本发明涉及电机领域，特别涉及一种力矩轮毂电机及其控制方法。
背景技术：
1、电机是最常见的动力设备之一，经过百年发展，已发展出多种不同的类型和结构，已成为日常生产生活中最重要设备之一，其中轮毂电机由于结构简单，性能可靠，成本低廉，被广泛的应用在车辆驱动领域，尤其是电动车、电助力自行车等通勤车辆上，现有的轮毂电机并不集成传感器，通常需要配合中轴传感器使用，降低了系统集成度，同时电机驱动算法缺少针对于带有传感器的高集成度轮毂电机，不适用于带有力矩传感器的后轮毂电机驱动。
技术实现思路
1、针对以上现有技术存在的缺陷，本发明的主要目的在于克服现有技术的不足之处，公开了一种力矩轮毂电机，包括固定座、转子以及同轴设置在所述固定座上的定子绕组和轮毂，所述定子绕组与所述固定座固定连接，所述转子与所述定子绕组同轴布置并且转动连接，所述轮毂与所述固定座转动连接；利用所述转子直接或间接驱动所述轮毂转动；塔基通过离合器与所述轮毂转动连接，并且所述塔基与所述轮毂之间设置传感器组，利用所述传感器组采集力矩信号和离合器超越信号。
2、进一步地，所述固定座为一体轴，所述一体轴的两端设置有固定端，所述固定端与车架固定连接。
3、进一步地，所述一体轴的两端设置固定套，所述固定套上设置有与所述车架相配合的固定部。
4、进一步地，所述一体轴的表面设置凹槽，所述传感器组的信号线从所述凹槽内走线。
5、进一步地，所述一体轴的端部设置固定端。
6、进一步地，一体轴的两端设置卡件，
7、进一步地，所述传感器组还采集速度信号。
8、进一步地，所述离合器超越信号采集自磁传感器或开关信号。
9、进一步地，所述磁传感器设置在所述轮毂上，所述磁传感器在齿圈的圆周对应位置设置有磁体；或者所述磁传感器设置在齿圈上，所述磁传感器在齿圈的圆周对应位置设置有磁体；或者所述磁传感器设置在塔基上，所述磁传感器在轮毂的圆周对应位置外侧设置有磁体；或者所述磁传感器设置在轮毂上，所述磁体设置在塔基外圆周面上。
10、进一步地，所述力矩信号由力矩传感器进行采集；所述力矩传感器包括力矩采集结构和处理电路；所述力矩采集结构包括扭力盘和应变片，所述扭力盘包括至少具有一条扭变片的盘本体，所述盘本体的中心与轮毂同轴布置，所述扭变片与所述轮毂浮动连接，所述盘本体的中央转动设置在所述固定座上，所述轮毂与所述塔基连接。
11、进一步地，所述盘本体上径向凸设限位片，所述限位片与所述轮毂浮动连接。
12、进一步地，所述传感器组的输出信号为模拟信号和/或数字信号和/或总线信号。
13、一种力矩轮毂电机控制方法，用于具有输入电路、计算控制单元和驱动电路的控制器，
14、a、传感器组对链条的输入力矩和轮毂电机驱动状态进行采样并将信号传输给信号处理单元，
15、b、信号处理单元获得输入的力矩信号、速度信号和离合器超越信号并进行判断和计算；当力矩信号低于阈值时，电机停止驱动；当力矩信号高于阈值且速度信号低于阈值且离合器超越信号提示锁止时，电机按照依据力矩信号进行函数比例计算输出并正常驱动；当力矩信号高于阈值且速度信号高于阈值且低于最高限速值且离合器超越信号提示锁止时，电机按照依据力矩信号进行函数比例计算输出并依据速度值大小降功率驱动；当离合器超越信号提示超越时，电机停止驱动；
16、c、电机驱动单元通过信号处理单元输出的控制信号控制电机运行，实现输入力矩和电机输出的共同驱动。
17、进一步地，b步骤中，函数比例计算使用函数为一次函数、二次函数或幂函数。
18、进一步地，b步骤中，依据速度值大小降功率驱动，当速度值大于阈值且小于最高限速值时，电机输出力矩为输入力矩值*(1-(速度值-速度阈值)/(最高限速值-速度阈值))。
