感应耦合电能传输(Inductively Coupled Power Transfer,ICPT)技术是通过磁场耦合,以非接触的方式将电能从电源端传输至负载端,是一种安全,可靠,灵活便捷的供电方式,由于感应耦合电能传输时原副边线圈之间耦合度很低,所以需要通过谐振的方式来增强发射线圈中流过的电流,当励磁电流最大时,磁场的强度也是最强,这可以增大原副边线圈之间的耦合系数,因此补偿网络与磁耦合机构的不同会影响到系统的传输特性;此外在ICPT领域的输出控制也是研究的热点,由于感应耦合电能传输系统中,原副边之间是非接触的,所以在传统控制方案中需要在原副边之间增加无线通信网络,然而无线通信的延时限制了系统的动态响应,此外也增加了系统的成本与复杂度。因此,文中针对以上这些问题,主要研究内容和创新点如下:(1)针对ICPT系统的不同谐振网络的传输特性展开研究,建立基于SS补偿与双边LCC补偿的ICPT系统传输模型,在此基础上分析了谐振条件,谐振网络中电压电流的大小及其相位关系,传输功率与效率,谐振网络电压增益,反射阻抗,输入阻抗等参数,并针对其中的双边LCC补偿采用一种软开关参数优化方法。(2)以二次侧输出控制为研究对象,提出一种基于二次侧半控整流的输出控制策略,建立基于二次侧有源整流的功率控制电路模型并阐述该电路的工作模态,然后分析系统的输出功率、二次侧反射阻抗,原边输入阻抗等与占空比的关系,通过实验验证了这一方案的正确性与可行性;通过状态空间平均法建立了半控整流电路的小信号模型,推导了占空比到输出的传递函数,通过仿真验证系统的动态响应与静态误差符合要求。(3)研究松耦合变压器的传输特性与优化设计问题,推导松耦合变压器的数学模型,及漏感模型与互感模型之间的参数转换方法,这为松耦合变压器的参数测量提供了理论依据,对比分析圆型、方型、DD型三种线圈的参数差异;阐述对应用于ICPT系统的铁氧体磁芯要求,并建立以最大磁密,传输功率与有效传输距离为目标的松耦合变压器优化设计步骤。为验证文中所述理论的有效性,搭建了功率为3k W的实验平台,对文中所述理论进行验证。