CN111404209A - 一种低频大功率的无线电能传输新型系统装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低频大功率无线电能传输新型系统装置，它的组成包括：工频电网(1)，原边整流电路(2)，高频逆变电路(3)，原边补偿电路(4)，发射线圈电路(5)，接收线圈电路(6)，副边补偿电路(7)，开关切换电路(8)，负载端电路(9)，其特征在于：工频电网(1)经过整流电路(2)将交流电转化为直流电，再经过高频逆变电路(3)形成高频的交流电，通过原边补偿电路(4)和发射线圈电路(5)与接收线圈电路(6)和副边补偿电路(7)之间形成传输通道，并可通过开关切换电路(8)切换补偿电路，传输到负载端电路(9)。本发明无需重新设计线圈，提升系统功率，符合现代电动汽车无线充电的发展趋势。

Description

一种低频大功率的无线电能传输新型系统装置

技术领域

本发明低频大功率的无线电能传输新型系统装置属于大功率磁耦合谐振式无线电能传输，特别是应用于电动汽车领域。

背景技术

自从2007年MIT提出了磁耦合谐振式无线电能传输概念以来，该技术得到迅速的发展，并在植入式医疗设备、家电、移动设备与电动汽车的无线充/供电中得到广泛的研究与应用。传输功率的提高对于电动汽车无线充电尤为重要，提升功率等级的方式主要有：电源并行拓扑，通过多个并行电源，进行功率的分配，但并联拓扑过于冗余(H.Hao,G.A.Covicand J.T.Boys,"A Parallel Topology for Inductive Power Transfer PowerSupplies,"in IEEE Transactions on Power Electronics,vol.29,no.3,pp.1140-1151,March 2014.)；多相并联，存在相间电流不平衡，线圈损耗严重的缺点(邓其军,刘姜涛,陈诚,等.多相并联的15kW无线电能传输系统[J].电力自动化设备,2017,37(11):194-200.)；谐振拓扑对功率输出等级的影响。

目前研究最多的谐振电路结构有SS型、SP型、PS型、PP型等四种基本的补偿结构(Villa JL,Sallan J,Osorio J F S,et al.High-Misalignment Tolerant CompensationTopology For ICPT Systems[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,2011,59(2):945-95.)，其中最为广泛使用的是SS结构，但此结构存在固有的缺点：它的额定输出功率受设计线圈参数的限制，输入电压不变的情况下，系统的额定输出功率不变。除了上述四种基本谐振拓扑外，一种复合型LCC结构，其可实现ZPA和ZVS，并且其输出电流与负载无关，性能优异，获得了广泛的研究(Li S,Li W,Deng J,et al.A Double-Sided LCCCompensation Network and Its Tuning Method for Wireless Power Transfer[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology,2015,64(6):2261-2273.)。

本发明对磁耦合谐振式无线电能传输补偿拓扑进行研究，谐振拓扑的形式和参数的配置对系统的功率和效率的影响很大，提出了一种通过切换补偿拓扑结构装置和合理的参数配置提升系统功率的方法，因此研究补偿结构对功率提升对发展现代电动汽车无线电能传输系统的系统装置有着重要的研究价值和意义。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种低频大功率的无线电能传输新型系统装置。

本发明设计的低频大功率的无线电能传输新型系统装置按照传输方式为磁谐振式无线电能传输，采用谐振，满足传输距离的要求，其中的原副边补偿电路电路的补偿方式的切换和参数配置可控制输出功率的大小。

实现本发明目的的技术解决方案为：

1)一种低频大功率的无线电能传输新型系统装置，它的组成包括：工频电网1，原边整流电路2，高频逆变电路3，原边补偿电路4，发射线圈电路5，接收线圈电路6，副边补偿电路7，开关切换电路8，负载端电路9，连接关系：工频电网1经过整流电路2将交流电转化为直流电，再经过高频逆变电路3形成高频的交流电，通过原边补偿电路4和发射线圈电路5与接收线圈电路6和副边补偿电路7之间形成传输通道，并可通过开关切换电路8切换补偿电路，传输到负载端电路9。

