CN112109562A - 一种交流双绕组的电机控制系统 - Google Patents

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尚通平
陆斌斌
梁永君
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Abstract

本发明公开了一种交流双绕组的电机控制系统，包括数据采集模块、数据分析模块、监测传感器组、控制器、报警模块以及显示模块；数据分析模块用于对采集的时序数据进行分析，判断车辆是否处于制动状态；若车辆处于制动状态，则控制电机进行回馈制动，将两套绕组中对应相的绕组串联运行，提高制动回馈的效率；数据分析模块将计算得到的第二转速数据和转速传感器检测电机运行时的第一转速数据进行比较，及时判断出转速传感器的检测故障，当电机运行时的转速超过预设值，则控制器控制电机降频运行，通过监测传感器组能够实时检测行车过程中的车身参数值，判断电机是否存在故障，若检测到故障信号能及时报警，提高了使用效果。

Description

一种交流双绕组的电机控制系统
技术领域
本发明涉及电机控制领域，特别涉及一种交流双绕组的电机控制系统。
背景技术
车辆以动力电池为动力源，动力电池为电机提供能量，电机将动力电池的电能转化为机械能，驱动车辆行驶，因此电机的性能直接影响到车辆能否正常、可靠的运行。
公开号CN108092568A的文件公开了一种用于电机的转速的控制系统，属于电机领域。所述电机包括主轴，所述主轴与所述电机的转子连接，所述控制系统包括：检测单元，所述检测单元包括：指示部，设置在所述主轴上，用于根据所述主轴的转动而转动；激光发生器，设置在所述指示部的一侧；光电传感器，设置在所述指示部的另一侧，用于接收所述激光发生器发射的激光并生成检测信号；功率板；控制器，与所述光电传感器连接，用于：根据所述检测信号确定所述转子的转速，进而确定所述电机的实际输出功率；将所述实际输出功率与预设功率进行比对，生成比对结果；根据所述比对结果控制所述电机的功率板以调节所述电机的输出功率。
现有电动汽车电机大多数都能满足宽转速范围的输出，在车辆启动加速和高速行驶时电机工作在电动机状态，将动力电池中的电能转化为机械能，以维持车辆正常行驶；在减速制动时电机工作在发电机状态，即回馈制动，将制动过程中的机械能转化为电能储存在动力电池中，以提高电动汽车续航里程，但受限于电机定子绕组的连接方式，往往针对电机状态进行输出特性优化设计，不能使馈电功率达到最大，造成制动回馈效率较低的问题；且车辆行车过程中，电机长时间使用难免会出现过载、电压不平衡、温度过高等情况的发生，如果不及时处理难以完成对电机的保护，其严重的会导致电机损坏及烧毁，电机的烧毁使车辆停转，容易发生交通事故，危及生命安全。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种交流双绕组的电机控制系统。本发明将车辆上的电机设置为交流双绕组的电机，当车辆处于制动状态时，控制两套绕组中相应相的绕组串联运行，使电机中各相绕组的匝数增加，发电所产生的电压升高，从而提高制动回馈的效率；本发明通过监测传感器组能够实时检测电机运行时的工作环境状况(包括电流、电压、温度、振动频率等)，若检测到不正常状态能及时报警，能够使得人员及时维护和处理，提高了使用效果。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种交流双绕组的电机控制系统，包括数据采集模块、数据分析模块、监测传感器组、控制器、报警模块以及显示模块；
数据采集模块用于通过车辆上安装的监测传感器组实时采集时序数据并将时序数据传输至数据分析模块，时序数据为行车过程中的车身参数值，车身参数值包括车辆的实时速度、流经车辆电机的实时电流、实时电压、电机的转速、电机的振动频率以及电机的实时温度；
