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目前电动汽车(Electric Vehicles,EV)采用有线充电桩的方式对电动汽车进行能源补充,其对设备安装场地、天气等配套要求高,需要人工接线,操作繁琐,同时还存在一定的安全隐患,限制了充电桩和电动汽车的推广。基于非接触式充电省去了有线插电的要求,操作方便、简单、安全。本文研制了磁耦合谐振式电动汽车无线能量传输系统,比电磁感应能量传输的传输距离更长,比微波能量传输的传输功率更大,通过引入闭环控制,实现了动力电池的非接触式能量补充。本文首先运用谐振电路、谐振传输补偿结构等理论对磁耦合谐振式无线能量传输原理进行研究分析。对比RLC串联谐振、RLC并联谐振电路特点,选择RLC串联谐振网络。分析串联-串联(Series-Series,SS)补偿和串联-并联(Series-Parallel,SP)补偿的的传输原理,系统选用SS补偿拓扑。通过建立磁耦合谐振式无线能量传输系统的耦合模型,分析了谐振电感参数、负载阻值等对系统传输性能的影响,对系统总体拓扑结构进行了设计。然后,本文设计了一种具有三级功率变换结构的变换器,第一级AC/DC将工频三相交流电转换为可调直流电,并保证无线能量传输系统的输入功率因数满足相关标准要求。第二级DC/DC为后级提供一个宽范围可调、低输出纹波、精确受控的直流电。第三级DC/AC将直流电变为频率为80kHz的交流,通过谐振网络的原边线圈传输给副边线圈。同步整流部分则将副边线圈所接受到的高频交流电转换成可供电池充电的直流电压。进而,针对传统单纯补偿电容的不足,本文提出了双边CLC补偿的磁耦合谐振式无线能量传输系统谐振变换拓扑结构,通过对其拓扑结构进行理论分析、仿真,设计出的补偿拓扑结构可使原边励磁电流不受耦合和负载情况影响,可实现定频调压控制和电流源输出功能,对副边补偿电容进行小幅调整实现了原边零电压开关(Zero Voltage Switchs,ZVS)。同时,设计了无线能量传输系统的控制电路、驱动电路、原边控制算法、副边控制程序和系统通信协议,实现了对动力电池的恒流充电,使系统更加安全可靠。本文最终研制出了一台6.6KW磁耦合谐振式电动汽车无线能量传输系统实验样机,并对其进行了各项功能以及指标的测试,以30串12V20Ah的6-DZM-20动力电池为负载,进行功率负载测试,测试结果满足设计要求。