电动自行车具有省时省力、绿色环保等优点,成为人们日常出行的重要交通工具。现有电动自行车的有线充电方式受线缆束缚,应用不够灵活,且存在线缆老化、插头接触不良等安全问题。无线充电技术具有非接触、安全性好、灵活性高、便捷性强等特点,是未来充电技术的发展方向。本文针对电动自行车的充电问题,研究一种具有集中无线充电管理功能的无线充电系统,从而解决快递、外卖等配送行业,或共享电单车等大量电动车充电场合的集中便捷无线充电。本文在对国内外无线充电技术研究现状进行了充分了解的基础上,结合对电动自行车的充电功率、结构尺寸、传输距离等特点的分析,提出了适合电动自行车的高频磁耦合谐振无线充电系统的频率、功率、距离等参数的选择依据,在此基础上,本文对该技术进行了深入的研究分析。针对电动自行车无线充电收发系统,进行了详细的方案设计,主要包括:两线圈串联-串联的传输方案、主回路的半桥逆变方案、驱动控制的隔离功放方案、辅助电源的单管反激方案、接收端全波高频整流方案、基于反激的充电控制和功率回路方案,在方案的基础上,设计各部分电路原理图,对电路原理和主要参数进行分析,根据设计指标对关键器件进行选型;然后,结合电动自行车的应用要求,设计了适合电动自行车的圆角矩形收发线圈,并利用ANSYS Maxwell有限元仿真软件对其进行仿真,在涡流场中获取了磁场分布情况和线圈参数,在瞬态场中获取了传输过程中的磁场分布、电流、电压的动态变化过程,验证了收发线圈的可行性。最后,实际制作各部分硬件电路,完成实验平台的搭建,对收发系统进行调试。针对无线充电集中管理系统,介绍了其整体组成结构,包括:充电位监控、充电站监控和上位机监控三层,根据功能的需求,给出了每部分的设计方案。在方案的基础上,分别使用STM32和STC8A8K单片机作为充电站和充电位控制系统的控制核心,设计其通信、传感器、显示器等外围器件的硬件电路。针对监控系统结构特点,设计了一套专用的通讯协议,保证各级、各节点之间数据规范的传输,接着,构建了上位机、充电站和充电位三个监控平台的软件运行状态机,在状态机框架下,编写了基于LabVIEW的上位机程序、基于单片机C语言的充电位和充电站控制程序。实验最终制作了一套无线充电系统,其线圈尺寸为25*35cm以内,非常适合安装在电动自行车上,经过测试表明,该无线充电系统能够实现在10cm距离实现180W左右的功率传输,传输效率可以达到67%。同时,监控系统能够实现对无线充电过程中的功率器件温度、谐振电压、谐振电流等参数远程监控,并可以对节点进行必要的管理。