FPGA控制模块，多个控制开关，多个电压传感器，FPGA控制模块通过控制电压传感器在接入副边线圈前后对所有发射子线圈进行电压采集，然后计算前后的电压变化差值，从而根据电压变化差值通过控制控制开关激活处于高水平电压状态的发射子线圈，而关闭其余发射子线圈，有效提升系统的抗偏移能力，并提高系统的能效。