随着能源短缺和环境污染问题的日益严峻,电动汽车的普及提上日程,而由于其安全便利的优点,电动汽车无线充电技术得到热切关注。适用于电动汽车的磁感应耦合式无线充电系统采用电磁感应的方式,实现电能的非接触传输。但由于其能量传输关键结构(松耦合变压器)的耦合系数较小,导致系统功率传输能力和系统效率较低,需要构建补偿网络提高系统性能。此外,无线充电系统运行过程中负载是变化的,磁耦合结构偏移也可能带来耦合系数的变化,导致逆变电路软开关完全实现较困难,更一步的降低了系统效率。针对以上问题,本文主要研究无线充电系统补偿拓扑及其参数设计方法,并通过补偿元件参数优化设计实现负载和耦合系数宽范围变化下的逆变电路软开关,从而提高系统效率。本文在研究补偿网络的基本工作原理基础上,通过对比分析各个补偿拓扑的系统性能,选用了综合性能较好的双LCC补偿拓扑来设计无线充电系统,并研究了其参数设计方法。本文在设计松耦合变压器结构基础上,以及在谐振条件下,建立了补偿网络的效率模型,分析了耦合系数、输出电压及补偿电感参数对补偿网络效率的影响,据此进行补偿电感参数设计。而针对软开关实现问题,本文分析了全桥逆变器的软开关模式及实现条件,并分析了补偿元件参数变化对系统性能的影响,在此基础上提出了基于逆变器软开关实现的补偿电容参数优化设计方法。最后在完成上述工作的基础上,本文设计并搭建了3.3k W无线充电系统样机,对参数设计方案进行了实验验证。实验结果表明,采用上述参数设计方法,系统输出性能基本满足设计要求,在负载和耦合系数宽范围变化下,系统始终实现了逆变器软开关,且额定功率下效率达到95.2%,负载和耦合系数均降低一半时,效率仍高于93%,验证了参数设计的合理性及有益效果,系统效率得到一定程度的提高。