相较于传统的电动自行车插拔式(Plug-in)充电方案，谐振式无线充电(MCR-WPT)方式在恶劣环境下的表现具有更高的安全性和可靠性，并且随着无线充电方案的日益完善，其充电效率也完全不逊色于传统的充电方式，因而得到广泛关注。随着无线充电技术的发展，利用辅助线圈的多自由度实现恒压恒流充电性质得到广泛地研究。本文基于这一研究背景，提出了一套基于三线圈的电动自行车锂电池无线充电方案研究。
　　首先，文中阐述了电动自行车(Electric Bike)锂电池的充电模式，并对目前采用的电动自行车无线充电方案进行了分析，选取了拓扑切换方案作为本文研究的重点。本文通过对多种三线圈系统结构的优缺点进行全面地分析，总结出一种关于初级侧切换的三线圈无线充电系统模型。该三线圈无线充电系统能够有效地减少控制开关器件，以及配合初级侧控制策略具有有效消除次级侧通信等优势。此外，本文通过Ansys有限元分析软件对该三线圈模型进行物理建模分析，设计了一套基于三线圈结构的充电线圈。在此基础上通过Matlab、Simulink等软件对该系统进行了数学模型的仿真，验证了该系统可以满足恒压恒流的切换条件以及实现零相角(zero-phase-angle, ZPA)等工作特性，通过数值分析为实物模型打下基础。
　　其次，切换控制作为拓扑切换的核心，控制方案地选择尤为重要。本文从解决实际问题出发，为消除初级侧与次级侧通讯，利用初级侧负载预估的算法方案，为拓扑切换提供适当的判别条件进行切换控制。该初级侧控制方案原理简单，操作可靠性高。此外，文中给出了三线圈无线充电系统参数的详细计算表达式以及拓扑切换控制策略流程图。
　　最后，通过上述理论分析，结合硬件设计，本文设计了一套基于三线圈的无线充电系统。该系统包含了三个主要的电路结构，逆变器(DC-AC)、谐振腔(AC-AC)、整流器(AC-DC)，并通过电压电流采集、滤波、计算、PWM控制以及结合交流开关器件对该系统进行运行控制，满足了锂电池充电的基本需求。该实验平台从电池恒流(Constant Current, CC)、恒压(Constant Voltage, CV)以及系统运行能否实现零相角(ZPA)、零电压(ZVS)开通进行了相关的实验进行验证，并通过示波器记录下系统的运行效率，与理论仿真进行了对比分析，实验结果基本与理论相吻合。