数据采集模块与监测传感器组电连接，监测传感器组由电压互感器、电流互感器、转速传感器、速度传感器、振动传感器和温度传感器组成；电压互感器和电流互感器均设置在电机定子的电路上，转速传感器设置在电机的转子上，振动传感器和温度传感器均设置在电机外壳上；
数据分析模块用于接收数据采集模块采集的时序数据并进行分析，判断车辆是否处于制动状态；若车辆处于制动状态，则控制电机进行回馈制动；当电机回馈制动时，则两套绕组中对应相的绕组串联运行；具体分析步骤为：
步骤一：从采集的时序数据中截取时间区间，时间区间中包括多个时刻的数据，每个时刻的数据包括多个字段的数据；字段包括电流、电压、速度、转速、振动频率以及温度；
步骤二：对时间区间中的车身参数值的变化情况进行分析；基于分析结果判断当前车辆是否处于制动状态，包括：
S21：设定制动参数，包括：第一预设时间T1、第二预设时间T2和预设速度变化导数值K；
S22：基于时间区间中的每个时刻的速度字段的值获取预设时长内车辆的实时速度；建立车辆的实时速度随时间变化的曲线图；
根据实时速度的变化情况将实时速度随时间变化的曲线分割为上升阶段、过渡阶段和下降阶段；
分别计算曲线图中上升阶段、过渡阶段和下降阶段曲线方程的实时速度变化导数值；
S23：当实时速度处于上升阶段，若在第一预设时间T1内，车辆的实时速度变化导数值都大于等于预设导数阈值；则表示车辆处于加速阶段，生成加速信号并将加速信号传输至控制器；
S24：当实时速度处于下降阶段，若在第一预设时间T1内，车辆的实时速度变化导数值均小于零且车辆的实时速度变化导数值的绝对值都大于等于预设导数阈值；则表示车辆处于制动状态，生成制动信号并将制动信号传输至控制器；
S25：当车辆的实时速度大于第一设定速度时，且在接下来的第二预设时间T2内，车辆的实时速度变化导数值的绝对值都小于等于预设速度变化导数值K，则车辆处于高速行驶状态，生成高速行驶信号并将高速行驶信号传输至控制器；
当车辆的实时速度小于第二设定速度时，且在接下来的第二预设时间T2内，车辆的实时速度变化导数值的绝对值都小于等于预设速度变化导数值K，则车辆处于低速行驶状态，生成低速行驶信号并将低速行驶信号传输至控制器。
进一步地，速度传感器用于实时检测车辆的实时速度并将车辆的实时速度传输至数据分析模块；电压互感器用于实时获取电机的实时电压并将检测的实时电压传输至数据分析模块；电流互感器用于实时获取电机工作时的实时电流并将实时电流传输至数据分析模块；转速传感器用于实时检测电机运行时的转速并将转速传输至数据分析模块；振动传感器用于实时检测电机在平面和纵向上的震动频率并将震动频率传输至数据分析模块，温度传感器用于实时检测电机运行时的温度并将温度传输至数据分析模块。
进一步地，数据分析模块用于接收数据采集模块采集的时序数据并进行分析，判断电机是否存在故障，具体步骤为：
SS1：从采集的时序数据中截取时间区间，时间区间中包括多个时刻的数据；
SS2：基于时间区间中的每个时刻的转速字段的值获取预设时长内电机运行时的转速并标记为第一转速数据；
基于时间区间中的每个时刻的电流、电压字段的值获取预设时长内电机运行时的实时电流和实时电压；
SS3：根据电机的实时电流和实时电压，结合交流双绕组电机的数学模型计算得出电机的第二转速数据；
SS4：比较第一转速数据和第二转速数据，当第一转速数据和第二转速数据的差值大于设定阈值的时间超过第一设定时间时，判定转速传感器出现故障，采用第二转速数据作为电机运行时的转速；
SS5：当转速传感器出现故障时，判断电机的实时电流是否可控，当判断为不可控时，判定电机出现故障；包括：
SS51：将实时电流与设定阈值进行比对；
当实时电流超过设定阈值的时间超过第二设定时间，则电流不可控，即判断该电机发生故障，并输出故障信号；
SS6：当转速传感器出现故障时，判断电机运行时的转速是否超过预设值，若超过预设值，则控制器控制电机降频运行；
若电机运行时的转速超过预设值的时间大于等于第三设定时间，则判断该电机发生故障，并输出故障信号。
