感应耦合电能传输(Inductively Coupled Power Transfer,ICPT)技术作为一种非接触电能传输方式,因其适用范围广,应用成本低,电能传输效率高,传输功率大等优点而得到了各国研究人员的重视。传统的长导轨式移动ICPT系统的原边供电线圈很长,导致原边供电线圈阻抗大,交流损耗严重,传输效率低,电磁泄漏问题严重,如果在移动式ICPT系统中采用分段式供电的方法,只激励需要供电的原边线圈,其余线圈处于待机状态则可以有效减少电能损耗和电磁辐射,提高能源利用率。但是,移动式ICPT分段供电系统的实现前提是确定原边线圈的接力供电顺序,即确定负载位置,因此,确定负载的准确位置从而对负载下方的原边供电线圈进行激励以及进行有效的子线圈切换控制对移动式ICPT系统在大功率场合的应用有着重要的理论和现实意义。本文以轨道交通为应用背景,在分析移动式ICPT分段供电系统关键技术的基础上,主要从移动式ICPT分段供电系统的负载位置检测和切换控制两方面展开研究,首先阐述了ICPT系统的工作原理以及移动式ICPT分段供电系统的国内外研究现状及存在的问题。其次分析了移动式ICPT分段供电系统的关键技术,包括供电模式和补偿结构,供电模式方面,具体分析了集中式馈电模式和分布式馈电模式的工作特点以及各自的优缺点;补偿结构方面,分析了四种基本补偿结构以及混合型补偿结构,并对SS型,PS型以及LCL型补偿结构进行了详细分析,得出了SS型适合重载工况,PS型适合轻载工况,LCL型可以为负载提供稳定的电流和电压的结论。在此基础上设计了具有容错开关的可变补偿拓扑移动式ICPT分段供电系统总体结构。负载位置检测方面,给出了副边主动发送位置信息,原边实时探测的双线圈副边主动探测负载位置检测方法以及副边发送由多个频点合成的合成位置信号,原边滤波处理并拾取信号的多频点式负载位置检测方法。在切换控制方面,在分析基于趋近律滑模变结构控制的基础上,将改进的指数趋近律和变速趋近律进行组合,给出了在滑模运动前期采用改进指数趋近律,在滑模运动后期采用变速趋近律的改进组合趋近律滑模变结构控制方法。最后搭建了硬件实验平台,采用双线圈副边主动探测负载位置检测方法和基于改进组合趋近律的滑模变结构切换控制方法对本文所设计的系统进行了实验验证。通过理论分析和MATLAB/Simulink仿真实验验证了本文所给出的负载位置检测方法和切换控制方法的可行性和有效性,并通过基于DSP的硬件实验平台进一步验证了双线圈副边主动探测负载位置检测方法可以为线圈切换提供准确的切换信号,同时基于改进组合趋近律的切换控制方法可以有效减少线圈切换过程中的系统抖振现象。