在交通运输领域,电动汽车使用清洁能源作为驱动,提高了能源利用率,减少排放污染,近年来获得了国家优惠政策的大力支持和市场的青睐,发展十分迅速。当前电动汽车普遍采用电线或电缆传输电能的传统方式进行充电,由于易磨损、易老化、产生电火花、携带不便等诸多问题,难以满足人民生产生活的需要。而无线电能传输技术由于具有无电气连接、供电灵活安全等无可比拟的优点,受到越来越多的关注。无线电能传输技术的发展能够有效促进电动汽车大规模的推广应用,实现交通能源结构的多元化。本文在无线电能传输技术的理论基础上,以提升电动汽车无线充电系统的传输效率和传输功率稳定性为目标,对系统中耦合线圈的设计、系统的各个环节电路进行分析与优化,使得无线充电系统整体工作在最佳状态。首先,介绍了无线电能传输技术类型及国内外发展状况,比较各种传输类型的特性,选择磁耦合谐振式无线电能传输方式作为研究对象。介绍了磁耦合谐振式无线充电系统的四种基本谐振拓扑,利用互感耦合电路模型对串-串拓扑结构的无线充电系统的传输机理和系统特性进行研究,理论分析了耦合线圈的内阻和互感还有负载对系统综合传输性能的影响。其次,对无线充电系统的电磁耦合结构进行了研究,分析了平面螺旋线圈的结构设计对线圈物理参数和线圈传输性能的影响。对平面螺旋线圈的自感、内阻和互感等进行分析计算,以提高系统传输性能为目的,通过优化线圈半径、匝数和匝间距,分析设计适用于无线充电系统的平面螺旋线圈结构参数。详细介绍了电动汽车无线充电系统的工作过程,对系统中各部分的模块进行分析选择,如桥式整流电路、高频逆变电路、Buck直流斩波电路等电路结构,并完成无线充电系统的电路参数设计。最后利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建完成磁耦合谐振式电动汽车无线充电系统电路仿真模型,采用基于Buck电路的副边控制策略实现恒流恒压充电。进行充电仿真验证了理论分析的正确性,为无线充电系统设计提供理论支持。