随着全球经济的迅速发展,导致化石燃料的需求日益旺盛,由此造成的燃料短缺和大气污染问题越发严峻。而与燃油车相比,电动汽车具有绿色清洁、价格低廉、可再生等优点,是解决能源紧缺和大气污染的有效举措。现阶段而言,推广电动汽车仍存在困难,充电时间长、效率低等问题制约了电动汽车的发展。本文针对电动汽车无线充电系统充电速度慢、效率低等方面展开研究,对推动电动汽车的发展具有实际意义。首先简要介绍电动汽车无线充电系统的整体结构,并描述无线充电系统的工作流程。接下来采用互感耦合模理论对无线充电系统进行建模分析,得出影响传输效率的参数。为了提高系统的传输性能,对四种经典的谐振补偿拓扑方式进行分析,最终选择串串谐振补偿拓扑方式。然后设计出一种基于模糊PID控制的充电控制策略,并对控制器进行设计分析。最后进行Simulink仿真实验,验证控制器的正确性。其次对系统的硬件电路进行设计分析,包括控制电路、高频逆变电路和整流电路。针对高频逆变器和整流器不同的工作方式进行分析,最终逆变器选择合适的全桥逆变方式,整流器选择不可控单相整流方式。接下来基于Matlab/Simulink仿真平台进行充电系统主电路建模,进行充电过程仿真,验证理论分析的正确性。第三对电动汽车无线充电系统的关键模块——磁耦合机构进行深入分析,针对线圈之间的偏移问题进行仿真分析。对当前较为常见的矩型线圈、空间螺旋型线圈的磁耦合机构进行建模分析,通过有限元分析法仿真得到机构的磁场分布情况及其变化趋势,确定其偏移容忍能力。然后在其基础上设计出一种新型的磁耦合机构,与其它几种线圈结构进行仿真对比,验证其在不同方向上都具有较好的抗偏移能力。最后,搭建实验平台进行上电实验,验证本文理论研究和仿真分析的有效性以及本装置的实用性。