Para resolver el problema de suministro de energía de la batería con redes de sensores inalámbricos (WSNs), se propone un novedoso sistema de carga inalámbrica bidireccional, en el cual un vehículo aéreo no tripulado (UAV) puede volar a las WSNs para cargar los sensores a través de la transferencia de energía inalámbrica de alta frecuencia (WPT) y también obtener energía para su propia batería de la misma manera. Para mejorar el rendimiento del sistema de carga inalámbrica bidireccional del UAV, se adopta un diseño ligero para aumentar su capacidad de carga y tiempo de trabajo. Además, los radios y el número de vueltas y pasos de las bobinas de acoplamiento fueron diseñados y optimizados sobre la base de simulaciones y experimentos. Los resultados experimentales muestran que el peso de la bobina de UAV optimizada se redujo en un 34,45%. La eficiencia de transferencia de energía (PTE) de la bobina de UAV a la bobina del sensor aumentó del 60,2% al 74,4% a una distancia de transmisión de 15 cm, mientras que la del suelo transmitiendo la bobina a la bobina de UAV aumentó del 65,2% al 90,1% a 10 cm.