无线电能传输技术具有方便、灵活、可靠的供电特点,改善了传统有线输电线路老化、场地受限等缺陷,受到越来越多的关注。谐振式无线电能传输技术因其在传输距离、传输功率以及传输效率等方面的均衡表现,成为无线电能传输技术的研究热点。无线电能传输技术在实际应用中仍需克服一些重要问题。侵入系统中的金属异物会因涡流损耗,降低系统传输效率,并对系统运行的安全性和可靠性造成影响。为保证系统传输效率,提高系统安全性和可靠性,本文对谐振式无线电能传输系统金属异物检测和阵列式系统负载识别开展了一系列探索与论证,主要成果如下:首先,针对谐振式无线电能传输系统金属异物侵入带来的安全隐患问题,本文提出一种金属异物三级定位检测系统。为明确金属异物对系统磁场环境的影响机理,并获得可靠的检测方法,本文分别从金属异物材质、异物大小、异物所处位置三方面对比分析了金属异物对系统磁场环境的影响;基于金属异物对系统磁场环境的影响机理,本文提出应用于无线电能传输系统的金属异物三级定位检测系统,该检测系统不会对系统传输功率和传输效率产生影响;通过Maxwell磁耦合执行机构和Simplorer外电路建立联合仿真,确定系统检测阈值电压1.4V;最后搭建了实验样机验证了该系统对于谐振式无线电能传输系统的有效性。其次,针对阵列式无线电能传输系统异物侵入及空载运行带来的安全隐患问题,本文提出一种通过发射端极性磁场和非极性磁场形式切换实现负载识别的方法。该检测方法无需任何附加结构,通过阵列式无线电能传输系统特殊的发射端结构,实现发射端磁场形式切换;为使系统达到良好的触发效果,本文针对阵列式系统发射端复杂磁场环境存在的“检测死区”问题,对附于接收线圈上的触发线圈进行了结构优化,并最终提出夹角成30°的交叉长短排列触发线圈结构;最后通过仿真验证了该方法的有效性。