无线电能传输技术（wireless power transfer,WPT）使电动汽车充电实现了自动化,与自动驾驶技术完美结合,是促进电动汽车普及,实现“碳中和”目标的重要基础技术。本文围绕宽耦合范围的电动汽车无线充电系统设计和控制方法开展研究,取得以下主要成果。本文针对串联-串联（series-series,SS）补偿WPT系统在强耦合区域的频率分裂特性所带来的功率输出问题,对比研究了定频对称调谐、调频对称调谐与调频非对称调谐SS WPT系统的偏移特性,揭示了调频非对称调谐方案可以在更小的调频范围内实现同样耦合范围的额定功率输出,且可以达到更高的电压增益。然后,本文对实际应用中的耦合范围、频率范围、输出功率、伏安容量、零电压开通等条件进行了数学建模,并基于此提出了一个调频非对称调谐SS WPT系统的补偿设计方法,使设计后的系统可同时满足以上五个要求。为了解决无线充电系统无线通讯模块对闭环控制稳定性的负面影响,本文提出了一种无双边通讯控制方案。副边有源全桥通过桥臂移相控制输出,原边有源全桥通过在桥臂移相角中引入扰动,寻找系统最高效率工作点。此外,副边通过加入旁路输出状态,向原边传递简单的信号,确保原边提供足够的输入。通过电路仿真对所提无双边通讯控制方案作了仿真验证。最后,面向实际工程应用,结合所需保护策略,设计了无线充电系统的整体工作流程。制作了3.3k W WPT样机,对所提的调频非对称调谐SS WPT系统的补偿设计方法进行实验验证。实验结果表明,所设计的系统可满足输出功率、耦合范围、频率范围、伏安容量、零电压开通等五个要求。