CN114755577A - 飞轮电机的旋转状态检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种飞轮电机的旋转状态检测系统及方法，该系统包括：控制器、飞轮电机、旋转变压器、电流传感器以及电压传感器；该控制器、该飞轮电机、该旋转变压器、该电流传感器以及该电压传感器依次相连；该旋转变压器用于获取该飞轮电机的第一旋转状态；该电流传感器用于获取该飞轮电机的第二旋转状态；该电压传感器用于获取该飞轮电机的第三旋转状态；该控制器用于，根据该第一旋转状态、该第二旋转状态以及该第三旋转状态，确定该飞轮电机的旋转状态。该系统通过多传感器集成的方式，提升飞轮电机实时角度和转速信息的检测精度，并缓解使用条件的局限问题。

Description

飞轮电机的旋转状态检测系统及方法
技术领域
本发明涉及飞轮储能技术领域，尤其是涉及一种飞轮电机的旋转状态检测系统及方法。
背景技术
飞轮电机是飞轮储能系统非常关键的部件，起着电能和动能之间相互转化的作用。通常，飞轮储能系统所采用的电机多为交流电机，包括异步感应电机、永磁同步电机、感应子电机、同步磁阻电机等，这些电机在飞轮储能装置的变流器作用下，通常采用矢量控制、直接转矩控制等控制方法。在上述控制方法中，获取飞轮电机的旋转状态是其中的必要过程，其中，该旋转状态包括：飞轮电机的实时角度和转速。
现有的飞轮电机的旋转状态检测方法有传感器测量方法、无传感器估计方法、反电势测量方法等，上述方法单独使用均要求具有一定的应用条件，存在局限性。其中，该传感器测量方法相对可靠，但容易受系统噪声影响而降低测量精度；无传感器估计方法不依赖于外加传感器，独立性强，但是角度估计性能受到模型变化、强电流干扰等影响很大，无法普遍应用。反电势测量方法仅仅适合于电机不加电流的状态，电机一旦正常工作后，则反电势测量不准确。
整体而言，现有的飞轮电机的旋转状态检测方法存在精度低，使用条件局限性大的弊端。
发明内容
本发明的目的在于提供一种飞轮电机的旋转状态检测系统及方法，以提升飞轮电机实时角度和转速信息的检测精度，并缓解使用条件的局限问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种飞轮电机的旋转状态检测系统，其中，系统包括：控制器、飞轮电机、旋转变压器、电流传感器以及电压传感器；该控制器、该飞轮电机、该旋转变压器、该电流传感器以及该电压传感器依次相连；该旋转变压器用于获取该飞轮电机的第一旋转状态；该第一旋转状态包括：该飞轮电机的第一转速和第一实时角度；该电流传感器用于获取该飞轮电机的第二旋转状态；该第二旋转状态包括：该飞轮电机的第二转速和第二实时角度；该电压传感器用于获取该飞轮电机的第三旋转状态；该第三旋转状态包括：该飞轮电机的第三转速和第三实时角度；该控制器用于，根据该第一转速、该第一实时角度、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态；该旋转状态包括：该飞轮电机的实时角度以及转速。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，该第一转速包括：第一预设时刻转速、第二预设时刻转速；该第一实时角度包括：第一预设时刻角度、第二预设时刻角度；根据该第一转速、该第一实时角度、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态的步骤包括：根据该第一预设时刻转速、该第二预设时刻角度，确定该旋转变压器的角度误差和转速误差；根据该角度误差、该转速误差、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，根据该角度误差、该转速误差、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态的步骤包括：如果该角度误差小于预设角度误差、该转速误差小于预设转速误差，根据该第一预设时刻角度、该第二预设时刻角度、该第一预设时刻转速以及该第二预设时刻转速，确定该飞轮电机的旋转状态；如果该角度误差小于预设角度误差、该转速误差大于预设转速误差、该飞轮电机的电流小于预设电流，根据第一预设时刻角度、第二预设时刻角度以及该第三转速，确定该飞轮电机的旋转状态；如果该角度误差小于预设角度误差、该转速误差大于预设转速误差、该飞轮电机的电流大于预设电流，根据第一预设时刻角度、第二预设时刻角度以及该第二转速，确定该飞轮电机的旋转状态；如果该角度误差大于预设角度误差、该转速误差小于预设转速误差、该飞轮电机的电流小于预设电流，根据该第一预设时刻转速、该第二预设时刻转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态；如果该角度误差大于预设角度误差、该转速误差小于预设转速误差、该飞轮电机的电流大于预设电流，根据该第一预设时刻转速、该第二预设时刻转速