随着无线电能传输技术的发展,双向感应耦合电能传输（Inductively Coupled Power Transfer,ICPT）系统在应用中逐渐展现其独特的优势,在轨道交通非接触式牵引供电中牵引状态下电网提供电能给列车,制动状态下列车将电能反馈到牵引电网中,可实现电能在“源”与“荷”之间双向流通。ICPT系统避免了传统接触供电方式的导线磨耗严重、易漏电等问题,具有供电灵活、安全可靠、维护成本低的特点,适合近距离大功率传输。主要应用于轨道交通牵引供电、工业生产、电动汽车非接触充电等场合。双向ICPT系统的实际应用中存在信号交互的需求,例如在轨道交通中进行信号与电能的并行传输能够辅助列车高效可靠的运行,同时信号交互可为列车提供控制与反馈等信息。因此,研究双向ICPT系统的信号与电能并行传输方法对提升电能传输效率、实现原副边信号交互具有重要的现实意义。本文主要从D-LCC型双向ICPT系统的信号与电能并行传输方法的特性分析、信号耦合线圈参数设计以及基于信号与电能并行传输的双向ICPT系统移相控制三方面展开研究。首先通过对比分析典型谐振补偿网络的传输特性,确定D-LCC型作为双向ICPT系统的谐振补偿网络,采用串联注入式的FSK信号调制解调方式,给出了双向ICPT系统信号与电能并行传输方法的电路结构;进一步在特性分析方面,分析了系统电能传输电路的传输特性,分别对系统电能传输电路与系统信号传输电路进行建模,利用状态空间模型与交流阻抗法分析信号与电能间的互扰问题,通过仿真分析频域响应特性对该方法的可行性进行验证;在信号耦合线圈参数设计方面,考虑到串联注入式结构中的信号耦合线圈电感对电能传输电路和信号传输电路的影响,将提高电能传输效率作为目标,从信号传输质量角度设计信号耦合线圈电感,基于叠加原理选定信号耦合线圈电感的设计范围,进而利用交流阻抗法分别分析信号传输速率、信道带宽以及信号传输信噪比与信号耦合线圈电感间关系,获得最优值点,经过对比传输效率与频率响应进行仿真验证。最后为了验证给出的信号与电能并行传输方法和所设计信号耦合线圈电感的有效性和正确性,基于MATLAB/Simulink平台搭建D-LCC型双向ICPT系统仿真模型,利用信号传输电路传递控制信号实现双向ICPT系统移相控制。通过对D-LCC型双向ICPT系统信号与电能并行传输方法的理论分析,发现信号与电能在并行传输时的互扰较小,系统的波特图与信号误码率分析表明信号传输对主电路的电能传输效率未造成明显干扰,实现了信号交互传输的较高准确性。通过给出信号耦合线圈电感设计方法,有效提高了系统信号传输质量与准确性。