2)开关切换电路8由S1和L4并联，S2和C5串联，S3和C6串联，S4和L5并联构成。

3)原边补偿电路4由C3或者C3、L4、C5串并联构成。

4)副边补偿电路7由C4或者C4、L5、C6串并联构成。

5)原边整流电路2由D1、D2、D3、D4形成全桥电路，C1并联在全桥电路侧，L1串联在C1和Mos之间，C2并联在输出端，D5在C0和Mos之间作续流。

6)高频逆变电路3由Q1和D6、Q2和D7、Q3和D8、Q4和D9两者并联，再形成全桥电路。

7)发射线圈电路5由R1、L2串联构成。

8)接收线圈电路6由R2、L3串联构成。

9)负载端电路9由R3构成。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

1)本发明采用LCC补偿拓扑和SS补偿拓扑相结合的方式，通过开关的切换可以适应于不同功率，应用于不同的场合。

2)本发明可以通过LCC补偿拓扑的参数配置，使得当开关切换，功率转变的同时，系统的效率不会降低。

3)本发明在传输距离变远的情况下，通过开关切换成LCC模式，系统的安全性更佳。

4)本发明在传输距离变近的情况下，通过开关切换成SS模式，系统安全性更好。

5)本发明可解决同一设备在不同功率需求下的应用。

正由于该种低频大功率的无线电能传输新型系统装置具有如上优点，将其应用于磁耦合谐振式无线电能传输系统中不仅能够运用到电动汽车更高功率的应用场合还能够通过合理配置补偿电路的参数避免于应用于不同厂商负载端由于不匹配而导致系统效率急剧下降的问题。

附图说明

图1低频大功率的无线电能传输新型系统装置组成框图

图2补偿电路开关投切电路图

图3无线充电系统中的SS型系统装置原理图

图4无线充电系统中的LCC型系统装置原理图

图5无线充电系统中的SS型系统仿真输入输出波形

图6无线充电系统中的LCC型系统仿真输入输出波形

图7SS系统等效电路模型

图8LCC系统等效电路模型

图中：1为工频电网，2为原边整流电路，3为高频逆变电路，4为原边补偿电路，5为发射线圈电路，6为接收线圈电路，7为副边补偿电路，8为开关切换电路，9为负载端电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

1.低频大功率的无线电能传输新型系统装置

本发明采用的是使用磁谐振式传输方式，其电路原理图如图3、图4所示。

工频电网1，原边整流电路2(由D1、D2、D3、D4形成全桥电路，C1并联在全桥电路侧，Mos并联在输出口，L1串联在C1和Mos之间，C0并联在输出端，D5在C0和Mos之间作续流)，高频逆变电路3(由Q1和D6、Q2和D7、Q3和D8、Q4和D9两者并联，再形成全桥电路)，原边补偿电路4(C3或者L4、C5和C3串并联构成)，发射线圈电路5(R1和L2串联构成)，接收线圈电路6(由R2和L3串联构成)，副边补偿电路7(由C4或者C4、C6和L5构成)，开关切换电路(由S1、S2、S3和S4构成)，负载端电路9(由R3构成)。

主要元器件：整流电路二极管电容电感和MOS管、高频逆变电路IGBT和二极管、原边补偿电路电容电感、发射线圈电路电感电容、接收线圈电路电阻电感电容、副边补偿电路电感电容、开关切换电路的开关装置、负载端电路电阻。

低频大功率的无线电能传输新型系统装置为了实现功率等级的切换和高效率的输出，其必须满足一下设计：

2.开关切换电路设计

图2为补偿电路开关投切电路图，通过对S1、S2、S3和S4的的投入或者切断可以使得系统的补偿电路在SS模式和LCC模式之间变换，并且由于对原边补偿电路与副边补偿电路的参数配置，在不降低效率的同时，使得系统可以在不同功率之间来回的变化，以适应所需要的设备不同功率下的需求。

第一阶段：S1、S4闭合，S2、S3断开，短路电感L4和L5，断路电容C5和C6，这种情况下，系统处于SS模式下，图3为无线充电系统中的SS型系统装置原理图，图5为无线充电系统中的SS型系统仿真输入输出波形；

第二阶段：S1、S4断开，S2、S3闭合，电流流过电感L4和L5，电容C5和C6，这种情况下，系统处于LCC模式下，图4为无线充电系统中的LCC型系统装置原理图，图6为无线充电系统中的LCC型系统仿真输入输出波形。

通过开关切换在两种电路之间选择运行，并且通过合理的参数配置，进行仿真。可知，从两种仿真波形上看出，线圈不变的情况下，不仅效率没有降低，而且功率提升了24.5％。适应于同一参数设备下，不同功率的需求。本发明可行性高，且有实际运用价值。