进一步地，判断电机是否存在故障，还包括：
X1：基于时间区间中的每个时刻的振动频率字段的值获取预设时长内电机运行时的振动频率；
X2：获取步骤SS4中得到的电机运行时的转速；
在当前转速达到预设的额定转速时，保持电机的转速不变，建立此时运行时的振动频率随时间变化的曲线图；
X3：计算曲线图中曲线方程的振动频率变化导数值，若振动频率变化导数值大于零的时间大于阈值时，则判断该电机发生故障，并输出故障信号；
X4：基于时间区间中的每个时刻的温度字段的值获取预设时长内电机运行时的温度；
X5：当电机运行时的温度大于等于温度限定值时，则控制器控制制冷器工作，对电机进行降温，同时控制电机降频运行；
X6：若电机运行时的温度大于等于温度限定值的时间超过第四设定时间，则判断该电机发生故障，并输出故障信号。
进一步地，控制器用于接收故障信号后控制电机停机，并控制报警模块发出警报，显示模块用于接收故障信号后将此时的车身参数值进行实时显示。
进一步地，控制器用于接收加速信号、制动信号、高速行驶信号以及低速行驶信号，并在接收到加速信号时控制电机中两套绕组中相应相的绕组并联运行；控制器在接收到制动信号时控制电机中相应相的绕组串联运行；控制器在接收到高速行驶信号时控制电机中的其中一套绕组运行，另一套作为备用绕组；控制器在接收低速行驶信号时控制电机中的两套绕组中对应相的绕组并联运行。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过数据分析模块接收数据采集模块采集的时序数据并进行分析，判断车辆是否处于制动状态；若车辆处于制动状态，则控制电机进行回馈制动；当电机回馈制动时，则两套绕组中对应相的绕组串联运行，电机定子绕组的匝数增加后，可使回馈制动过程中电机发电所产生的电压升高，将回馈的能量转化为电能并快速充入到动力电池，增加回馈制动的效率，延长车辆的续航历程；若车辆处于加速状态或低速行驶状态，则控制电机中两套绕组中相应相的绕组并联运行，当电机两套绕组中的相应相之间并联时，减小电机的电流密度，电机能够承受更大的电流，增加电机的可靠性；当车辆处于高速行驶状态时控制电机中的其中一套绕组运行，另一套作为备用绕组；当正在运行的绕组中某相绕组出现故障时，采用备用绕组中相应相的绕组替代该故障绕组，从而增加电机的可靠性；
2、本发明通过数据分析模块将计算得到的第二转速数据和转速传感器检测电机运行时的第一转速数据进行比较，及时判断出转速传感器的检测故障，当电机运行时的转速超过预设值，则控制器控制电机降频运行，从而保证电机控制系统的可靠性和安全性，本发明通过监测传感器组能够实时检测电机运行时的工作环境状况(包括电流、电压、温度、振动频率等)，若检测到不正常状态能及时报警，能够使得人员及时维护和处理，提高了使用效果。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种交流双绕组的电机控制系统，包括数据采集模块、数据分析模块、监测传感器组、控制器、报警模块以及显示模块；
所述数据采集模块用于通过车辆上安装的监测传感器组实时采集时序数据并将时序数据传输至数据分析模块，所述时序数据为行车过程中的车身参数值，所述车身参数值包括车辆的实时速度、流经车辆电机的实时电流、实时电压、电机的转速、电机的振动频率以及电机的实时温度；
所述数据采集模块与监测传感器组电连接，所述监测传感器组由电压互感器、电流互感器、转速传感器、速度传感器、振动传感器和温度传感器组成；所述电压互感器和电流互感器均设置在电机定子的电路上，转速传感器设置在电机的转子上，振动传感器和温度传感器均设置在电机外壳上；
