电动汽车无线电能传输（Electric Vehicle Wireless Power Transfer，EV-WPT）技术已经成为发展低碳经济中的关键一环，该技术可以实现安全稳定的能量传输，可以满足多种传输距离和多种传输功率的电动汽车充电需求，是减小煤炭排放、提高能源综合利用率的重要手段，EV-WPT技术能量传输的核心便是一对相同谐振频率的线圈，线圈的设计和优化直接关系着无线充电系统关键技术指标的好坏，因此推进无线充电电动汽车产业化离不开谐振线圈的设计和优化工作。推进无线充电电动汽车产业化需要国家标准的支撑，但是我国的无线充电标准制定工作起步较慢，并且尚缺乏统一的线圈设计和优化方法作为指导，而目前国内线圈的设计和优化方法多样，对线圈关键技术指标的规定也并不统一，因此目前尚缺乏一套统一合理的线圈设计和优化方法来指导国家标准的制定工作。
　　本文针对上述问题，围绕电动汽车无线充电谐振线圈的设计和优化工作展开了以下内容的研究并得出了相关结论：
　　（1）电动汽车无线充电谐振线圈关键技术指标的确定和关联特性分析。首先分析并简化了除谐振线圈部分外的电源部分和负载部分，对比了八种电动汽车无线充电系统拓扑的拓扑特性和适用性，选择了最适用本文线圈设计和优化情境的拓扑，从而形成了无线充电系统电路模型；随后介绍了谐振线圈系统的主要部件和设计参数，优选了谐振线圈绕线类型和铁氧体结构类型。研究并指出了无线充电谐振线圈关键技术指标及外围技术指标，分析了谐振线圈关键技术指标的评判参数。建立了谐振线圈电磁模型，通过有限元分析方法，求解了关键技术指标评判参数与谐振线圈设计参数之间的关联特性，比较了各个设计参数与关键技术指标的相关性，为后续的线圈设计方法提供理论基础。
　　（2）基于损耗分析法和关键技术指标与设计参数的关联特性，以效率为出发点，提出了一套通用的线圈设计方法。针对关键技术指标效率和线圈外部电磁环境，提出了一套基于灵敏度分析的降维优化策略，通过对多个线圈设计参数进行灵敏度分析，提取了高灵敏度变量并固定了低灵敏度变量，实现了参数降维，随后利用成熟多目标优化算法对线圈系统进行多目标优化，优化结果表明所提出的优化策略具有快速性和良好的优化效果。针对关键技术指标线圈内部电磁环境，分析了复杂金属环境对WPT系统的影响，基于磁场聚集技术提出了附加铁氧体优化方法，并依据具体情境设计了铁氧体分布参数，仿真优化结果表明附加铁氧体优化方法可以改善线圈外部大型金属板对线圈内部电磁环境的影响，并且可以改善大型金属板对线圈的电磁参数的影响。
　　（3）搭建了无线充电谐振线圈实验平台，介绍了线圈实物设计和辅助设备，依据多目标降维优化策略和附加铁氧体优化方法建立了对应的实验谐振线圈，实验结果验证了本文优化方法的正确性。