电动汽车的双向感应式无线电能传输技术使得能量可以以无线的方式在电动汽车蓄电池和电网之间进行交换，进而可为电网提供辅助服务，拥有广阔的应用前景。现有的研究多集中于单向无线电能传输系统，而对双向无线电能传输系统的研究较少。实际系统中，在宽功率范围下实现稳定和高效的双向功率传输是双向无线电能传输系统的基本要求。为了实现稳定高效的双向功率传输，本文以采用串联-串联完全补偿的双有源全桥结构的双向感应式无线电能传输系统(SS-BIPT)为研究对象，分别从系统建模方法、相位同步方法、功率调控方法和协调控制策略四个方面进行了研究。
　　首先，针对采用串联-串联完全补偿的双有源全桥结构的双向感应式无线电能传输系统，利用基波分析法，分析了系统的稳态特性；利用扩展函数描述法，推导了系统的大信号动态数学模型，通过对大信号动态数学模型在静态工作点进行局部线性化，得到了线性化的小信号动态数学模型。通过仿真和实验验证了所推导的大信号动态数学模型和小信号动态模型的正确性，该模型可以为控制器的设计提供参考。
　　为了实现双向感应式无线电能传输系统的稳定功率传输，本文提出了一种无需通信、无需辅助绕组、无需复杂硬件电路的相位同步方法，保证原副边激励电压的相位同步。该方法基于稳态情况下电压和电流之间的基波相位关系，通过检测副边谐振电流的基波相位，实时调整副边激励电压的基波相位，以实现相位同步。基于系统的动态模型，考虑到暂态过程中副边激励电压基波相位与副边谐振电流基波相位的耦合关系，对所提相位同步方法进行了建模，基于模型对相位同步控制器参数进行了设计，使环路能够拥有较快的响应速度和较好的稳定性。考虑到系统硬件参数与设计值之间存在的偏移，分析了失谐和互感系数变化对所提的相位同步方法稳态性能的影响。仿真和实验结果表明，所提相位同步方法具有较快的动态响应速度和较好的稳态性能，并且在失谐状况下仍能正常工作，且失谐情况下的稳态特性与理论推导相符合。
　　为了实现双向感应式无线电能传输系统的宽范围功率调节，并且获得较高的传输效率，本文提出了一种能够同时实现激励电压比优化和所有开关器件零电压开通的双侧三移相控制方法。该方法通过引入原副边激励电压基波相位差为额外的控制量，使所有开关器件实现零电压开通，同时配合激励电压脉冲宽度角的调节，实现激励电压比的优化，从而降低损耗，提高传输效率。对双侧双移相控制和双侧三移相控制两种功率调控方式进行了无线电能传输的实验验证，实验结果表明，相比于传统的双侧双移相控制方法，所提出的双侧三移相控制方法具有更高的系统传输效率。
　　为了实现双向感应式无线电能传输系统原副边控制器的稳定协调控制，本文提出了一种基于无线通信的双侧协调控制策略。该协调控制策略通过速率不高的无线通信方式实现双向感应式无线电能传输系统原副边控制器的数据交换，可使系统在原副边控制器各自独立控制下达到所期望的稳态工作点。以双侧双移相控制和双侧三移相控制为例，介绍了所提双侧协调控制策略的实现方式，并对所提双侧协调控制策略的稳定性进行了分析，阐述了控制策略中离散一阶惯性环节对改善系统稳定性的关键作用。仿真结果表明，在所提双侧协调控制策略的作用下，系统能够平稳地达到所期望的稳态工作点。