所述速度传感器用于实时检测车辆的实时速度并将车辆的实时速度传输至数据分析模块；所述电压互感器用于实时获取电机的实时电压并将检测的实时电压传输至数据分析模块；所述电流互感器用于实时获取电机工作时的实时电流并将实时电流传输至数据分析模块；所述转速传感器用于实时检测电机运行时的转速并将转速传输至数据分析模块；所述振动传感器用于实时检测电机在平面和纵向上的震动频率并将震动频率传输至数据分析模块，所述温度传感器用于实时检测电机运行时的温度并将温度传输至数据分析模块；
所述数据分析模块用于接收数据采集模块采集的时序数据并进行分析，判断车辆是否处于制动状态；若车辆处于制动状态，则控制电机进行回馈制动；当电机回馈制动时，则两套绕组中对应相的绕组串联运行；具体分析步骤为：
步骤一：从采集的时序数据中截取时间区间，所述时间区间中包括多个时刻的数据，每个时刻的数据包括多个字段的数据；所述字段包括电流、电压、速度、转速、振动频率以及温度；
步骤二：对时间区间中的车身参数值的变化情况进行分析；基于分析结果判断当前车辆是否处于制动状态，具体分析步骤为：
S21：设定制动参数，包括：第一预设时间T1、第二预设时间T2和预设速度变化导数值K；
S22：基于时间区间中的每个时刻的速度字段的值获取预设时长内车辆的实时速度；建立车辆的实时速度随时间变化的曲线图；
根据实时速度的变化情况将实时速度随时间变化的曲线分割为上升阶段、过渡阶段和下降阶段；
分别计算曲线图中上升阶段、过渡阶段和下降阶段曲线方程的实时速度变化导数值；
S23：当实时速度处于上升阶段，若在第一预设时间T1内，车辆的实时速度变化导数值都大于等于预设导数阈值；则表示车辆处于加速阶段，生成加速信号并将加速信号传输至控制器；
S24：当实时速度处于下降阶段，若在第一预设时间T1内，车辆的实时速度变化导数值均小于零且车辆的实时速度变化导数值的绝对值都大于等于预设导数阈值；则表示车辆处于制动状态，生成制动信号并将制动信号传输至控制器；
S25：当车辆的实时速度大于第一设定速度时，且在接下来的第二预设时间T2内，车辆的实时速度变化导数值的绝对值都小于等于预设速度变化导数值K，则车辆处于高速行驶状态，生成高速行驶信号并将高速行驶信号传输至控制器；
当车辆的实时速度小于第二设定速度时，且在接下来的第二预设时间T2内，车辆的实时速度变化导数值的绝对值都小于等于预设速度变化导数值K，则车辆处于低速行驶状态，生成低速行驶信号并将低速行驶信号传输至控制器；
所述控制器用于接收加速信号、制动信号、高速行驶信号以及低速行驶信号，并在接收到加速信号时控制电机中两套绕组中相应相的绕组并联运行；当电机两套绕组中的相应相之间并联时，减小电机的电流密度，电机能够承受更大的电流，增加电机的可靠性；
所述控制器在接收到制动信号时控制电机中相应相的绕组串联运行；电机定子绕组的匝数增加后，可使回馈制动过程中电机发电所产生的电压升高，将回馈的能量转化为电能并快速充入到动力电池，增加回馈制动的效率，延长车辆的续航历程；
所述控制器在接收到高速行驶信号时控制电机中的其中一套绕组运行，另一套作为备用绕组；当正在运行的绕组中某相绕组出现故障时，采用备用绕组中相应相的绕组替代该故障绕组，从而增加电机的可靠性；
所述控制器在接收低速行驶信号时控制电机中的两套绕组中对应相的绕组并联运行；减小电机的电流密度，使电机能够承受更大的电流，增加电机的可靠性；
所述数据分析模块用于接收数据采集模块采集的时序数据并进行分析，判断电机是否存在故障，具体步骤为：
SS1：从采集的时序数据中截取时间区间，所述时间区间中包括多个时刻的数据；
SS2：基于时间区间中的每个时刻的转速字段的值获取预设时长内电机运行时的转速并标记为第一转速数据；
基于时间区间中的每个时刻的电流、电压字段的值获取预设时长内电机运行时的实时电流和实时电压；
SS3：根据电机的实时电流和实时电压，结合交流双绕组电机的数学模型计算得出电机的第二转速数据；
SS4：比较第一转速数据和第二转速数据，当第一转速数据和第二转速数据的差值大于设定阈值的时间超过第一设定时间时，判定转速传感器出现故障，采用第二转速数据作为电机运行时的转速；
