1.一种电场耦合式的电动汽车无线充电技术电压优化方法，包括顺次连接的直流电源、电场耦合式无线电能传输电路和负载，电场耦合式无线电能传输电路包括顺次连接的高频逆变器、原边补偿结构、副边补偿结构和高频整流器，其特征在于，原边补偿结构和副边补偿结构通过耦合结构连接，其中：所述原边补偿结构包括与直流电源的正输入端连接的发射补偿电容Cp、与发射补偿电容Cp另一端连接的发射线圈L1和发射线圈Lp，发射线圈L1另一端连接耦合结构，发射线圈Lp另一端分别连接直流电源U的负输入端和耦合结构；

所述耦合结构包括形成一个六极板式耦合结构的模拟地面P5、模拟车壳P6、由四块金属极板组成的耦合极板组，所述耦合极板组包括分别为设置于地下发射侧的发射极板P1和P2、设置于电动汽车上接收测的接收极板P3和P4；所述发射极板P1、发射极板P2、接收极板P3、接收极板P4、模拟地面P5和模拟车壳P6两两之间形成一个电容；

所述副边补偿结构包括与耦合结构连接的接收线圈L2、与接收线圈L2另一端连接的接收补偿电容Cs和接收线圈Ls，接收补偿电容Cs另一端和接收线圈Ls另一端均连接高频整流器；

电场耦合式的电动汽车无线充电技术电压优化方法的具体步骤如下：

步骤1：确定CPT(Capacitive Power Transfer)系统极板间各个电容的参数；

步骤2：根据供电系统要求，确定CPT系统的输入电压Vin、输出电压Vout以及输出功率Pout；

步骤3：选择CPT系统频率v，比较CPT系统频率v与根据步骤1和2中参数计算所得的CPT系统最低频率fmin的大小，若满足v

步骤4：根据步骤3确定的CPT系统频率v计算CPT系统中发射补偿电容Cp、接收补偿电容Cs的电容值，再计算出CPT系统中各发射线圈和接收线圈的电感值，根据计算出的电感值制作发射线圈和接收线圈并以此来搭建CPT系统电路。

2.根据权利要求1所述的一种电场耦合式的电动汽车无线充电技术电压优化方法，其特征在于，所述发射极板P1、发射极板P2、接收极板P3、接收极板P4、模拟地面P5和模拟车壳P6两两之间形成一个电容，由此得到15个电容形成的电容组，基于实际应用与电动汽车时对极板的尺寸、间距要求制作出耦合极板组，再利用仪器测量出15个电容分别对应的电容值，且各参数不会发生变化。

3.根据权利要求1所述的一种电场耦合式的电动汽车无线充电技术电压优化方法，其特征在于，所述步骤2中，确定CPT系统的输出功率Pout包括以下步骤：(A-1)、将六极板式耦合结构等效为一个三端口网络模型，其中，发射极板间等效为一个发射端口1，接收极板间等效为一个接收端口2，模拟地面P5与模拟车壳P6之间等效为一个等效端口3，三端口的端口电压分别记为Vc1、Vc2、Vc3；C1、C2、C3分别表示发射端口1、接收端口2和等效端口3的等效自容；Ic1、Ic2、Ic3表示接收端口2与等效端口3对发射端口1、发射端口1与等效端口3对接收端口2、发射端口1与接收端口2对等效端口3产生电磁耦合作用等效出的电流；I1表示发射极板P1和P2接收到的电流，I2表示接收极板P3和P4传输至副边补偿结构的电流，I3表示设想的金属车壳与地面之间的电流；

将直流电源U以及高频逆变器等效为一个交流电压源Vin，将输出侧接收到的电压等效为一个交流电压源Vout，以Iin、Iout分别表示高频逆变器输入CPT系统的电流和输入高频整流器的电流；

(A-2)、计算CPT系统电路中只有交流电压源Vin作用并将交流电压源Vout短路时，发射线圈L1的电感值及输入电流Iout；

(A-3)、计算CPT系统电路中只有交流电压源Vout作用且交流电压源Vin将短路时，耦合极板上的电压值、输入电流Iin和接收线圈L2的电感值；

(A-4)、根据上述各数据计算CPT系统的输出功率Pout。

4.根据权利要求3所述的一种电场耦合式的电动汽车无线充电技术电压优化方法，其特征在于，所述步骤(A-2)中，发射线圈L1的电感值及输入电流Iout的计算方法如下：(A2-1)、当交流电压源Vout短路后，接收补偿电容Cs和接收线圈Ls产生并联谐振，使得经过接收线圈L2的电流I2等于0；由于发射线圈L1与Lp串联后和等效自容C1发生并联谐振，使得流经发射补偿电容Cp的电流等于0；基于基尔霍夫电压定律，CPT系统电路中各个回路的电压方程如下：其中，ω表示CPT系统开关角频率，j为复数符号，L1、Lp分别表示发射线圈L1、Lp的电感值，CM12、CM13、CM23分别表示发射端口1和接收端口2之间的互容值、发射端口1和等效端口3之间的互容值、接收端口2和等效端口3之间的互容值，V′c1、V′c2、V′c3分别表示等效出的三端口互相作用的等效电压值；