3.原边补偿与副边补偿电路设计

考虑到电动汽车无线充电应用的大背景，本文根据SAE标准，设计谐振频率为85kHz。下面分别对SS型和LCC型补偿拓扑进行建模分析，其中忽略考虑调谐电路上的电感和电容的寄生电阻，仿真分析这种理想化不会影响到性质的分析。

(1)SS补偿结构：

SS结构系统如图7所示，根据KVL、KCL定律分析电路，列写电路方程，可得到：

通过式(1)解方程，可得到输入电流表达式为：

输出电流表达式为：

系统的功率表达式为：

系统效率为：

通过式(1)可知，系统等效输入阻抗为：

当负载远大于线圈内阻时，内阻对系统效率和功率的影响可忽略不计，为方便分析传输性质，线圈处于理想状态下时。

当满足谐振条件：

输入电流为：

副边电流：

在实际应用中，充电物体远离初级线圈的状况较普遍，从式(8)和式(9)可知，互感较小时，线圈电流将随着增大，在极限情况下，当副边消失时，原边线圈电流将增至无穷大，当然在实际系统中，由于存在线圈电阻，但由于阻值通常较小，依旧容易造成线圈过流的情况出现，具有易造成危害，系统不安全的缺点。

等效输入阻抗：

负载电流：

电阻R_L两端可以等效为并联电流源I_SC，系统具有恒流输出特性。

线圈内阻在一定范围内变化时，对线圈上电流的影响不大。可以通过忽略线圈内阻的影响，达到简化系统结构的目的，方便本文对SS、LCC补偿结构系统最优效率的影响因素进行分析。并且初级线圈的内阻变化对输出电流的影响高于次级线圈内阻变化。

忽略线圈的内阻对系统电流的影响，系统理想化传输功率为：

线圈上的损耗为：

系统效率为：

最优效率负载：

式(15)可以得到，对于SS结构最优效率负载在系统线圈参数不变的情况，不可调整。

最优效率：

(2)LCC补偿结构

LCC结构是一种新型的谐振复合结构，如图8所示，L_f1、C₁、C_p1和L_f2、C₂、C_p2分别为初级线圈和次级线圈所对应的谐振电路元件。

同样根据KCL、KVL电路方程，可列写：

考虑到LCC型谐振电路的谐振条件，满足ZVS，ZPA状态：

理想化电流分析，化简得到回路电流的表达式为下式

从式(19)可知，互感减小时，初级线圈和次级线圈电流均减小，此情况下处于安全工况。

等效输入阻抗为：

通过对于公式(19)求得功率公式为：

对比式(12)和式(21)，LCC结构相对于SS结构，免去了在系统额定功率改变时，为维持系统高效运行而重新设计线圈参数的缺点。可以通过合理配置LCC结构的参数获取不同输出功率，应用于不同场合，使系统设计更具灵活性，降低制造的成本。

可知在额定情况下，系统线圈上的电流变化不大，所以为简化分析，可得系统的损耗的公式为：

设κ＝L_f1*L_f2，对式(22)关于L_f1的求导可得：

L_f1在式(23)的条件下取值时，系统运行损耗最低，可通过谐振条件式(18)和系统具体的功率输出等级确定谐振电路上其他参数。

系统的效率为：

所以LCC谐振电路最优效率负载为：

从式(25)可知，系统的最优效率负载在系统线圈参数不变时，可通过调整次级谐振电路上的电感来改变最优负载值。避免为获取较大输出功率时，传输效率较低的缺点。

最优效率为：

对比式(16)和式(26)，可以得到LCC补偿和SS补偿拓扑在相同的实验环境下，系统的最优效率相同，为本文优化线圈的设计与合理配置LCC结构的参数获取不同输出功率，应用于不同场合提供了设计的理论依据。

(3)LCC的参数配置方法

目前无线电能传输正朝着大功率方向发展，针对磁耦合谐振式WPT系统输出功率较低、输出不稳定等问题。本发明通过对SS和LCC型MCR-WPT系统进行建模，在系统谐振条件下，推导系统传输特性表达式。得出参数的配置方式和实现方式对系统传输性能有很大影响。可以通过合理配置LCC结构的参数获取更高输出功率，应用于更高功率场合。下面将详细介绍参数配置的具体设计。

从式(15)可知对于SS补偿结构，最优效率负载R_SS的取值只与线圈内阻R₁与R₂、角频率和互感有关，所以当系统的额定工作状况不变，线圈设计参数不变的情况下，最优效率负载值固定不可改变，SS结构不能通过谐振补偿参数的配置解决在保持高效率传输的前提下，提升功率的问题。