SS5：当转速传感器出现故障时，判断电机的实时电流是否可控，当判断为不可控时，判定电机出现故障；包括：
SS51：将实时电流与设定阈值进行比对；
当实时电流超过设定阈值的时间超过第二设定时间，则电流不可控，则判断该电机发生故障，并输出故障信号；
SS6：当转速传感器出现故障时，判断电机运行时的转速是否超过预设值，若超过预设值，则控制器控制电机降频运行；
若电机运行时的转速超过预设值的时间大于等于第三设定时间，则判断该电机发生故障，并输出故障信号；
本发明通过将计算得到的第二转速数据和转速传感器检测电机运行时的第一转速数据进行比较，及时判断出转速传感器的检测故障，从而保证电机控制系统的可靠性和安全性；
本发明在需要检测电机运行时的转速时，通过计算的第二转速数据作为电机运行时的转速，当电机运行时的转速超过预设值，则控制器控制电机降频运行；进一步保证了电机控制系统的可靠性和安全性；
控制器用于接收故障信号后控制电机停机，并控制报警模块发出警报，显示模块用于接收故障信号后将此时的车身参数值进行实时显示；
判断电机是否存在故障，还包括：
X1：基于时间区间中的每个时刻的振动频率字段的值获取预设时长内电机运行时的振动频率；
X2：获取步骤SS4中得到的电机运行时的转速；
在当前转速达到预设的额定转速时，保持电机的转速不变，建立此时运行时的振动频率随时间变化的曲线图；
X3：计算曲线图中曲线方程的振动频率变化导数值，若振动频率变化导数值大于零的时间大于阈值时，则判断该电机发生故障，并输出故障信号；
X4：基于时间区间中的每个时刻的温度字段的值获取预设时长内电机运行时的温度；
X5：当电机运行时的温度大于等于温度限定值时，则控制器控制制冷器工作，对电机进行降温，同时控制电机降频运行；
X6：若电机运行时的温度大于等于温度限定值的时间超过第四设定时间，则判断该电机发生故障，并输出故障信号。
本发明通过对速度、电流、电压、转速、振动频率以及温度等多种参数进行分析处理，及时对电机的运行方式作出调整，提高制动回馈的效率，通过监测传感器组能够实时检测电机运行时的工作环境状况(包括电流、电压、温度、振动频率等)，若检测到不正常状态能及时报警，能够使得人员及时维护和处理，提高了使用效果。
一种交流双绕组的电机控制系统，在工作时，首先通过数据采集模块通过车辆上安装的监测传感器组实时采集时序数据，数据分析模块用于接收数据采集模块采集的时序数据并进行分析，判断车辆是否处于制动状态；若车辆处于制动状态，则控制电机进行回馈制动；当电机回馈制动时，则两套绕组中对应相的绕组串联运行；从采集的时序数据中截取时间区间，所述时间区间中包括多个时刻的数据，对时间区间中的车身参数值的变化情况进行分析；基于分析结果判断当前车辆是否处于制动状态，基于时间区间中的每个时刻的速度字段的值获取预设时长内车辆的实时速度；建立车辆的实时速度随时间变化的曲线图，分别计算曲线图中上升阶段、过渡阶段和下降阶段曲线方程的实时速度变化导数值；当车辆处于加速行驶状态时，控制器控制电机中两套绕组中相应相的绕组并联运行；当车辆处于制动状态，控制器控制电机中相应相的绕组串联运行；当车辆处于高速行驶状态，控制器控制电机中的其中一套绕组运行，另一套作为备用绕组；当车辆处于低速行驶状态，控制器控制电机中的两套绕组中对应相的绕组并联运行；
数据分析模块用于接收数据采集模块采集的时序数据并进行分析，判断电机是否存在故障，基于时间区间中的每个时刻的转速字段的值获取预设时长内电机运行时的转速并标记为第一转速数据；基于时间区间中的每个时刻的电流、电压字段的值获取预设时长内电机运行时的实时电流和实时电压；根据电机的实时电流和实时电压，结合交流双绕组电机的数学模型计算得出电机的第二转速数据；比较第一转速数据和第二转速数据，当第一转速数据和第二转速数据的差值大于设定阈值的时间超过第一设定时间时，判定转速传感器出现故障，采用第二转速数据作为电机运行时的转速；当转速传感器出现故障时，判断电机的实时电流是否可控，当判断为不可控时，判定电机出现故障；当转速传感器出现故障时，判断电机运行时的转速是否超过预设值，若超过预设值，则控制器控制电机降频运行；若电机运行时的转速超过预设值的时间大于等于第三设定时间，则控制器控制电机停机，并输出故障信号，本发明通过将计算得到的第二转速数据和转速传感器检测电机运行时的第一转速数据进行比较，及时判断出转速传感器的检测故障，进一步保证了电机控制系统的可靠性和安全性；