以及该第二实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态；如果该角度误差大于预设角度误差、该转速误差大于预设转速误差、该飞轮电机的电流大于预设电流，根据该第二转速以及该第二实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态；如果该角度误差大于预设角度误差、该转速误差大于预设转速误差、该飞轮电机的电流小于预设电流，根据该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据该第一预设时刻角度、该第二预设时刻角度、该第一预设时刻转速以及该第二预设时刻转速，确定该飞轮电机的旋转状态的步骤包括：根据该第一预设时刻角度、该第二预设时刻角度，计算该飞轮电机实时角度的加权平均值；根据该第一预设时刻转速、该第二预设时刻转速，计算该飞轮电机旋转转速的加权平均值；根据该实时角度的加权平均值以及该旋转转速的加权平均值，确定该飞轮电机的旋转状态。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据下述公式计算该飞轮电机实时角度的加权平均值：θr＝0.5*θ1(k)+0.5*θ1(k-1)；其中，θ1(k-1)表示该第一预设时刻角度，θ1(k)表示该第二预设时刻角度，θr表示该实时角度的加权平均值。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，根据下述公式计算该飞轮电机旋转速度的加权平均值：ωr＝0.5*ω1(k)+0.5*ω1(k-1)；其中，ω1(k-1)表示该第一预设时刻角度，ω1(k)表示该第二预设时刻角度，ωr表示该旋转速度的加权平均值。
第二方面，本发明实施例提供了一种飞轮电机的旋转状态检测方法，其中，该方法应用于第一方面至第一方面的第五种可能的实施方式中任一项的飞轮电机的旋转状态检测系统，该方法包括：获取第一转速、第一实时角度、第二转速、第二实时角度、第三转速以及第三实时角度；其中，该第一转速、该第一实时角度由该旋转变压器获取；该第二转速、该第二实时角度由该电流传感器获取；该第三转速、第三实时角度由该电压传感器获取；根据该第一转速、该第一实时角度、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，获取第三转速以及第三实时角度的步骤，包括：获取该飞轮电机的电压数据；根据该电压数据的有效值，计算该第三转速；根据该第三转速，计算该第三实时角度。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，根据该电压数据的有效值，计算该第三转速的步骤，包括：根据该电压数据的有效值，计算该电压数据的有效值的平均值；根据预设的该平均值与该转速的线性关系公式，计算该第三转速。
结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，根据该第三转速，计算该第三实时角度的步骤，包括：对该第三转速在该电压数据的预设采样周期内进行积分运算，计算得到该第三实时角度。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明提供的一种飞轮电机的旋转状态检测系统及方法，该系统包括：控制器、飞轮电机、旋转变压器、电流传感器以及电压传感器；该控制器、该飞轮电机、该旋转变压器、该电流传感器以及该电压传感器依次相连；该旋转变压器用于获取该飞轮电机的第一旋转状态；该第一旋转状态包括：该飞轮电机的第一转速和第一实时角度；该电流传感器用于获取该飞轮电机的第二旋转状态；该第二旋转状态包括：该飞轮电机的第二转速和第二实时角度；该电压传感器用于获取该飞轮电机的第三旋转状态；该第三旋转状态包括：该飞轮电机的第三转速和第三实时角度；该控制器用于，根据该第一转速、该第一实时角度、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态；该旋转状态包括：该飞轮电机的实时角度以及转速。该系统通过多传感器集成的方式，提升飞轮电机实时角度和转速信息的检测精度，并缓解使用条件的局限问题。
本实施例公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种飞轮电机的旋转状态检测系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种飞轮电机的旋转状态检测系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种飞轮电机的旋转状态检测方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
