无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术具有电能传输灵活和操作安全性高等优点。近年来,随着车到万物（Vehicle-to-Everything,V2X）能源互连技术的迅猛发展,例如车到电网（Vehicle-to-Grid,V2G）,车到住宅/建筑物（Vehicle-toHome/Building,V2H/B）等,双向无线电能传输（Bidirectional Wireless Power Transfer,BWPT）技术作为WPT领域中重要的分支,已逐渐成为一种有效的能源互联解决方案。但是,由于BWPT系统相比于单向WPT系统,其控制更加复杂,且原副边控制器是相互独立的,在没有任何物理接触的情况下,难以实时共享相位信息。因此,如何实现原副边高频变换器之间的相位同步是BWPT系统正常运行的关键。针对BWPT系统的同步控制问题,已经提出了一些利用无线通信设备或辅助线圈等的同步控制思路和方案。由于EMI和额外信号检测设备会引发系统可靠性低、成本高和结构复杂等问题。因此,本文针对BWPT系统同步控制问题和现有同步控制技术进行了深入研究,提出了基于有功无功电流分解的BWPT系统同步控制方法。论文主要工作和内容如下:（1）本文介绍了BWPT系统的应用背景和组成结构,进一步对BWPT系统的工作原理进行了详细分析。将系统抽象为相应的BWPT系统电路模型。以串联（Series–Series,SS）补偿拓扑的BWPT系统电路模型为例,由系统电路模型推导了对应的系统数学模型。最后,根据系统数学模型和BWPT系统实际运行情况,引出了导致BWPT系统无法正常工作的同步控制关键问题。（2）针对BWPT系统同步控制关键问题,本文提出了基于有功无功电流分解的同步控制方法。从三角函数的特性出发,对有功电流和无功电流理论进行了详细的介绍。此外,由于BWPT系统中电源谐波含量将会对系统采用基波近似方法的准确性产生影响,进而在同步控制所需要的无功电流过零点相位中引入误差。因此,本文对BWPT系统采用了全波电压作为系统激励,对副边高频变换器产生的交流电流进行了有功和无功电流的分解。特别分析了高次谐波作为系统激励对无功电流过零点相位准确性的影响程度。由于BWPT系统同步控制对系统参数敏感,因此,本文还对系统中主要参数进行了敏感性分析,探讨了系统参数摄动对有功电流和无功电流等的影响。（3）提出了基于现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array,FPGA）的BWPT系统数字化同步控制算法。对数字化同步控制算法中关键的三个模块:直接数字频率合成（Direct Digital Frequency Synthesis,DDS）技术、数字滤波器和数字化PID控制器分别进行了介绍,并且对上述三个关键模块分别在FPGA上进行了仿真验证。最终,根据所提BWPT系统同步控制方法,在FPGA中编写了BWPT系统运行所需的完整同步控制算法。（4）为了验证所提数字化同步控制方法的可行性,搭建了1k W功率的BWPT系统实验平台。实验主要从同步控制方法、双向功率传输、系统输出功率调节和系统参数敏感性四个方面出发进行了验证。实验结果表明,该系统可以在2ms内快速切换功率传输方向,1k W功率传输时,最大效率可以达到96.48%,并且在系统参数摄动时依然可以稳定运行。