目前电动自行车充电引发的重大火灾事故接连不断,而80%的火灾发生在充电过程中,私拉电线、堵塞楼道,电动车充电乱象严重威胁社区安全,对人们的生命财产安全造成极大地安全隐患。公安部门先后多次下发关于电动自行车火灾防范的通知,各地逐步将电动车火灾纳入消防条例,禁止违反用电安全要求私拉电线和插座给电动车充电。因此,在安全工程领域探索构建电动自行车无线充电及安全系统的设计显得十分迫切。本文首先介绍了三种无线电能传输方式:感应式WPT、谐振式WPT、电磁波式WPT。运用耦合模态理论和电路理论在磁耦合谐振式无线充电技术的基础上分析了能量的传输过程,推导出电路传输特性表达式,分析得到影响磁耦合谐振式WPT系统传输特性的主要因素。接着以传输距离、效率、Q因子、线圈内阻、负载电阻、耦合系数等参数为研究基础,分别对磁耦合谐振式WPT的高频逆变部分、发射接收线圈部分、整流滤波稳压部分进行了设计。通过总结这几部分的设计得出最终的磁耦合谐振式WPT电路原理图,并通过MATLAB软件分析了各个影响因数对传输特性的影响,给出了各参数最佳的选择范围,通过Ansoft Maxwell仿真软件验证了圆柱螺旋式线圈在磁耦合谐振式系统中具有更好的传输特性。最后设计了电动自行车的安全充电系统,设计了控制回路以DSP控制器为核心,分析设计了电动自行车电池充电电压、电流、温度等采样电路,IGBT驱动电路、保护电路等。根据充电方法设计了软件控制主程序,设计并说明各个子程序的流程。在充电过程中,利用模糊PID进行故障检测诊断,实现电动自行车安全充电的目标。