由于不可再生能源的日益紧缺和减少污染保护环境的需求,电动汽车作为一种清洁的出行方式日益普及。传统的插电式具有安全隐患,在潮湿环境下存在漏电风险,无线电能传输技术可以很好地解决上述问题。目前无线充电技术正在往大功率、高效率的方向发展。在实际应用中,充电线圈之间可能会存在金属异物,不但影响充电效率,随着金属温度上升还会带来安全隐患。因此开展电动汽车无线充电系统的异物检测研究十分必要。论文首先对电动汽车无线充电系统的基本结构进行了介绍,包括工频整流、逆变器、补偿电路、耦合机构、高频整流、DC/DC电路和电池负载。结合电路模型,分析了补偿拓扑的输出性能及其对系统效率的影响,重点分析了 LCC补偿拓扑,结合其输出特性,分析了它的恒压特性以及受负载影响较小的特点。随后分析了金属异物对于电动汽车无线充电系统的影响,包括磁效应和涡流效应,并对涡流损耗及线圈参数变化作了分析,在实际无线充电平台中,比较了不同金属异物温度的变化情况,总结了金属异物检测的必要性。随后分析对比了不同尺寸、不同位置和不同材料的金属异物对于线圈参数的影响,并通过电磁仿真和实验进行了验证,在Matlab中搭建了等效电路模型从而分析了金属异物对于无线充电系统输出特性的影响。通过前文的分析,本文提出了一种基于四线圈电压实时监测的异物检测方法。电动汽车无线充电系统金属异物检测的关键在于能够应对线圈偏移以及负载变化并准确地检测出金属异物。本文首先根据电磁仿真结果,设计了检测线圈结构。建立了含检测线圈的无线充电系统电路模型,通过分析发现检测线圈的感应电压仅与线圈互感与发射线圈电流相关,并以此设计了异物检测流程。在非充电阶段,通过检测线圈的感应电压整流后幅值进行判断;在充电阶段,通过四个检测线圈感应电压整流后的差值进行判断。建立的电路仿真模型表明本文采用的方法可以比较准确的进行金属异物检测。最后,介绍了 3.3kW无线充电平台的组成包括主电路和控制电路以及耦合机构的设计,在该实验平台上验证了异物检测方法的正确性。