19、一种轮椅，包括上述力矩轮毂电机。
20、一种代步车，包括上述力矩轮毂电机。
21、本发明取得的有益效果：
22、1)通过在电机内集成力矩传感器和控制器，提高电机集成度，简化整车装配流程。
23、2)通过在电机内集成力矩传感器，提高集成度，降低车辆复杂度，并获得较好的控制效果。
24、3)通过使用力矩信号、速度信号和超越信号共同控制电机驱动，优化控制算法，使得骑行更安全更舒适。
25、4)创造性的加入了超越离合器信号，提高了信号控制的冗余度，提高控制的可靠性，安全性。
26、5)力矩传感器采用盘本体和径向凸设的扭变片配合，实现传动及变量采集，结构紧凑，安装方便。且增设限位片，以实现对扭变片的保护，防止过度形变造成力矩传感器损坏；另外，可通过设置限位片，以减少扭变片的强度，使得形变更加线性。
1.一种力矩轮毂电机，其特征在于，包括固定座、转子以及同轴设置在所述固定座上的定子绕组和轮毂，所述定子绕组与所述固定座固定连接，所述转子与所述定子绕组同轴布置并且转动连接，所述轮毂与所述固定座转动连接；利用所述转子直接或间接驱动所述轮毂转动；塔基通过离合器与所述轮毂转动连接，并且所述塔基与所述轮毂之间设置传感器组，利用所述传感器组采集力矩信号和离合器超越信号。
2.根据权利要求1所述的一种力矩轮毂电机，其特征在于，所述固定座为一体轴，所述一体轴的两端设置有固定端，所述固定端与车架固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种力矩轮毂电机，其特征在于，所述一体轴的表面设置凹槽，所述传感器组的信号线从所述凹槽内走线。
4.根据权利要求2所述的一种力矩轮毂电机，其特征在于，所述一体轴的两端设置固定套，所述固定套上设置有与所述车架相配合的固定部。
5.根据权利要求1所述的一种力矩轮毂电机，其特征在于，所述离合器超越信号采集自磁传感器或开关信号。
6.根据权利要求5所述的一种力矩轮毂电机，其特征在于，所述磁传感器设置在所述轮毂上，所述磁传感器在齿圈的圆周对应位置设置有磁体；或者所述磁传感器设置在齿圈上，所述磁传感器在齿圈的圆周对应位置设置有磁体；或者所述磁传感器设置在塔基上，所述磁传感器在轮毂的圆周对应位置外侧设置有磁体；或者所述磁传感器设置在轮毂上，所述磁体设置在塔基外圆周面上。
7.根据权利要求1所述的一种力矩轮毂电机，其特征在于，所述力矩信号由力矩传感器进行采集；所述力矩传感器包括力矩采集结构和处理电路；所述力矩采集结构包括扭力盘和应变片，所述扭力盘包括至少具有一条扭变片的盘本体，所述盘本体的中心与轮毂同轴布置，所述扭变片与所述轮毂浮动连接，所述盘本体的中央转动设置在所述固定座上，所述轮毂与所述塔基连接。
8.根据权利要求7所述的一种力矩轮毂电机，其特征在于，所述盘本体上径向凸设限位片，所述限位片与所述轮毂浮动连接。
9.一种力矩轮毂电机控制方法，用于具有输入电路、计算控制单元和驱动电路的控制器，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的一种力矩轮毂电机控制方法，其特征在于，b步骤中，函数比例计算使用函数为一次函数、二次函数或幂函数。
11.根据权利要求9所述的一种力矩轮毂电机控制方法，其特征在于，b步骤中，依据速度值大小降功率驱动，当速度值大于阈值且小于最高限速值时，电机输出力矩为输入力矩值*(1-(速度值-速度阈值)/(最高限速值-速度阈值))。
