本发明公开了一种三自由度效率优化控制方法、系统、设备及存储介质，包括：获取双向无线电能传输系统的实际输出功率，根据所述双向无线电能传输系统的实际输出功率及传输功率的期望值计算初级侧移相角α及次级侧移相角β；根据所述初级侧移相角α及次级侧移相角β计算双边外移相角δ；根据所述初级侧移相角α及双边外移相角δ控制双向无线电能传输系统内初级侧中的高频逆变器；根据所述次级侧移相角β及双边外移相角δ控制双向无线电能传输系统内次级侧中的高频逆变器，完成双向无线电能传输系统的三自由度效率优化控制，该方法、系统、设备及存储介质能够保证所有开关管均工作于软开关状态。