面对能源危机与环境问题带来的挑战,许多国家和地区都出台了鼓励电动汽车行业发展的相关政策,激励了大量的专家学者与汽车企业投身于电动汽车关键技术的研究与开发。另外,随着电池技术的不断突破和国家优惠政策的持续加大,购买电动汽车的用户与潜在消费者也正在不断增多。目前,电动汽车普遍采用有线的充电形式对电动汽车进行接触式充电,但随着电动汽车行业对自动化与智能化水平要求的提高,无线电能传输(Wireless Power Transmission,WPT)技术在电动汽车中的应用也受到了越来越广泛的关注。而在诸多的WPT技术中,感应式无线电能传输(Inductively Coupled Power Transmission,ICPT)技术因其传输功率大,传输效率高等特性,是目前WPT技术中被研究最多,也是最趋近于商业化应用的技术之一。随着当前电动汽车自动泊车、自动驾驶等电子辅助驾驶技术的成熟与应用,甚至未来电动汽车无人驾驶技术的推广与普及,静止的电动汽车在无线充电的过程中能够做到电磁耦合机构的微小偏移甚至是精确对准。因此,本文针对静止式电动汽车ICPT系统,提出一种新型十字型电磁耦合机构,其具有高耦合特性、极好的旋转偏移特性以及较好的水平和垂直偏移特性。同时搭配系统副边直流斩波电路的闭环控制技术,能够为电动汽车提供一个较大的满功率充电范围,足以满足电动汽车无线充电的实际需求。针对以上分析,本文主要围绕静止式电动汽车ICPT系统中的电磁耦合机构展开研究。首先对电动汽车ICPT系统及其电磁耦合机构的研究背景、国内外研究现状、论文的研究目的和意义以及论文的组织架构与主体内容进行概要。其次以电磁耦合机构基础理论为切入点,逐步对谐振补偿技术基础理论和高频电能变换技术基础理论进行分析,并着重研究整个电动汽车ICPT系统的能效特性。然后针对电动汽车ICPT技术的应用特点,提出一种十字型电磁耦合机构,并以高耦合特性作为目标对十字型电磁耦合机构进行进一步优化设计。接着以优化后的十字型电磁电磁耦合机构为主体,对电动汽车ICPT系统进行磁电一体化联合仿真,并通过在副边加入直流斩波电路实现系统在一定范围内满功率输出。最后通过硬件实验对理论研究与仿真结果进行验证。