与传统有线充电方式相比,无线充电方式大幅提升了电动汽车充电的便捷性与安全性。本文的研究目的是针对电动汽车设计一套无线充电系统,充电的方式采用锂电池充电常用的先恒流再恒压充电方式。为此,本文主要做了以下工作:首先,分析了无线充电系统的基本原理,采用电路理论建模方式建立了松耦合变压器漏感模型与松耦合变压器互感模型来对不同的补偿结构进行输出特性对比分析,确定了本设计选用双边LCC拓扑结构作为谐振电路,并对其恒流输出和恒压输出特性及其条件做出公式推导。其次,借助MAXWELL软件对松耦合变压器进行仿真设计。在线圈结构的设计上,考虑实际汽车底板的距离地面高度与空间大小选择平面环形线圈作为松耦合变压器结构;考虑到系统的工作频率较高,选择利兹线绕制线圈以减小趋肤效应的影响;对于磁芯的设计,在综合对比四种主流磁芯材料的磁导率、电阻率等性能以及成本之后,选择铁氧体作为磁芯材料,并设计三种不同的磁芯结构进行仿真对比,最终选择了文中提到的C型结构;通过分析屏蔽板的材料与厚度对汽车底盘上方区域的磁感应强度的影响设计了一款屏蔽板。针对文中提到的C型结构分析了两线圈相对位置的变化对松耦合变压器的互感的影响。再次,对电动汽车锂电池进行了特性分析,结合的前面工作成果,对补偿电路的参数进行设计,给出了针对双边LCC补偿结构的参数设计流程,并借助PSPICE软件进行仿真验证参数的准确性。随后对该系统进行了传输特性分析,并借助MATLAB绘制了系统阻抗、系统传输效率和系统输出功率与输入电压和负载阻值等参数的三维曲面关系图。最后,给出了基于双边LCC补偿结构的无线充电系统的整体结构,并对高频逆变模块、高频整流模块、隔离驱动模块和信号采集调理模块进行电路设计。又给出系统工作频率的切换控制策略,并借助SIMULINK软件进行仿真验证,证明本设计可实现对电动汽车锂电池实现以先恒流再恒压方式进行无线充电,且系统整体效率最低时不小于80%。