感应耦合非接触式电能传输(ICPT)技术是对传统有线电能传输技术的一次重大变革,经过将近三十年的研究与发展,已经建立起一套较为完整成熟的理论体系。目前,该技术在交通运输、生物医疗、工业生产自动化、航天航空以及消费类电子等领域都得到了应用,并不断有新产品问世,该技术在电动汽车无线充电领域的应用是当前的研究热点之一,也存在许多亟需解决的问题。本文针对ICPT技术在电动汽车充电系统中的应用进行研究,力求推进该技术的实用化和产品化。论文的工作内容和成果归纳如下:1、分析ICPT系统中进行能量传输的原、副边线圈结构,将其视为松散耦合变压器,基于互感模型建立其等效电气模型,并使用电容补偿原、副边线圈漏感。对比了四种补偿网络的优缺点,最终选择原边串联电容、副边并联电容(PSSP)的结构作为该系统的补偿网络结构。2、分析了ICPT系统中全桥逆变器的工作模态与换流过程,并总结出ZVS软开关的实现条件。基于广义调制控制方法,推导了全桥逆变器三种常用控制模式的电流滞后角表达式,并针对相角裕度进行了仿真对比。3、对ICPT系统的稳定性展开了分析,推导出基于等效负载的系统稳定性边界条件,并针对负载突变问题,提出基于电流相位跟踪的负反馈调节机制,详细分析了该控制策略的调节过程。4、在理论分析的基础上,明确ICPT充电系统的设计指标。给出了硬件电路的设计流程,以及控制算法实现的软件框架。在ICPT系统的设计过程中,采取多种措施增强该系统的可靠性和实用性,包括软启动及软关断保护、浪涌电流抑制、滤波电容放电通道、过压、过流及过热保护、空载保护、上电顺序控制等。设计了人机交互界面,并在系统中使用了多种通讯协议(包括CAN通信、ZIGBEE通信以及SCI通信),实现了原、副边的反馈控制及各控制模块之间的通讯。5、开发完成了ICPT充电系统实验平台,该平台的输出功率为2898W,传输效率最高可达83%,线圈间距为150mm～230mm,实验结果验证了系统方案、硬件和软件设计的正确性和可行性。论文的最后对研究工作进行了总结,针对不足之处提出了改进意见,同时展望了下一步研究工作。