[发明专利]飞轮电机的旋转状态检测系统及方法

说明书

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。

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。