从式(25)可知，对于LCC补偿结构来说，最优效率负载R_LCC的取值除了与线圈内阻R₁、R₂，互感、角频率有关外，还与谐振电路参数L_f2的取值有关。LCC谐振结构最优负载的取值可根据谐振电路参数调整。式(27)为LCC结构与SS结构最优效率负载的关系式。

由公式(12)和式(21)可知，在相同的实验工作状态下，LCC补偿结构下和SS补偿结构下系统的输出功率关系为：

从上式(28)可知，对于LCC补偿电路，在系统运行状态不变的情况下，可通过调整L_f1和L_f2的取值，保持与SS补偿拓扑设计效率一致的情况下，可得到更高的额定传输功率。克服了SS结构在不同功率等级下，为保持良好的运行效率需要重新设计线圈的缺点，降低了制造的成本。

参数配置方法具体如下：

首先，根据SS补偿结构系统的设计参数，通过最优效率负载的概念，通过式(27)确定参数L_f2的取值；

其次，根据系统应用场合，选择系统输出功率，通过式(28)确定参数L_f1的取值；

最后，根据LCC的谐振条件式(18)，确定谐振电路上其余的参数值。

按照上述3个步骤，可获得应用于不同场合的无线电能传输系统。

由于负载和线圈参数已定，可确定定参数Lf2的取值。并可通过调节Lf1的取值改变额定输出功率的等级。由于本文SS结构设计系统时额定输出电压为2000W，为研究改变补偿拓扑、合理配置参数以提升系统功率的方法。取0.85的裕量，设为κ＝0.85*Lf1*Lf2，，最终确定Lf1的值。在该参数的设计下，LCC的额定输出电压为2450W，

图5和图6为SS系统和LCC系统的仿真波形，可知系统效率没有下降的情况下，系统功率提升了22.5％。

4.发射线圈与接收线圈电路设计

磁耦合机构是WPT系统能量传输的关键设备之一。谐振器设计的好坏决定了WPT系统的传输效率、传输距离、传输功率等多项性能指标。谐振器的优化设计主要分为2个部分：①谐振器自身参数的优化设计，如线圈的形状、结构、材料、匝数、匝间距等；②谐振器在系统层面上的整体优化设计，如谐振器的优化设置、空间布局等。优化的原则基本是围绕高品质因数、低损耗系数以及增强谐振器间的耦合系数等方面进行展开。因此，在实际应用中，需要根据不同的功率等级、传输距离以及应用环境来选择合适的谐振器设计参数及配置方式。

常用的线圈结构主要为四种类型：平面线圈、螺旋线圈、DD线圈和复合线圈。不同类型的线圈的特点不同，电场和磁场分布规律、自感、互感和内阻等参数也不同，所以不同的线圈类型适用于不同的场合。可将上述线圈拓扑分为极化和非极化拓扑。平面线圈为非极化拓扑，对空间垂直场敏感；螺旋和DD线圈为非极化拓扑，对空间水平场敏感；DDQ等结构将两种结构结合在一起，存在使极化或非极化场。

无论是哪种盘式螺旋结构，其形成的磁场在水平方向的分量相比于螺线管型均较大，因此其线圈在偏移时具有较好的耦合特性；而螺线管线圈其磁场基本集中在竖直方向，因此在远距离传输时相比于盘式螺旋线圈耦合特性较强。

(1)平面线圈参数设计原理

(1.1)平面线圈自感

盘式线圈等效电感的计算表达式：

式中，D_max为线圈的最大外圆直径；D_min为线圈的最小内圆直径；N为线圈匝数；C₁、C₂、C₃、C₄为不同结构平面线圈的拟合参数。

(1.2)平面线圈寄生电阻

在恒定频率下，线圈的内阻是由两部分组成：欧姆损耗电阻R₀和辐射电阻R_r，其等效电阻可由式(30)和式(31)得到：

式中，μ₀为真空磁导率，μ₀＝4π×10-7H/m；ɑ为线圈导线截面积半径；r为谐振线圈平均半径；N为线圈匝数；σ为铜线线圈电导率，σ＝5.92×107s/m；l为导线长度；ε₀为空气介电常数，ε₀＝8.854×10-12F/m；h为谐振线圈宽度；c为光速；ω为角频率。

