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移动式感应耦合电能传输(MICPT)是一种通过空间电磁场耦合、非物理接触传递能量的新型供电方式，具有安全、可靠、环境友好的优点，在城市轨道交通等移动供电领域具有广泛应用前景。论文针对MICPT的特点，从移动式无接触变压器和高频变流器建模、能量传输特性分析、不同负载工况下的输出功率闭环调节控制、分段供电控制几个方面进行深入研究，对提高移动式感应耦合电能传输系统效率、供电稳定性具有重要的理论和实际意义。 论文首先深入研究了MICPT系统输出功率和传递效率随电阻、互感、频率的变化特性，提出了一种移动式无接触变压器结构方案，对原副边相对运动时电感变化特性等进行了深入分析，建立了MICPT原边电流源模型控制下的系统控制模型。分析了电机驱动系统作为MICPT负载的供电特性，仿真和试验验证了采用可变电阻替代电机驱动系统进行分析的优越性。面向未来高频大功率MICPT的应用，提出了基于多倍频逆变器的解决方案，并基于该方案提出了采用变倍频控制实现在负载变化较大情况下改善系统效率的策略。所研制的实验装置输出功率可达10kW，最大传输效率达到85％。 针对轻负载工况下高频变流器效率低的问题，论文建立了基于谐波的数学模型，分析了不同开关频率和移相角下的系统传输特性，提出了一种利用逆变器输出电压中的谐波成分参与功率传递的谐波移相控制（HPSC）策略。测试结果表明，负载率11％以下时HPSC控制比用传统移相控制效率提升了6.83％～19.94％。考虑到HPSC控制下逆变器输出电流各周期幅值变化的特点，提出了一种采用逆变器输出电流绝对值的平均值进行原边电流闭环控制的方法。在考虑逆变器死区因素下给出了HPSC方法开关频率的切换控制策略。 针对中载和重载工况下高频变流器的损耗问题，分析了基于脉冲密度控制(PDM)方法下MICPT系统稳态负载电压与脉冲密度的关系，提出了一种改进的均匀脉冲密度控制方法以降低开关损耗。对PDM和HPSC方法进行了对比分析和测试，结果表明在中载工况下PDM比HPSC效率最大可提升7％。轻载下采用HPSC控制、中载和重载时采用PDM控制的MICPT功率控制策略，具有系统效率高且控制特性好的优点。通过采用副边负载电压作外环、原边电流平均值作内环的双闭环控制方法，在静止和移动供电下都实现了良好的负载电压控制。 针对轨道交通长距离供电的要求，分析了副边数量、原边分段间隔、原边分段长度对功率传递、功率波动、传递效率的影响，提出了一种原边分段供电、副边经整流器串联连接的供电拓扑结构。针对一定距离的分段供电系统，计算了原边绕组铜耗和原边绕组长度与分段数量的关系。根据建立的系统数学模型，得出了系统负载电压与原边电流的关系。最后研究了系统的分段供电控制策略，通过位置检测和双闭环控制，实现了分段供电情况下负载电压的平稳控制。 对研制的一台20kVA和一台150kW/750V轨道交通无接触供电系统样机进行了详细分析、仿真计算和实验测试，结果验证了所提方法的有效性。