非接触电能传输已成为现代电能传输领域的一大热点，它可以在非电气接触的前提下对用电设备完成电能传输，避免了传统方式下因电缆插头等电气不良接触引起的安全问题，还在一定程度上增大了用电设备的移动空间。目前，非接触电能传输多以感应式电能传输技术为应用方案，它基于电磁感应原理，通过电磁耦合传输能量，在电动汽车、滑轨运输车等领域得到了广泛应用。但在某些特殊场合下，完成非接触电能传输同时要求信号的同步传输，如机器人的旋转关节、人造器官等，都需要电能和控制信号的同步实时传输，单一的完成一项工作也就失去了整个系统的意义。因此针对非接触电能传输在某些应用领域面临的问题，本文提出了两种基于感应式电能传输系统，同步传输信号的研究方案。文中首先以感应式电能传输系统为研究基础，概述了其发展研究现状，并阐述了感应式电能传输的基本原理和结构，介绍了感应式电能传输系统下的补偿理论，同时结合本课题，对非接触电能和信号同步传输的研究发展现状做了较为详细的概括，总结出非接触电能传输系统中，信号同步传输的重要研究意义。本文基于感应式电能传输系统结构上，提出了两种电能和信号的同步传输的解决方案，根据其工作特点分为：调幅式传输系统和注入式传输系统。文中详细讨论了两种方案中信号加载原理、解调原理，利用Simulink对所提出的传输系统进行了系统级电路仿真，对仿真结果进行了分析，验证了方案的可行性，利用有限元分析软件Ansoft maxwell对文中所采用的GU48罐型电磁耦合模型进行三维建模和仿真，并分析了在不同气隙下的耦合特性。通过以小型控制系统为供电对象，设计了基于两种方案下的硬件实验平台，通过该实验平台实现了非接触电能和信号同步传输，达到了预期的实验效果，最后文中针对两种方案，利用不同模型下的分析理论分析了每种方案下的数据传输速率影响因素、电能传输特性，对比分析了两种方案的各自优缺点。