传统燃油车将逐步退出市场,电动汽车的充电问题却始终没有得到很好的解决,接触式的充电桩存在使用不便和安全隐患问题,而无线电能传输技术(Wireless Power Transfer,WPT)安全可靠,是当今的研究热点和发展趋势,但是WPT在商业化过程中仍然存在着两个关键问题,即负载阻抗匹配和异物检测。本文分析了国内外WPT负载阻抗匹配的研究现状,总结出四种方案,包括无源器件匹配,DC/DC电路匹配,频率调制和动态调谐控制调制,并就其中的DC/DC电路阻抗匹配方法进行了重点研究。在理论推导最优负载和匹配原理的基础上,提出了一种具有最大效率追踪的阻抗匹配方案,完成了硬件电路和原副边控制策略的设计。样机实验中,系统效率始终维持在83%以上,验证了方案的可行性和正确性。作为第二个研究重点,本文还总结了国内外的研究成果和在国内公开的WPT异物检测的48项专利,并根据工作原理归纳为基于检测线圈,基于原充电系统和其他原理三类,在对比三类方法的优缺点后,提出了一种基于检测线圈的有源异物检测方案,该方案利用对负载敏感的高频激励源,检测出改变线圈谐振态的异物,其检测效果不受WPT系统工作状态的影响。本文给出了方案的理论推导和数学分析,以及实现方案,详细介绍了五个模块的功能和设计,包括:高频激励源,变压器,谐振线圈,滤波电路和信号调理电路。最后研发完成了实验样机,在WPT系统600W传输功率下,能灵敏地检测出一元硬币,达到了异物检测的效果。最后,论文总结了两方面的研究成果和主要结论,提出了几个尚未解决的问题,并对未来的进一步发展给出了建议和构想。