感应电能传输(Inductive Power Transfer,IPT)技术以其安全可靠、高效便捷的特点,越来越受到国内外学者和工业界的关注。补偿网络的输出特性和传输效率特性是IPT技术研究中的关键技术问题,具有十分重要的意义。针对电动汽车锂电池先恒流后恒压的充电特性,本文提出采用切换LCC-S型与LCC-P型补偿网络的双模式控制方法实现IPT系统在同一频率下的恒流与恒压输出,并提出优化IPT系统补偿网络传输效率的策略。本文利用基波近似分析法对IPT系统主电路建立等效模型,然后根据方形平面螺旋线圈和圆形平面螺旋线圈的磁场分布特性、磁场屏蔽特性和抗偏移特性等参数对比分析,对松耦合变压器(Loosely Coupled Transformer,LCT)进行设计,选定方形平面螺旋线圈作为无线能量传输部件。接着对复合补偿网络结构LCC-S和LCC-P进行分析和说明,结合这两种复合补偿拓扑的特点,构造一种基于LCC-S/P补偿网络切换的补偿结构。然后针对锂电池先恒流后恒压充电要求的特性,对任意高阶补偿网络实现恒流、恒压输出特性进行分析,通过采用基本的“LC”型、“П”型和“T”型补偿网络级联的方法,实现任意高阶补偿网络恒流或者恒压的输出。针对LCC-S和LCC-P补偿网络IPT系统实现恒流或者恒压的谐振条件分析,文章提出一种在固定谐振频率下,利用LCC-S和LCC-P补偿网络进行切换实现从恒流输出到恒压输出的双模式控制方法;针对LCC-S补偿网络的恒流模式下重载效率高轻载效率低的特性和LCC-P补偿网络的恒压模式下重载效率低轻载时效率高的特性,结合锂电池充电过程的重载和轻载特性,本文提出一种基于LCC-S/P补偿网络切换的效率提升策略和控制流程框图。最后,搭建实验平台,对基于LCC-S/P补偿网络切换的IPT系统的恒流与恒压输出特性和效率优化策略进行仿真和实验验证。实验结果与理论分析和仿真结果一致,验证了基于LCC-S/P补偿网络切换的双模式控制实现恒流到恒压输出特性的方法和效率提升策略的正确性和有效性。