图标：11-控制器；12-飞轮电机；13-旋转变压器；14-电流传感器；15-电压传感器；21-解码器；22-滑模估计器；23-计算模块；41-存储器；42-处理器；43-总线；44-通信接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有的飞轮电机的旋转状态检测方法有传感器测量方法、无传感器估计方法、反电势测量方法等，上述方法单独使用均都有一定的应用条件，存在局限性。其中，该传感器测量方法相对可靠，但容易受系统噪声影响而降低测量精度；无传感器估计方法不依赖于外加传感器，独立性强，但是角度估计性能受到模型变化、强电流干扰等影响很大，无法普遍应用。反电势测量方法仅仅适合于电机不加电流的状态，电机一旦正常工作后，则反电势测量不准确。整体而言，现有的飞轮电机的旋转状态检测方法存在精度低，使用条件局限性大的弊端。
基于此，本发明实施例提供了一种飞轮电机的旋转状态检测系统及方法，该技术可以缓解上述技术问题，该技术通过多传感器集成的方式，提升飞轮电机实时角度和转速信息的检测精度，并缓解使用条件的局限问题。为便于对本发明实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种飞轮电机的旋转状态检测系统进行详细介绍。
实施例1
如图1所示，为本发明实施例提供的一种飞轮电机的旋转状态检测系统的结构示意图。该系统包括：控制器11、飞轮电机12、旋转变压器13、电流传感器14以及电压传感器15。
其中，该控制器11、该飞轮电机12、该旋转变压器13、该电流传感器14以及该电压传感器15依次相连。
该旋转变压器13用于获取该飞轮电机12的第一旋转状态；该第一旋转状态包括：该飞轮电机的第一转速和第一实时角度；该电流传感器14用于获取该飞轮电机12的第二旋转状态；该第二旋转状态包括：该飞轮电机12的第二转速和第二实时角度；该电压传感器15用于获取该飞轮电机12的第三旋转状态；该第三旋转状态包括：该飞轮电机12三转速和第三实时角度；该控制器用于，根据该第一转速、该第一实时角度、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机12的旋转状态；该旋转状态包括：该飞轮电机12的实时角度以及转速。
在其中的一种实施方式中,图2为本发明实施例提供的一种飞轮电机的旋转状态检测系统的结构示意图。该飞轮电机的旋转状态检测系统还包括：解码器21、滑模估计器22以及预设的计算模块23。由图2所见，该控制器11与该飞轮电机12相连，该飞轮电机12分别与该旋转变压器13、该电流传感器14以及该电压传感器15相连。其中，该旋转变压器13与该解码器21相连；该电流传感器14与该滑模估计器22相连；该电压传感器15与该预设的计算模块23相连。
在实际的操作中，该第一转速包括：第一预设时刻转速、第二预设时刻转速；该第一实时角度包括：第一预设时刻角度、第二预设时刻角度；根据该第一转速、该第一实时角度、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态的步骤包括：根据该第一预设时刻转速、该第二预设时刻角度，确定该旋转变压器的角度误差和转速误差；根据该角度误差、该转速误差、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态。
在其中的一种实施方式中，根据该角度误差、该转速误差、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态的步骤包括：
如果该角度误差小于预设角度误差、该转速误差小于预设转速误差，根据该第一预设时刻角度、该第二预设时刻角度、该第一预设时刻转速以及该第二预设时刻转速，确定该飞轮电机的旋转状态。
这里，根据该第一预设时刻角度、该第二预设时刻角度、该第一预设时刻转速以及该第二预设时刻转速，确定该飞轮电机的旋转状态的包括下述步骤A1-A3：
步骤A1：根据该第一预设时刻角度、该第二预设时刻角度，计算该飞轮电机实时角度的加权平均值：
具体的，根据下述公式计算该飞轮电机实时角度的加权平均值：
θr＝0.5*θ1(k)+0.5*θ1(k-1)
其中，θ1(k-1)表示该第一预设时刻角度，θ1(k)表示该第二预设时刻角度，θr表示该实时角度的加权平均值。
步骤A2：根据该第一预设时刻转速、该第二预设时刻转速，计算该飞轮电机旋转转速的加权平均值。
具体的，根据下述公式计算所述飞轮电机旋转速度的加权平均值：
ωr＝0.5*ω1(k)+0.5*ω1(k-1)
其中，ω1(k-1)表示所述第一预设时刻角度，ω1(k)表示所述第二预设时刻角度，ωr表示所述旋转速度的加权平均值。
步骤A3：根据该实时角度的加权平均值以及该旋转转速的加权平均值，确定该飞轮电机的旋转状态。
在本实施例中，将该飞轮电机的实时角度确定为上述θr，将飞轮电机的转速确定为上述ωr。
如果该角度误差小于预设角度误差、该转速误差大于预设转速误差、该飞轮电机的电流小于预设电流，根据第一预设时刻角度、第二预设时刻角度以及该第三转速，确定该飞轮电机的旋转状态。