基于时间区间中的每个时刻的振动频率字段的值获取预设时长内电机运行时的振动频率；在当前转速达到预设的额定转速时，保持电机的转速不变，建立此时运行时的振动频率随时间变化的曲线图；计算曲线图中曲线方程的振动频率变化导数值，若振动频率变化导数值大于零的时间大于阈值时，则控制器控制电机停机，并输出故障信号；基于时间区间中的每个时刻的温度字段的值获取预设时长内电机运行时的温度；当电机运行时的温度大于等于温度限定值时，则控制器控制制冷器工作，对电机进行降温，同时控制电机降频运行；若电机运行时的温度大于等于温度限定值的时间超过第四设定时间，则控制器控制电机停机，并输出故障信号，本发明通过监测传感器组能够实时检测电机运行时的工作环境状况(包括电流、电压、温度、振动频率等)，若检测到不正常状态能及时报警，能够使得人员及时维护和处理，提高了使用效果。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种交流双绕组的电机控制系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据分析模块、监测传感器组、控制器、报警模块以及显示模块；
所述数据采集模块用于通过车辆上安装的监测传感器组实时采集时序数据并将时序数据传输至数据分析模块；
所述数据采集模块与监测传感器组电连接，所述监测传感器组由电压互感器、电流互感器、转速传感器、速度传感器、振动传感器和温度传感器组成；所述电压互感器和电流互感器均设置在电机定子的电路上，转速传感器设置在电机的转子上，振动传感器和温度传感器均设置在电机外壳上；
所述数据分析模块用于接收数据采集模块采集的时序数据并进行分析，判断车辆是否处于制动状态；若车辆处于制动状态，则控制电机进行回馈制动；当电机回馈制动时，则两套绕组中对应相的绕组串联运行；具体分析步骤为：
步骤一：从采集的时序数据中截取时间区间，所述时间区间中包括多个时刻的数据，每个时刻的数据包括多个字段的数据；所述字段包括电流、电压、速度、转速、振动频率以及温度；
步骤二：对时间区间中的车身参数值的变化情况进行分析；基于分析结果判断当前车辆是否处于制动状态，包括：
S21：设定制动参数，包括：第一预设时间T1、第二预设时间T2和预设速度变化导数值K；
S22：基于时间区间中的每个时刻的速度字段的值获取预设时长内车辆的实时速度；建立车辆的实时速度随时间变化的曲线图；
根据实时速度的变化情况将实时速度随时间变化的曲线分割为上升阶段、过渡阶段和下降阶段；
分别计算曲线图中上升阶段、过渡阶段和下降阶段曲线方程的实时速度变化导数值；
S23：当实时速度处于上升阶段，若在第一预设时间T1内，车辆的实时速度变化导数值都大于等于预设导数阈值；则表示车辆处于加速阶段，生成加速信号并将加速信号传输至控制器；
S24：当实时速度处于下降阶段，若在第一预设时间T1内，车辆的实时速度变化导数值均小于零且车辆的实时速度变化导数值的绝对值都大于等于预设导数阈值；则表示车辆处于制动状态，生成制动信号并将制动信号传输至控制器；
S25：当车辆的实时速度大于第一设定速度时，且在接下来的第二预设时间T2内，车辆的实时速度变化导数值的绝对值都小于等于预设速度变化导数值K，则车辆处于高速行驶状态，生成高速行驶信号并将高速行驶信号传输至控制器；
当车辆的实时速度小于第二设定速度时，且在接下来的第二预设时间T2内，车辆的实时速度变化导数值的绝对值都小于等于预设速度变化导数值K，则车辆处于低速行驶状态，生成低速行驶信号并将低速行驶信号传输至控制器。
