在全桥与半桥逆变无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）系统中引入一定的原副边补偿网络后,可通过切换系统工作频率的方式实现恒流输出（Constant Current Output,CCO）与恒压输出（Constant Voltage Output,CVO）模式间的切换。但这两种电路拓扑的开关管数量多、体积大、成本高、控制过程复杂、且存在桥臂直通短路的风险,其主要应用于中高功率场合。单管LC逆变电路中只存在一个开关管,成本低、可靠性高、适用于中小功率场合,但目前国内外对应用于单管LC逆变电路的恒流恒压补偿网络研究较少。针对这一现状,本文提出了适用于单管LC逆变电路的LC-DSLCC恒流恒压补偿网络与P-CLCL恒流恒压补偿网络。两种补偿网络均可通过切换开关管工作频率的方式实现恒流输出与恒压输出模式间的切换,并对两种补偿网络展开了详细的拓扑建模、参数计算、特性分析、仿真实验等工作。本文第二章对单管LC逆变电路的等效输入电压源波形进行了傅里叶分解以求取其基波有效值,以方便求解电路参数;利用T二端口网络模型分别对LC-DSLCC补偿网络与P-CLCL补偿网络进行建模,分析并给出了各补偿网络的恒流恒压参数计算表达式,计算出了两种补偿网络的电路参数;随后分析了两种拓扑的频率特性、高次谐波抑制能力、参数敏感性,以探究其工作特性;还针对P-CLCL补偿网络创新性地提出了一种用Mathcad图像求解原边补偿电容的方法。为实现锂电池充电过程中恒压阶段充电电压可靠恒定、充电结束后单片机PWM信号可靠关断、电路的过流保护、原副边的无线通信等需求。本文第三章对系统进行了硬件电路的设计,详细给出了原副边辅助电源、驱动电路、电压检测电路、电流检测电路、原副边无线通信电路、原边过流/过压检测电路的设计方法与电路原理图。通过微调开关管驱动信号的频率与占空比的方式使系统输出保持稳定,同时保证开关管的软开关,以完成锂电池的充电实验。本文第四章采用Saber仿真软件对两种恒流恒压补偿网络进行了变负载仿真分析。仿真结果表明两种补偿网络均具有良好的恒流与恒压输出特性,证实了理论分析与参数计算的正确性。在仿真验证的基础上,搭建了单管P-CLCL恒流恒压补偿网络的切负载实验平台与锂电池充电实验平台,进行开闭环实验验证。开环切负载实验表明在负载突变时该电路也能保持良好的恒流恒压输出特性,证实了电路的可行性。闭环切负载实验及锂电池充电实验证实了硬件电路设计的正确性与合理性。本文提出的P-CLCL恒流恒压补偿网络可广泛应用于中小功率电池充电场合。