为了解决石油资源紧张和生态环境污染等问题,作为新能源产业的电动汽车在世界范围内得到了快速的发展,电动汽车普遍被视为燃油车的完美替代方案。无线电能传输的概念起源于海因里希-赫兹,并通过尼古拉-特斯拉（Nikola Tesla）的研究工作而广为人知。近年来,基于磁耦合谐振式无线电能传输技术因其便捷性和可靠性,已被广泛应用到电动汽车（Electric Vehicle,EV）的充电领域,使电动汽车充电技术进入新的发展历程。首先,研究应用于电动汽车无线充电系统的补偿拓扑,建立等效数学建模。基于互感等效模型,对比分析了四种基础补偿网络的优缺点。采用基波分析法,研究双侧LCC补偿的电动汽车无线充电系统的传输特性,确定更适用于电动汽车无线充电系统的补偿拓扑结构。针对逆变器开关损耗,为电动汽车无线充电系统提出了一种可以实现软开关工作模式的参数优化设计方法。其次,对电动汽车无线充电系统的电磁耦合机构进行研究,并完成设计。本内容基于减小系统体积和提高系统效率,对电磁耦合结构进行研究并设计。主要研究了耦合线圈的选型,参数特性,以及耦合线圈与补偿线圈的相对摆放方式。通过Ansys Maxwell建立不同结构的耦合线圈和补偿线圈仿真模型,深入研究不同结构和参数的耦合线圈与补偿线圈集成方式,对电磁耦合器耦合特性和抗失准性能的影响,确定更加高效且紧凑的电磁耦合。然后,对紧凑型EV无线充电系统的硬件电路参数以及软件控制进行设计。本内容包括三个部分:对系统主电路中主要功率器件和补偿电容进行设计;对实验样机的软、硬件模块进行设计,包括系统硬件采样电路、信号调理电路和驱动电路;对DSP主程序和子程序的控制流程和上位机通讯进行了设计。最后,对EV无线充电系统的传输效率和抗偏移性能进行仿真与实验验证。本内容采用仿真与实验相结合的方法,对EV无线充电系统的传输效率及抗偏移性能进行深入研究。通过搭建EV无线充电系统实验平台,分别对系统发射侧与接收侧在完全对准和不完全对准的工况下进行实验,研究系统的传输效率及抗偏移性能,验证理论分析的正确性和集成设计实用性。本文共有图50幅,表10个,参考文献104篇。