电动汽车因其环保、稳定、智能化在近年来呈崛起之势,但其能量补充方式和效率略显差强人意。插线充电存在着低效、触电风险等不利因素,因此将无线充电技术应用于电动汽车上成为了补齐短板的一种可能。本文以电动汽车场景下的中大功率无线充电系统为研究对象,建立多物理场耦合仿真模型,对其工作状态下的电磁分布特点与电磁屏蔽技术进行了研究,并且利用正交优化的方法实现了对此系统兼顾传输效率与屏蔽效果的优化设计。本文首先综述了无线充电系统及其屏蔽技术的研究现状,对现有关于无线充电系统电磁兼容研究中存在的问题进行了对比和分析,明确了本文的研究目的与内容。然后研究了无线充电系统中的补偿网络与磁耦合机构两大组成部分,对比分析了磁耦合谐振式无线充电系统的主流补偿网络与线圈结构的优缺点,选择了适宜电动汽车无线充电的谐振电路和磁耦合机构;分析了无线充电系统耦合模模型和互感模型两大理论模型,建立了场路耦合模型,并通过与此前的理论和实验研究结论对比验证了场路耦合建模方式的正确性。其次研究了无线充电系统的电磁安全问题,结合相应的电磁防护国家标准明确了本文的电磁屏蔽设计目标。同时分析和比较了不同的电磁屏蔽策略,提出了无功谐振环屏蔽策略,并详细研究了此方法的作用机理。推导了补偿网络输入阻抗和补偿电容表达式,完成了补偿网络甄选和相应的阻抗匹配并对模型的磁场分布与传输特性进行了分析,提出了水平方向采用铁磁材料屏蔽、竖直方向采用无功谐振环屏蔽的复合屏蔽方案,验证了复合屏蔽方案的良好性能,并根据实际屏蔽需求完成了对屏蔽模块在结构、参数方面的设计。最后本文采用正交试验的方法以谐振频率、负载功率为约束,以传输效率和屏蔽效能为优化目标,对带屏蔽无线充电系统这一多耦合、非线性、多因素的复杂系统进行了优化设计,得出了系统中关键因素对试验指标的影响趋势和权重,相比于优化前系统效率提高了2%同时屏蔽效果提升了59.62%,相较于仅有无源屏蔽的情况,系统效率提升了11.16%。