在本实施例中，将该飞轮电机的实时角度确定为上述θr，将飞轮电机的转速确定为该第三转速。
如果该角度误差小于预设角度误差、该转速误差大于预设转速误差、该飞轮电机的电流大于预设电流，根据第一预设时刻角度、第二预设时刻角度以及该第二转速，确定该飞轮电机的旋转状态。
在本实施例中，将该飞轮电机的实时角度确定为上述θr，将飞轮电机的转速确定为该第二转速。
如果该角度误差大于预设角度误差、该转速误差小于预设转速误差、该飞轮电机的电流小于预设电流，根据该第一预设时刻转速、该第二预设时刻转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态。
在本实施例中，将该飞轮电机的实时角度确定为上述第三实时角度，将飞轮电机的转速确定为上述ωr。
如果该角度误差大于预设角度误差、该转速误差小于预设转速误差、该飞轮电机的电流大于预设电流，根据该第一预设时刻转速、该第二预设时刻转速以及该第二实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态。
在本实施例中，将该飞轮电机的实时角度确定为上述第二实时角度，将飞轮电机的转速确定为上述ωr。
如果该角度误差大于预设角度误差、该转速误差大于预设转速误差、该飞轮电机的电流大于预设电流，根据该第二转速以及该第二实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态。
在本实施例中，将该飞轮电机的实时角度确定为上述第二实时角度，将飞轮电机的转速确定该第二转速。
如果该角度误差大于预设角度误差、该转速误差大于预设转速误差、该飞轮电机的电流小于预设电流，根据该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态。
在本实施例中，将该飞轮电机的实时角度确定为上述第三实时角度，将飞轮电机的转速确定该第三转速。
本发明实施例提供的一种飞轮电机的旋转状态检测系统，该系统包括：控制器、飞轮电机、旋转变压器、电流传感器以及电压传感器；该控制器、该飞轮电机、该旋转变压器、该电流传感器以及该电压传感器依次相连；该旋转变压器用于获取该飞轮电机的第一旋转状态；该第一旋转状态包括：该飞轮电机的第一转速和第一实时角度；该电流传感器用于获取该飞轮电机的第二旋转状态；该第二旋转状态包括：该飞轮电机的第二转速和第二实时角度；该电压传感器用于获取该飞轮电机的第三旋转状态；该第三旋转状态包括：该飞轮电机的第三转速和第三实时角度；该控制器用于，根据该第一转速、该第一实时角度、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态；该旋转状态包括：该飞轮电机的实时角度以及转速。该系统通过多传感器集成的方式，提升飞轮电机实时角度和转速信息的检测精度，并缓解使用条件的局限问题。
实施例2
在图2所示系统的基础上，本发明还提供了一种飞轮电机的旋转状态检测方法。图3为本发明实施例提供的一种飞轮电机的旋转状态检测方法的流程示意图。该方法应用于实施例1中的飞轮电机的旋转状态检测系统，该方法包括下述步骤S301～步骤S302：
步骤S301：获取第一转速、第一实时角度、第二转速、第二实时角度、第三转速以及第三实时角度；其中，该第一转速、该第一实时角度由所述旋转变压器获取；该第二转速、该第二实时角度由该电流传感器获取；该第三转速、该第三实时角度由该电压传感器获取。
这里，该第一转速、该第一实时角度由所述旋转变压器获取后，由上述解码器输出；上述第二转速、该第二实时角度由该电流传感器获取后，由上述滑模估计其输出；该第三转速、该第三实时角度由该电压传感器获取后，由上述预设的计算模块输出。
步骤S302：根据该第一转速、该第一实时角度、该第二转速、该第二实时角度、该第三转速以及该第三实时角度，确定该飞轮电机的旋转状态。
本发明实施例提供的飞轮电机的旋转状态检测方法，与上述实施例提供的飞轮电机的旋转状态检测系统具有相同的技术特征，在此不再赘述。
本实施例主要针对获取上述第三转速以及第三实时角度的步骤进行详述。
该获取上述第三转速以及第三实时角度包括下述步骤B1-步骤B3：
步骤B1：获取该飞轮电机的电压数据。
在本实施例中，该电压数据的预设采样频率为100kHz，该飞轮电机的电流的信号频率为50Hz，则半个周波为10ms，在半个周波内可以采样到1000个电压数据为采样点n1～n1000。
步骤B2：根据所述电压数据的有效值，计算该第三转速。
这里，首先根据该电压数据的有效值，计算该电压数据的有效值的平均值。然后根据预设的该平均值与该转速的线性关系公式，计算该第三转速。
在本实施例中，首先将这1000个采样点取绝对值，即|n1|～|n1000|，然后求得这1000个采样点的平均值nmean，然后将这1000个取绝对值后的采样点求均方根值，即为该电压信号的有效值Vm，如下所示：