系统工作频率为85kHz，在这个工作频率下的辐射电阻值远远小于欧姆损耗电阻，因此可在后面的计算中忽略不计辐射电阻的影响。

(1.3)平面线圈寄生电容

线圈中的等效寄生电容构成较为复杂，它与线圈的几何形状、匝间邻近度、屏蔽和介质绝缘体的介电率有关，主要包括三部分：线圈匝间电容、线圈对地之间的电容和线圈之间的感应电容。而线圈匝间电容远比其他两项要大，其他两项可忽略不计。

式(32)为平面盘式线圈的分布寄生电容的计算表达式：

C＝0.5πC₀(D_min+D_max) (32)

式中，C₀为单位弧长的电容。

磁耦合谐振式WPT系统要求线圈工作在自身谐振的情况，就是线圈的谐振频率和电源的频率一致。SS结构下线圈的自谐振频率为：

由于寄生电容一般都比较小，所以自谐振频率一般高达几十兆赫兹以上，远远高于本文所设计的工作频率，故实际线圈需要通过添加外接电容的方式，使线圈与电源谐振频率一致，进行高效率的能量传输。

对于外接电容的选择需要注意补偿电容与被补偿电感在工作过程中的偏移，建议补偿电容材质选择频率、温度及电压特性好的。以防止在谐振状态时，电容由于温度等原因电容值发生变化，发生频率偏移。瓷片电容的温漂较为严重，不适合能量的谐振传输，而薄膜电容可长时间在谐振状态下运行。并且需要特别注意电容的耐压等级，谐振时电阻上的电压就等于总的端电压；电容和电感上的电压大小相等、方向相反，且是总电压的Q倍(一般来说Q远远大于1)，出现部分电压远远大于总电压的现象。

(1.4)同轴平面线圈间互感和耦合系数

对于同轴放置的线圈之间的互感是通过椭圆积分，按平均半径的等效方法得到，得到式(34)：

式中，d为两线圈之间的有效传输距离。

一般情况下，初级线圈产生的磁通并不是所有都会被耦合到次级绕组，存在磁通的泄露，而耦合系数k则表示为初次级线圈之间的磁耦合程度的度量，范围为0≤k≤1。

(2)平面线圈的设计

实用装置的研究面临着重重难题，如将工频电源变换为高频交流电时仍存在频率数值的限制，如为了达到较高的传输效率和较远的传输距离需要较大的谐振线圈尺寸，这些都是在实际设计中需要考虑的方面。因此，当实际设计某一WPT系统时，由于频率和线圈尺寸的限制，系统的某些参数是固定不可改变的。此时，根据现有参数选择具体某一谐振方式、通过合理的参数设计等方面，以获得更佳的传输效率和传输功率就成为了磁耦合机构设计的关键。

(2.1)最优效率和功率负载的分析

对于SS结构，由线圈传输特性的分析可知，当固定频率后，可以得到系统效率只与互感、负载和线圈内阻有关。由角频率的求导公式可知在R_L/R₂>100的情况下，线圈内阻较小，系统在固定频率下效率维持在较高水平；同时在频率较高的情况下，线圈的品质因数很高，也可以忽略线圈的等效内阻的影响。所以对系统效率的影响主要来自于互感和负载的取值。当频率恒定时，最优负载的R_L的取值主要受互感M的影响。

可以得到系统存在最优工作负载分别使系统的输出功率和传输效率达到最大。这说明在MCR-WTP系统中输出功率和传输效率并不能同时取得最大，所以在设计线圈的过程中需要综合考虑实际的情况进行选择。在满足功率要求的同时，保证效率成为设计线圈的关键。

当系统额定传输下的互感值变化时，其对应的最优效率和最优功率负载的变化呈正比关系。在系统传输功率达到最大且负载阻值远大于线圈内阻时，系统的传输效率为50％。在M＝0时系统能同时获得最大输出功率和效率，但效率极低。

(2.2)线圈设计思路

首先对于SS结构WPT系统分析，通过式(5)，合理取值互感和负载值可以保持系统处于高效率的状态。从耦合系数关于功率和效率关系可知，当考虑的功率等级和高效率传输的情况下。可通过优化线圈的设计参数，设计出一套高效率的磁耦合机构并可满足额定的设计功率要求。互感和耦合系数是关于匝数的递增函数，但由于受到汽车底盘等应用环境中物理尺寸的限制，以及受到经济成本等条件的制约，线圈的匝数不可能无限增加，需要找到技术－经济的折衷点。所以考虑到系统发射接收线圈的约束尺寸，传输距离一定时，互感M在边界条件上取值，为最优效率的传输系统设计提供了初步理论依据。设计磁耦合机构还需考虑输出电压的范围，电动汽车电池的充电电压一般为270V-450V之间。

