随着石油、化石能源短缺和污染问题的日益严重,电动汽车以其自身低能耗、无污染等优点得以快速发展,而无线充电技术是电动汽车一种新型的充电方式,它相对于传统的有线充电方式具有充电灵活安全、取电方便、无接触火花等优势,具有良好的市场应用前景。本文以提高磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输效率为目标,对系统中耦合线圈的设计、系统多参数匹配及线圈偏移问题进行优化,使得无线电能传输系统整体工作在最佳状态。主要内容如下:(1)利用电路互感耦合理论对磁耦合谐振式无线电能传输方式的原理进行系统的分析,着重对比分析串联-串联和串联-并联两种拓扑结构传输性能。通过在Matlab中对比采用不同拓扑结构下的负载对输出功率和传输效率的影响,确定了串联-串联谐振结构作为磁耦合无线电能传输方式。(2)在Maxwell仿真中选出适用于电动汽车无线充电系统中的两线圈结构的平面圆形螺旋线圈,并以提高系统传输效率为目的,对线圈结构参数进行优化设计,通过优化设计找出系统最佳传输效率时所对应的线圈匝数和匝间距,提高了系统的传输效率。(3)对影响磁耦合谐振式无线电能传输系统效率的关键参数进行了优化设计,并利用自适应粒子群优化算法,找出一组最佳的参数匹配值,使得系统传输效率达到最优。(4)针对无线电能传输系统在实际应用中产生的线圈偏移现象,运用粒子群优化算法,通过对两线圈间轴向距离进行调整,有效提高了系统的传输效率。(5)在Matlab中搭建电动汽车无线充电系统的仿真模型,通过优化设计可使系统传输效率最高达到91%,验证了系统方案及优化方法的有效性。