感应式无线电能传输(wireless power transfer,WPT)技术用于电动汽车(electrical vehicle,EV)充电有利于降低动力电池容量需求,提供安全、便捷的用户体验,并为实现无人驾驶提供能源保证。无线充电器工作间隙大、磁场开放,散逸的高频电磁场会污染电磁环境,对生物体有潜在危害。本文便针对EV用无线充电器,研究其变参数条件下综合考虑效率、应力和电磁暴露安全限值的设计方法。首先,针对EV常用的两种补偿拓扑:S/S补偿与双边LCL补偿,推导了两者恒流输出时的补偿参数设计方法,分析了变压器效率以及应力特性。通过推导两种补偿下最优效率以及最优负载条件,指出了双边LCL因为采用高阶补偿结构有着更高的设计自由度,具有可在保证应力不变的同时调节最优负载点的优势,同时,双边LCL相对于S/S具有在变参数下整体效率平坦的特点。其次,提出了以变压器原、副边的安匝数作为EMF设计量化参考的新型思路,分析指出采用S/S补偿以及双边LCL补偿时其变压器的原副边安匝乘积相同。在此基础上,提出了一种通过调节原副边安匝分配进行EMF抑制的方法,并通过仿真验证了其有效性,给出了综合考虑效率、应力、EMF的整体设计流程。完成了不同工况、不同姿态下的变压器、人体及汽车的联合磁场仿真建模。研究了金属屏蔽板的EMF抑制效果,分析并仿真验证了其对变压器感量、耦合以及涡流损耗的影响。最后,搭建了基于S/S以及双边LCL补偿的7.7kW无线充电样机,对比了两种补偿在错位下的效率特性,并根据最优负载点对双边LCL进行了改进设计。给出了ELT-400的EMF测试结果,在全错位以及全气隙下能够满足SAE J2954给出的磁场强度限值要求,优化后双边LCL补偿在全气隙全错位下满载最低效率90.7%,最高效率91.4%。