2.根据权利要求1所述的一种交流双绕组的电机控制系统，其特征在于，所述时序数据为行车过程中的车身参数值，所述车身参数值包括车辆的实时速度、流经车辆电机的实时电流、实时电压、电机的转速、电机的振动频率以及电机的实时温度；所述速度传感器用于实时检测车辆的实时速度并将车辆的实时速度传输至数据分析模块；所述电压互感器用于实时获取电机的实时电压并将检测的实时电压传输至数据分析模块；所述电流互感器用于实时获取电机工作时的实时电流并将实时电流传输至数据分析模块；所述转速传感器用于实时检测电机运行时的转速并将转速传输至数据分析模块；所述振动传感器用于实时检测电机在平面和纵向上的震动频率并将震动频率传输至数据分析模块，所述温度传感器用于实时检测电机运行时的温度并将温度传输至数据分析模块。
3.根据权利要求1所述的一种交流双绕组的电机控制系统，其特征在于，所述数据分析模块用于接收数据采集模块采集的时序数据并进行分析，判断电机是否存在故障，具体步骤为：
SS1：从采集的时序数据中截取时间区间，所述时间区间中包括多个时刻的数据；
SS2：基于时间区间中的每个时刻的转速字段的值获取预设时长内电机运行时的转速并标记为第一转速数据；
基于时间区间中的每个时刻的电流、电压字段的值获取预设时长内电机运行时的实时电流和实时电压；
SS3：根据电机的实时电流和实时电压，结合交流双绕组电机的数学模型计算得出电机的第二转速数据；
SS4：比较第一转速数据和第二转速数据，当第一转速数据和第二转速数据的差值大于设定阈值的时间超过第一设定时间时，判定转速传感器出现故障，采用第二转速数据作为电机运行时的转速；
SS5：当转速传感器出现故障时，判断电机的实时电流是否可控，当判断为不可控时，判定电机出现故障；包括：
SS51：将实时电流与设定阈值进行比对；
当实时电流超过设定阈值的时间超过第二设定时间，则电流不可控，即判断该电机发生故障，并输出故障信号；
SS6：当转速传感器出现故障时，判断电机运行时的转速是否超过预设值，若超过预设值，则控制器控制电机降频运行；
若电机运行时的转速超过预设值的时间大于等于第三设定时间，则判断该电机发生故障，并输出故障信号。
4.根据权利要求3所述的一种交流双绕组的电机控制系统，其特征在于，判断电机是否存在故障，还包括：
X1：基于时间区间中的每个时刻的振动频率字段的值获取预设时长内电机运行时的振动频率；
X2：获取步骤SS4中得到的电机运行时的转速；
在当前转速达到预设的额定转速时，保持电机的转速不变，建立此时运行时的振动频率随时间变化的曲线图；
X3：计算曲线图中曲线方程的振动频率变化导数值，若振动频率变化导数值大于零的时间大于阈值时，则判断该电机发生故障，并输出故障信号；
X4：基于时间区间中的每个时刻的温度字段的值获取预设时长内电机运行时的温度；
X5：当电机运行时的温度大于等于温度限定值时，则控制器控制制冷器工作，对电机进行降温，同时控制电机降频运行；
X6：若电机运行时的温度大于等于温度限定值的时间超过第四设定时间，则判断该电机发生故障，并输出故障信号。
5.根据权利要求1所述的一种交流双绕组的电机控制系统，其特征在于，所述控制器用于接收故障信号后控制电机停机，并控制报警模块发出警报；所述显示模块用于接收故障信号后将此时的车身参数值进行实时显示。
6.根据权利要求1所述的一种交流双绕组的电机控制系统，其特征在于，所述控制器用于接收加速信号、制动信号、高速行驶信号以及低速行驶信号，并在接收到加速信号时控制电机中两套绕组中相应相的绕组并联运行；所述控制器在接收到制动信号时控制电机中相应相的绕组串联运行；所述控制器在接收到高速行驶信号时控制电机中的其中一套绕组运行，另一套作为备用绕组；所述控制器在接收低速行驶信号时控制电机中的两套绕组中对应相的绕组并联运行。
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