[发明专利]电力供应系统及过程

权利要求书

1.一种电力供应系统，包括：

至少一个虚拟气隙变压器，包括磁芯、至少一个初级绕组、至少一个次级绕组以及一个或多个控制绕组，所述一个或多个控制绕组用于通过使磁芯的相应区域饱和来可控制地生成磁芯中的一个或多个虚拟气隙，从而控制所述初级绕组和所述次级绕组之间的电磁耦合；

输入端口，被配置为接收具有时变的第一输入基频和时变的第一输入电压的第一输入信号；以及

控制部件，被配置为：

动态地监测表示所述第一输入信号的时变的第一输入电压和时变的第一输入基频的信号，并且基于所述监测而生成对应的虚拟气隙控制信号，所述对应的虚拟气隙控制信号用于动态地控制所述控制绕组中的电流，以动态地控制所述至少一个虚拟气隙变压器的磁芯中的每个所述虚拟气隙的对应的大小，并从而动态地控制所述至少一个初级绕组与所述至少一个次级绕组的耦合，使得在所述次级绕组处生成具有目标输出频率的目标输出电压；

其中，所述电力供应系统接收具有所述时变的第一输入基频和所述时变的第一输入电压的第一输入信号形式的输入电能，并且生成具有所述目标频率和所述目标输出电压的对应第一输出信号形式的对应输出电能。

2.根据权利要求1所述的电力供应系统，其中，所述系统被配置用于双向使用，使得所述系统接收具有第二输入基频和第二输入电压的第二输入信号形式的第二输入电能，并且生成具有第二目标频率和第二目标输出电压的对应第二输出信号形式的对应输出电能，其中，所述第二输入信号或从所述第二输入信号导出的相应信号被施加到所述至少一个虚拟气隙变压器的次级绕组，以在虚拟气隙变压器的初级绕组处生成具有所述第二目标输出电压的对应信号。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的电力供应系统，其中，所述至少一个虚拟气隙变压器包括通过被配置为储存能量的一个或多个对应回路串联连接的两个或更多个虚拟气隙变压器。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的电力供应系统，包括被配置为储存和释放能量的一个或多个电感器和/或一个或多个电容器。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的电力供应系统，其中，所述至少一个虚拟气隙变压器包括至少一个单相虚拟气隙变压器。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的电力供应系统，其中，所述至少一个虚拟气隙变压器包括至少一个三相虚拟气隙变压器。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的电力供应系统，其中，所述至少一个虚拟气隙变压器包括至少一个壳型虚拟气隙变压器。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的电力供应系统，其中，所述至少一个虚拟气隙变压器包括至少一个如下所述的虚拟气隙变压器：其具有由具有相应不同磁特性的不同材料构成的磁芯，使得所述磁芯的在磁路中形成有虚拟气隙的区域由第一材料构成，并且所述磁芯的另一区域由第二材料构成，其中，所述第一材料的至少一个磁特性的值与所述第二材料的该至少一个磁特性的值不同。

9.根据权利要求1至2中任一项所述的电力供应系统，其中，所述至少一个虚拟气隙变压器包括如下所述的虚拟气隙变压器：其具有设置在虚拟气隙变压器的相应极片的相对面之间的一个或多个控制绕组。

10.根据权利要求1至2中任一项所述的电力供应系统，其中，所述至少一个虚拟气隙变压器包括如下所述的虚拟气隙变压器：其具有其中形成有相互间隔开的开口的磁芯、缠绕穿过所述开口并围绕所述磁芯的设置在所述开口之间的部分的一个或多个控制绕组。

11.根据权利要求10所述的电力供应系统，其中，所述磁芯由堆叠的叠片形成，并且所述开口由堆叠的叠片中的间隙限定。

12.根据权利要求1至2中任一项所述的电力供应系统，包括被配置为生成表示磁通的磁通信号的磁通传感器，其中，所述控制部件被配置为基于所述磁通信号生成虚拟气隙控制信号。