Figure BDA0003603578790000121
其中，Vm表示电压信号的有效值，nmean表示该电压数据的有效值的平均值，i表示采样点n的取值范围。
如果，该据该电压数据的有效值共有三组，分别为Vm1、Vm2和Vm3，那么，该电压数据的有效值的平均值为
Figure BDA0003603578790000122
进一步的，已知该第三转速ω3与该平均值的有效值成线性关系，给定预设的线性比例系数为Kω，则可以得到飞轮电机转速为：
ω3＝KωVa
其中，Va表示上述平均值，Kω表示预设的线性比例系数，ω3表示上述第三转速。
步骤B3：根据该第三转速，计算该第三实时角度。
在本实施例中，根据该第三转速，计算该第三实时角度的步骤，包括：
对该第三转速在该电压数据的预设采样周期内进行积分运算，计算得到该第三实时角度。
具体的，根据下述公式计算第三实时角度：
θ3＝θ3+ω3×dT
其中，θ3表示上述第三实时角度，ω3表示上述第三转速，T表示该预设采样周期。
本发明实施例提供的飞轮电机的旋转状态检测方法，与上述实施例提供的飞轮电机的旋转状态检测系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
实施例3
本实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，该存储器存储有能够被该处理器执行的计算机可执行指令，该处理器执行该计算机可执行指令以实现飞轮电机的旋转状态检测方法的步骤。
参见图4所示的一种电子设备的结构示意图，该电子设备包括：存储器41、处理器42，存储器中存储有可在处理器42上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述飞轮电机的旋转状态检测方法提供的步骤。
如图4所示，该设备还包括：总线43和通信接口44，处理器42、通信接口44和存储器41通过总线43连接；处理器42用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器41可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口44(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线43可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器41用于存储程序，处理器42在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明任一实施例揭示飞轮电机的旋转状态检测系统所执行的方法可以应用于处理器42中，或者由处理器42实现。处理器42可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器42中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器42可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器42读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
进一步地，本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，该机器可执行指令在被处理器42调用和执行时，机器可执行指令促使处理器42实现上述飞轮电机的旋转状态检测方法。
本发明实施例提供的飞轮电机的旋转状态检测方法和飞轮电机的旋转状态检测系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

Claims (10)

1.一种飞轮电机的旋转状态检测系统，其特征在于，系统包括：控制器、飞轮电机、旋转变压器、电流传感器以及电压传感器；
所述控制器、所述飞轮电机、所述旋转变压器、所述电流传感器以及所述电压传感器依次相连；
所述旋转变压器用于获取所述飞轮电机的第一旋转状态；所述第一旋转状态包括：所述飞轮电机的第一转速和第一实时角度；
所述电流传感器用于获取所述飞轮电机的第二旋转状态；所述第二旋转状态包括：所述飞轮电机的第二转速和第二实时角度；
所述电压传感器用于获取所述飞轮电机的第三旋转状态；所述第三旋转状态包括：所述飞轮电机的第三转速和第三实时角度；
所述控制器用于，根据所述第一转速、所述第一实时角度、所述第二转速、所述第二实时角度、所述第三转速以及所述第三实时角度，确定所述飞轮电机的旋转状态；所述旋转状态包括：所述飞轮电机的实时角度以及转速。
2.根据权利要求1所述的飞轮电机的旋转状态检测系统，其特征在于，所述第一转速包括：第一预设时刻转速、第二预设时刻转速；所述第一实时角度包括：第一预设时刻角度、第二预设时刻角度；
