随着仓储物流业的快速发展,AGV(自动导引运输车)逐渐成为智能物流的标配,由于AGV现有的传统接触式充电方式存在安全隐患、灵活性差、成本高等问题并不适应物流系统全自动运行要求,使得高安全性、高灵活性的高频中功率磁耦合谐振式无线电能传输系统应用于AGV中成为一种趋势。本文首先分析了无线电能传输系统的基本谐振补偿网络,并选择SP补偿网络作为研究对象。基于电路等效模型分析了 SP补偿谐振腔的工作原理。根据原理分析,研究了互感和负载的变化对SP补偿谐振腔输出功率的影响;并研究了 SP补偿谐振腔在不同耦合系数下,电压增益与副边品质因数和工作频率的关系,设计了高频中功率磁耦合谐振式无线电能传输系统。为锂电池充电采用恒流和恒压分段式充电方式,基于该充电方式研究了无线充电接收端闭环控制系统,建立电路模型并通过Matlab仿真分析电路模型的幅频和相频特性曲线,通过PI调节器补偿和调节充电控制系统的动态和稳态性能,实现闭环控制。根据以上理论分析及AGV场景下锂电池充电参数需求,有针对性地设计了高频中功率磁耦合谐振式无线电能传输系统硬件电路,主要包括原副边功率线圈的设计;谐振补偿网络的设计;全桥逆变电路和高频整流电路的器件选型、损耗计算以及散热器选择;接收端充电电路设计等。搭建了高频中功率磁耦合谐振式无线电能传输系统实物平台,传输功率达1500W,实现了 AGV场景下车载锂电池30A恒流充电,56V恒压充电功能。