随着科技的发展与进步,传统供电方式难以适应各种不同场合下的供电需求,并暴露出各种安全问题。因此,便捷安全的供电方式逐渐为人们所关注,无线电能传输技术就此应运而生。无线电能传输可以很好的克服传统供电方式的缺陷,解决充电过程中频繁插拔的问题,同时提高用电设备与电网交互的频率,具有很高的实用价值。感应电能传输作为无线电能传输技术中最热门的方向,已经取得了丰硕的研究成果,在电动汽车充电领域尤为突出。但是在工程应用中,电动汽车无线充电系统存在充电区域较小和不同种类车辆充电兼容性差的问题,因此本文基于电动汽车无线充电技术,针对上述缺陷展开研究。本文首先介绍了无线电能传输技术诞生的背景和其主要分类,并对感应电能传输技术在电动汽车无线充电领域应用的研究现状进行了介绍,包括电路拓扑分析、系统控制和磁耦合机构设计等。然后阐述了本文的研究目的及意义。接着,本文就感应电能传输的基本原理进行了分析,包括补偿环节、电能变换环节和磁耦合机构,其中重点讲述了磁耦合机构的工作原理和建模求解方法。接着,以圆形线圈为基础,分析了对称和非对称磁耦合机构的偏移特性,研究了绕线匝数、磁芯和线圈不对称程度对磁耦合机构偏移特性的影响,研究发现,非对称磁耦合机构偏移性能优于对称磁耦合机构,并随着不对称程度的提高,抗偏移特性更好,匝数取值在线圈最大绕制匝数的一半左右时可以兼顾高耦合系数和低成本,磁芯的使用在一定气隙范围内能够有效增强原副边线圈耦合。最后,本文研究了带有抵消线圈的非对称磁耦合机构,给出了设计流程并进行了详细分析。该结构具有较强的抗偏移能力,传统非对称磁耦合机构互感在规定偏移范围内下降30%,而新的结构互感可以在规定偏移范围内基本保持恒定。使用最终优化的磁耦合机构设计的双边LCC补偿的感应电能传输系统在偏移距离达到副边线圈直径的1/3时传输功率下降5%左右,而不带有抵消线圈的非对称磁耦合机构在同等偏移距离时传输功率下降30%左右,文章对系统进行了实验平台搭建,并与仿真分析对比,验证了理论的正确性。此外,本文还研究了电动汽车充电的兼容性,主要是原副边线圈气隙匹配的问题,先说明了其概念并分析了原理,然后基于带有抵消线圈的抗偏移磁耦合机构设计了额外的副边线圈,两副边线圈工作气隙不同,而基于同一原边传输相同功率,最后进行了实际系统的搭建并与仿真分析对比,验证了理论的有效性。