所述根据所述第一转速、所述第一实时角度、所述第二转速、所述第二实时角度、所述第三转速以及所述第三实时角度，确定所述飞轮电机的旋转状态的步骤包括：
根据所述第一预设时刻转速、所述第二预设时刻角度，确定所述旋转变压器的角度误差和转速误差；
根据所述角度误差、所述转速误差、所述第二转速、所述第二实时角度、所述第三转速以及所述第三实时角度，确定所述飞轮电机的旋转状态。
3.根据权利要求2所述的飞轮电机的旋转状态检测系统，其特征在于，据所述角度误差、所述转速误差、所述第二转速、所述第二实时角度、所述第三转速以及所述第三实时角度，确定所述飞轮电机的旋转状态的步骤包括：
如果所述角度误差小于预设角度误差、所述转速误差小于预设转速误差，根据所述第一预设时刻角度、所述第二预设时刻角度、所述第一预设时刻转速以及所述第二预设时刻转速，确定所述飞轮电机的旋转状态；
如果所述角度误差小于预设角度误差、所述转速误差大于预设转速误差、所述飞轮电机的电流小于预设电流，根据第一预设时刻角度、第二预设时刻角度以及所述第三转速，确定所述飞轮电机的旋转状态；
如果所述角度误差小于预设角度误差、所述转速误差大于预设转速误差、所述飞轮电机的电流大于预设电流，根据第一预设时刻角度、第二预设时刻角度以及所述第二转速，确定所述飞轮电机的旋转状态；
如果所述角度误差大于预设角度误差、所述转速误差小于预设转速误差、所述飞轮电机的电流小于预设电流，根据所述第一预设时刻转速、所述第二预设时刻转速以及所述第三实时角度，确定所述飞轮电机的旋转状态；
如果所述角度误差大于预设角度误差、所述转速误差小于预设转速误差、所述飞轮电机的电流大于预设电流，根据所述第一预设时刻转速、所述第二预设时刻转速以及所述第二实时角度，确定所述飞轮电机的旋转状态；
如果所述角度误差大于预设角度误差、所述转速误差大于预设转速误差、所述飞轮电机的电流大于预设电流，根据所述第二转速以及所述第二实时角度，确定所述飞轮电机的旋转状态；
如果所述角度误差大于预设角度误差、所述转速误差大于预设转速误差、所述飞轮电机的电流小于预设电流，根据所述第三转速以及所述第三实时角度，确定所述飞轮电机的旋转状态。
4.根据权利要求3所述的飞轮电机的旋转状态检测系统，其特征在于，所述根据所述第一预设时刻角度、所述第二预设时刻角度、所述第一预设时刻转速以及所述第二预设时刻转速，确定所述飞轮电机的旋转状态的步骤包括：
根据所述第一预设时刻角度、所述第二预设时刻角度，计算所述飞轮电机实时角度的加权平均值；
根据所述第一预设时刻转速、所述第二预设时刻转速，计算所述飞轮电机旋转转速的加权平均值；
根据所述实时角度的加权平均值以及所述旋转转速的加权平均值，确定所述飞轮电机的旋转状态。
5.根据权利要求4所述的飞轮电机的旋转状态检测系统，其特征在于，根据下述公式计算所述飞轮电机实时角度的加权平均值：
θr＝0.5*θ1(k)+0.5*θ1(k-1)
其中，θ1(k-1)表示所述第一预设时刻角度，θ1(k)表示所述第二预设时刻角度，θr表示所述实时角度的加权平均值。
6.根据权利要求4所述的飞轮电机的旋转状态检测系统，其特征在于，根据下述公式计算所述飞轮电机旋转速度的加权平均值：
ωr＝0.5*ω1(k)+0.5*ω1(k-1)
其中，ω1(k-1)表示所述第一预设时刻角度，ω1(k)表示所述第二预设时刻角度，ωr表示所述旋转速度的加权平均值。
7.一种飞轮电机的旋转状态检测方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至6中任一项所述的飞轮电机的旋转状态检测系统，所述方法包括：
获取第一转速、第一实时角度、第二转速、第二实时角度、第三转速以及第三实时角度；其中，所述第一转速、所述第一实时角度由所述旋转变压器获取；所述第二转速、所述第二实时角度由所述电流传感器获取；所述第三转速、所述第三实时角度由所述电压传感器获取；
根据所述第一转速、所述第一实时角度、所述第二转速、所述第二实时角度、所述第三转速以及所述第三实时角度，确定所述飞轮电机的旋转状态。
8.根据权利要求7所述的飞轮电机的旋转状态检测方法，其特征在于，获取第三转速以及第三实时角度的步骤，包括：
获取所述飞轮电机的电压数据；
根据所述电压数据的有效值，计算所述第三转速；
根据所述第三转速，计算所述第三实时角度。
9.根据权利要求8所述的飞轮电机的旋转状态检测方法，其特征在于，所述根据所述电压数据的有效值，计算所述第三转速的步骤，包括：
根据所述电压数据的有效值，计算所述电压数据的有效值的平均值；
根据预设的所述平均值与所述转速的线性关系公式，计算所述第三转速。
10.根据权利要求8所述的飞轮电机的旋转状态检测方法，其特征在于，所述根据所述第三转速，计算所述第三实时角度的步骤，包括：
对所述第三转速在所述电压数据的预设采样周期内进行积分运算，计算得到所述第三实时角度。
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