因为人们喜欢灵活、便携、无绳的电器，无线电力传输(WPT)是一种很有前途的技术，可以在不使用物理连接的情况下为这些设备供电。因此，WPT技术以其便利、安全，即使在雨天的情况下也不需要维护而受到广泛的关注。另一方面，使用电动发动机代替内燃机(ICE)的电动汽车(EV)，在高效率、低噪音、日常维护少、尾气零排放等方面优于传统的ICE汽车。然而，电动汽车充电时间长，成本高，行驶里程短，而且缺乏可靠的电动汽车电池充电装置。这些原因以及更多的原因在推迟它们的实际部署方面存在着重大问题。为了解决这些问题，电动汽车在停车时间和道路上均采用WPT充电。
　　由于电磁场(EMF)通过较大的气隙将功率从发射机(Tx)线圈传输到接收机(Rx)线圈，从而增加充电器周围的漏磁通量。因此，增强耦合需要在工作区域(两个线圈之间)增加EMF，同时降低工作区域外的EMF，因为它会对生物健康产生影响，并会干扰附近的电子设备。
　　本文的贡献主要分为两个部分：首先，研究线圈和铁芯的形状，以增强工作区域的磁耦合。其次，评估充电器周围的EMF环境，以确保此设计符合国际EMF指南。此外，介绍了采用集总电路模型的WPT系统模型，讨论了铁芯相对磁导率与耦合系数、铁芯数量和铁芯损耗之间的关系。分析了设计参数与系统效率、功率传递、失调公差、漏磁通等之间的关系。
　　在线圈和铁芯形状方面，经过与方形平面线圈和圆形螺旋线圈的比较，选择了圆形平面线圈。采用有限元法分析法(FEM)对罐型、槽型和异形棒型三种芯体结构进行了研究。在研究结果的启发下，提出了一种采用最优形棒的新型优化铁芯结构。所提出的最优形棒铁芯与原形棒铁芯相比，EMF和铁芯损耗分别降低了44%和30%左右。此外，将仿真结果与实验结果进行对比，验证了在传输功率为3.5kW、85kHz、气隙为20cm时，采用新型铁芯设计，线圈系统效率为96%。
　　关于EMF环境评估，对WPT系统中的屏蔽技术进行了探讨。研究了磁性和金属材料存在的情况下的WPT系统模型，并对系统参数进行了分析。仿真结果表明，添加磁性材料可以显著降低EMF泄漏，提高系统性能。虽然金属材料设计与磁性材料相比具有更好的屏蔽效果。然而，它降低了系统效率并增加了极板重量。
　　针对谐振式无功电流屏蔽，在使用这种屏蔽时引入了WPT系统。此外，研究了最佳屏蔽回路位置以及控制屏蔽回路阻抗(相位和幅值)。对磁、金属和谐振式无功电流屏蔽WPT系统进行仿真，建立物理模型，通过15cm气隙传输5kW功率，工作频率为85kHz。记录结果并基于EMF平均值、系统性能(电感)和极板重量进行比较。结果表明，谐振式无功电流屏蔽具有良好的屏蔽性能和可接受的极板重量，适用于大功率WPT充电器。模拟结果与实测结果吻合较好。