(A2-2)、发射端的发射线圈Lp与发射补偿电容Cp在CPT系统开关频率ω下谐振，且接收端的接收线圈Ls与接收补偿电容Cs谐振，可得：将公式(2)带入到方程组(1)中，可得当只有交流电压源Vin作用时，六极板式耦合结构中各个等效端口电压分别为：(A2-3)、引入常数D：

将公式组(3)化简为公式组(5)：

由于此时接收补偿电容Cs与接收线圈Ls等效为断路，所以此时接收补偿电容Cs两端的电压与六极板式耦合结构等效出的等效自容C2上的电压相同，即都为Vc′2，由此可得输出电流Iout：(A2-4)、利用原边补偿结构中的发射线圈L1与Lp串联后补偿六极板式耦合结构等效出的等效自容C1、再利用副边补偿结构中的接收线圈L2与Ls来补偿等效出的等效C2，以抵消电路内部的阻抗，得到发射线圈L1的电感值为：

5.根据权利要求4所述的一种电场耦合式的电动汽车无线充电技术电压优化方法，其特征在于，所述步骤(A-3)中，当只有交流电压源Vout作用且交流电压源Vin将短路时，发射补偿电容Cp与发射线圈Lp产生并联联谐振，使得流经发射线圈L1与接收补偿电容Cs的电流等于0，由此可得耦合极板上的电压值与高频逆变器输入CPT系统的电流值以及接收线圈L2的电感值如下：公式(8)中，V″c1、V″c2、V″c3分别表示只有交流电压源Vout作用且交流电压源Vin将短路时，发射端口1、接收端口2、等效端口3的端口电压；

根据功率计算公式可得CPT系统最终的输出功率Pout为：

6.根据权利要求5所述的一种电场耦合式的电动汽车无线充电技术电压优化方法，其特征在于，所述步骤2中，计算CPT系统频率f包括以下步骤：(B-1)、根据叠加电源法，将电压Vc3的电压值表示为：

Vc3＝V′c3+jV″c3  (12)

将公式(4)与公式(7)代入公式(12)中，可以得到当选取输入电压Vin作为参考向量时，耦合极板等效出的金属车壳与地面间电压Vc3的表达式为：公式(13)中，因输入电压Vin、输出电压Vout与耦合极板间的参数均固定不变，由此可得，电压Vc3的实部与发射补偿电容Cp有关，虚部与接收补偿电容Cs有关；

(B-2)、引入变量a、b，两变量的值分别为：

由于计算人体接触到金属车壳时所能承受的电压时，需要用到金属车壳与地面间的电压的有效值|Vc3|，根据公式(13)和(14)可知，此时：此时，当a＝b时， 可得最小值，且此最小值为 即当满足a＝b时，金属车

壳与地面间感应出的电压最小，最小值|Vc3|min可表示为：

联立公式(14)中两等式，计算得出发射补偿电容Cp与接收补偿电容Cs的关系如下：

将公式(17)代入公式(16)可得，此时电压Vc3的最小值|Vc3|min为：

由于耦合极板间的参数固定，且在CPT系统工作时输出功率Pout恒定，所以此时Vc3的最小值与CPT系统开关角频率ω有关；

(B-3)、CPT系统工作过程中，为保证人身安全，金属车壳上的电压不能超过8.35V，根据系统频率与角频率的关系，结合公式(18)中CPT系统开关角频率ω与电压Vc3的关系可知，为使电压Vc3的有效值低于8.35V，CPT系统频率f应满足：即CPT系统最低频率fmin为

7.根据权利要求6所述的一种电场耦合式的电动汽车无线充电技术电压优化方法，其特征在于，所述步骤4中，步骤3中确定的CPT系统频率v与CPT系统开关角频率ω的关系为ω＝2πv，计算发射补偿电容Cp和接收补偿电容Cs的电容值的具体方法为：将公式(17)代入公式(11)中，可得：由于发射线圈Lp与接收线圈Ls分别与发射补偿电容Cp与接收补偿电容Cs在CPT系统频率下谐振，所以可以计算出发射线圈Lp与接收线圈Ls的电感值：