基于以上分析，本文提出了一种优化系统传输效率的盘式线圈的设计方案，设计了一套高效率的磁耦合WPT系统，主要是通过调节线圈上其他参数(匝数、线径、匝间距等)，以最优效率为目标，设计出一套满足系统高效率要求的磁耦合机构。

具体设计思路为：在密绕的条件下，暂不考虑线圈线径和匝间距的影响。可知耦合系数、线圈内阻和自感只与绕制初次级盘式线圈的匝数有关，可得效率和功率关于匝数的关系。

当匝数超过一定数值后，功率是关于匝数增加而递减；效率是关于匝数的一个先快速增加，后缓慢增加的一个过程，并且只有当初级线圈和次级线圈匝数达到增加的临界点时，效率可以维持在一个较高的水平。最后通过迭代的方法求得匝数，合理设计线圈参数达到一个满足功率要求的高效率的传输系统。因此本文线圈设计的最终优化结果可表示满足P_L为设计系统的额定功率值的同时，在密绕的情况下寻找最优的线圈匝数，即寻找max(η(N₁,N₂))的过程。

5.整流电路和高频逆变电路设计

电动汽车动态模式无线电能传输系统中功率变换器主要有两类，一部分是用于AC－DC的高频整流装置，另外是驱动初级绕组的高频交流电源。系统能否高效传输取决于系统是否工作在谐振状态下，要保持电源和磁耦合机构之间的频率一致，尤其是在大功率应用上，不仅要提供足够的输出功率，还有具有相应的输出频率，因而高频电源是整个装置设计的关键一环。目前在85kHz级别下能够实现大功率电源的主要方式有振荡式、逆变电路和功率放大器。同时，一些在较低频率下可忽略的寄生参数，在高频下将对电路的性能产生重要影响，尤其是电磁器件的涡流、漏感、导线的交流阻抗和分布电容，在高频和低频下表现都有很大不同。由于电动汽车动态模式供电系统要求的传输功率较大，同时受电力电子器件的限制，系统工作频率一般在几十kHz到几千kHz不等，频率越髙，大功率的输出就越难实现，因此更适合采用逆变电路，今后的分析都是基于逆变展开。为了同时满足输出功率和频率可控，目前设计采用全桥式逆变电路。

Claims (9)

1.一种低频大功率无线电能传输新型系统装置，它的组成包括：工频电网(1)，原边整流电路(2)，高频逆变电路(3)，原边补偿电路(4)，发射线圈电路(5)，接收线圈电路(6)，副边补偿电路(7)，开关切换电路(8)，负载端电路(9)，其特征在于：工频电网(1)经过整流电路(2)将交流电转化为直流电，再经过高频逆变电路(3)形成高频的交流电，通过原边补偿电路(4)和发射线圈电路(5)与接收线圈电路(6)和副边补偿电路(7)之间形成传输通道，并可通过开关切换电路(8)切换补偿电路，传输到负载端电路(9)。

2.根据权利要求1所述的新型系统装置，其特征在于：所述的开关切换电路(8)由S1和L4并联，S2和C5串联，S3和C6串联，S4和L5并联构成。

3.根据权利要求1所述的新型系统装置，其特征在于：所述的原边补偿电路(4)由C3或者C3、L4、C5串并联构成。

4.根据权利要求1所述的新型系统装置，其特征在于：所述的副边补偿电路(7)由C4或者C4、L5、C6串并联构成。

5.根据权利要求1所述的新型系统装置，其特征在于：所述的原边整流电路(2)由D1、D2、D3、D4形成全桥电路，C1并联在全桥电路侧，L1串联在C1和Mos之间，C2并联在输出端，D5在C0和Mos之间作续流。

6.根据权利要求1所述的新型系统装置，其特征在于：所述的高频逆变电路(3)由Q1和D6、Q2和D7、Q3和D8、Q4和D9两者并联，再形成全桥电路。

7.根据权利要求1所述的新型系统装置，其特征在于：所述的发射线圈电路(5)由R1、L2串联构成。

8.根据权利要求1所述的新型系统装置，其特征在于：所述的接收线圈电路(6)由R2、L3串联构成。

9.根据权利要求1所述的新型系统装置，其特征在于：所述的负载端电路(9)由R3构成。

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