电动汽车的无线充电（wireless electric vehicle charging,WEVC）是未来电动汽车领域发展的重要技术,具有方便、灵活、可靠的优点。感应式无线电能传输是目前最适合用于商业化的WEVC的技术。一个完善的WEVC系统,不仅需要实现高效的无线电能传输,还要具备多种辅助功能,包括:地面端（ground assembly,GA）与车辆端（vehicle assembly,VA）之间高速可靠的无线通信、GA充电线圈表面高灵敏度的异物检测以及高精度的充电线圈位置检测。本文围绕这三项关键功能,通过高频辅助载波注入技术,提出了一套集成VAGA近场通信（near-field communication,NFC）的电动汽车无线充电金属异物检测（metal object detection,MOD）和充电线圈位置检测（position detection,PD）的设计方法。首先,本文分析了现有WEVC辅助系统研究中存在的集成度低、无法独立于电能传输工作的问题。为解决这些问题,本文在无线电能/数据复合传输技术的基础上,提出了基于高频辅助载波实现VA-GA NFC、MOD和PD的方案。其次,提出了一种双用途检测线圈阵列作为MOD和PD传感器,并分别分析了检测线圈在执行MOD和PD时的工作原理,设计了检测线圈阵列扫描和信号处理电路。这种功能集成化的设计减少了元件,简化了WEVC系统的结构。此外,由于高频辅助载波独立于电能传输状态,因此,上述3项辅助功能都能够工作在同时传输电能和不传输电能的情况下。最后,搭建了WEVC系统验证平台,平台具备3.3k W无线电能传输和上述3项辅助功能。实验结果表明,该集成系统能够实现高速全双工的NFC通信、高灵敏度无盲区的MOD和高精度的PD。综上,本文基于功能复用和集成设计思想,对电动汽车无线充电系统中必备的辅助功能进行了研究,通过高频辅助载波的引入和双用途检测线圈的设计,提出了集成NFC通信、金属异物检测、充电线圈位置检测的电动汽车无线充电系统,为电动汽车无线充电商业化进程提供了思路。