近些年,充电设备的应用在人类生活中越来越广泛,无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）以可靠性强,便捷性能好和安全性高等优势得到了快速的进步和发展。但在实际的WPT系统中,传输线圈间的相对位置易发生偏移状况,进而引起耦合系数k的改变,导致输出功率剧烈波动,降低系统的传输效率。因此,在针对电池充电的过程中,当WPT系统传输线圈发生偏移,仍需要满足恒流、恒压和涓流三个阶段充电性能,以增大电池的寿命和充电效率。所以基于WPT系统的抗偏移性能和充电性能的问题成为目前研究的重点。本文的主要研究工作和创新点如下:（1）新型双边LCC拓扑的参数设计方法。针对传统双边LCC拓扑进行数学推导,根据新型拓扑参数的设计思路,结合S-LCC拓扑和P-LCC拓扑的输出特性,提出新型双边LCC拓扑的参数设计方法使WPT系统在线圈发生偏移时,自适应调节发射线圈电流大小,以保证输出功率的相对稳定。（2）额定耦合系数的选取方法。针对新型双边LCC拓扑的参数设计方法,将线圈的耦合系数区间进行划分,以满足输出功率波动范围的±10%为基准,比较不同划分方法的耦合系数区间的大小,选取较大的有效耦合区间,提高WPT系统的抗偏移性能。（3）基于粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization,PSO）的双边LCC拓扑参数优化方法。为了更好地提高WPT系统的抗偏移的能力,选取双边LCC拓扑的原边谐振电容参数作为优化变量,建立目标函数,结合约束条件,通过PSO算法优化参数,得到最优的有效耦合区间、双边LCC拓扑参数以及对应的输出功率曲线。（4）基于荷电状态（State of Charge,SOC）在线估计的充电模式切换方法。针对电池的充电效率和使用寿命等问题,通过Buck-boost直流变换器使WPT系统输出满足电池充电的三段式特性。在充电过程中,当传输线圈发生偏移,能够保证各个充电阶段的恒定输出;此外,本文提出一种基于扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman Filter,EKF）在线SOC估计切换电池充电模式的方法,以SOC的大小作为各充电模式的切换基准,能够实时反映电池的荷电状态,有利于增大电池的使用寿命。（5）搭建额定功率为100W的WPT系统双边LCC拓扑的仿真模型和实验样机,对提出的抗偏移性能优化和充电性能方法分别进行了仿真和实验验证,当传输线圈发生偏移时,仿真的侧向偏移百分比λ=46%,实验的侧向偏移百分比λ=40%,仿真的垂直偏移百分比θ=50%,实验的垂直偏移百分比θ=46.7%,满足输出功率波动±10%范围内的要求;此外,在充电性能中,实现了线圈偏移状况下的电池恒流-恒压-涓流三段式充电模式。基于以上实验结果,验证了本文提出的研究方法的正确性。