无线充电设备的异物清除方法、装置及可读存储介质与流程

本发明涉及无线充电领域，尤其涉及一种无线充电设备的异物清除方法、装置及可读存储介质。

背景技术：

随着电动汽车技术的迅猛发展，电动汽车市场迅速扩大，电动汽车的销售量逐年递增，据工业和信息化部《电动汽车发展战略研究报告》预测，到2030年全国电动汽车保有量将达到600万辆。

对于电动汽车，目前充电方案包含有线充电和无线充电。相比有线充电，电动汽车无线充电技术具有供电安全，可靠性高，方便使用，抗腐蚀污染的独特优势和特点。因为无线供电的基本原理还是属于电磁相互作用，所以要求发射线圈与接收线圈之间不能有金属物质。因为金属物质在整个闭合磁场中，会产生涡流发热，不仅降低效率，还可烫坏发射线圈，造成起火等灾害。

目前的解决方案是通过检测施加在无线充电设备上的重力变化值确定是否存在异物，进而通知维护人员对无线充电设备进行清除，这种方式操作麻烦，人工成本高。

技术实现要素：

本发明提出的一种无线充电设备的异物清除方法、装置及可读存储介质，旨在解决无线充电设备上的异物需要手动清理的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种无线充电设备的异物清除方法，无线充电设备包括拨杆，所述方法包括步骤：

在无线充电设备上电后，控制拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上执行匀速往复运动；

根据实时检测到的力矩值判断所述无线充电设备的线圈保护壳体上是否存在异物；

若是，增大力矩，以通过增大后的力矩控制所述拨杆将无线充电设备的线圈保护壳体上的异物清除。

可选地，所述根据实时检测到的力矩值判断所述无线充电设备的线圈保护壳体上是否存在异物的步骤包括：

判断实时检测到的力矩值是否为所述匀速往复运动对应的第一预设力矩值；其中，若检测到的力矩值是所述匀速往复运动对应的第一预设力矩值，则无线充电设备的线圈保护壳体上不存在异物；若检测到的力矩值不是所述匀速往复运动对应的第一预设力矩值，则无线充电设备的线圈保护壳体上存在异物。

可选地，所述判断实时检测到的力矩值是否为所述匀速往复运动对应的第一预设力矩值的步骤之前，还包括：

发送检测指令至力矩传感器，以实时接收所述力矩传感器根据所述检测指令返回的所述拨杆的力矩值。

可选地，所述增大力矩的步骤包括：

通过重量传感器获取异物重量；

将检测到的力矩值增大至所述异物重量对应的力矩值。

可选地，在执行所述将检测到的力矩值增大至所述异物重量对应的力矩值的步骤的同时，还执行以下步骤：

判断增大的力矩值是否超过第二预设力矩值；

若是，则发出报警指令。

可选地，所述将检测到的力矩值增大至所述异物重量对应的力矩值的步骤之后，还包括：

当检测到增大后的力矩值恢复为所述匀速往复运动对应的第一预设力矩值时，确认拨杆已经将异物清除。

可选地，所述增大力矩的步骤之前还包括：

检测所述无线充电设备预设范围内是否存在电动汽车；

当所述无线充电设备预设范围内存在电动汽车时，发送充电设备异常提醒信息至所述电动汽车，并执行步骤：增大力矩。

可选地，所述根据实时检测到的力矩值判断所述无线充电设备的线圈保护壳体上是否存在异物的步骤之后，还包括：

若否，返回继续执行根据实时检测到的力矩值判断所述无线充电设备的线圈保护壳体上是否存在异物的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种无线充电设备的异物清除装置，包括拨杆，处理器，存储器，以及存储在所述存储器中的计算机程序，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序时实现如上所述的无线充电设备的异物清除方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的无线充电设备的异物清除方法的步骤。

本发明提供的一种无线充电设备的异物清除方法、装置及可读存储介质，在无线充电设备上电后，控制拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上执行匀速往复运动；根据实时检测到的力矩值判断无线充电设备的线圈保护壳体上是否存在异物；若存在异物，增大力矩，以通过增大后的力矩控制拨杆将无线充电设备的线圈保护壳体上的异物清除。无论是在电动汽车充电过程中或是电动汽车充电前后，都可以实时进行异物检测及自动化异物清除，可避免发生旋涡效应，也能使无线充电继续进行，同时免去人工检查的成本，方便使用，可有效地解决无线充电设备上异物需要人工手动清理的问题。

附图说明

图1为本发明无线充电设备的异物清除装置结构示意图；

图2为本发明无线充电设备的异物清除装置硬件结构示意图；

图3为本发明无线充电设备的异物清除方法第一实施例的流程示意图；

图4为本发明无线充电设备的异物清除方法第三实施例中步骤s20的细化流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参看图1，图1为本发明无线充电设备的异物清除装置一可选实施例的结构示意图。需要说明的是，其结构不仅限于此，只要能实现自动异物清除功能即可。此外，所述异物清除装置可以与无线充电设备一体设置，也可以分开设置。在图1中，所述装置可以包括电机1、力矩传感器2、联杆3、拨杆4、无线充电设备的线圈保护壳体5、固定装置6等部件。其中拨杆4通过连杆3和力矩传感器2与电机1传动连接，以能够通过电机1驱动拨杆4转动扫过无线充电设备的线圈保护壳体5。

由于能够通过电机1驱动拨杆4匀速转动扫过线圈保护壳体5，所以当拨杆4在线圈保护壳体5转动过程中触碰到异物时，可以通过力矩传感器2感应到力矩变化来判断线圈保护壳体5上是否存在异物，力矩传感器2不受温度影响并且相比传统的红外线或者重力异物检测装置制作和维护成本低。

电机1，电机1可选伺服电机，伺服电机与其它电机相比，有起动转矩大、运行范围较广、无自转现象等三个显著特点。伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置，可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高。它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。

力矩传感器2，力矩传感器2是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。力矩传感器2套装于联杆3上，用于检测拨杆4的力矩值。

联杆3，联杆3一端与电机1相连，另一端与拨杆4相连。联杆3可以连续旋转，当电机1运转时带动联杆3旋转，当电机1处于匀速运转时，此时的联杆3为匀速旋转；联杆3旋转的速度由电机运转速度决定。联杆3连接有力矩传感器2和固定装置6。

拨杆4，拨杆4与联杆3连接，当联杆3匀速旋转时带动拨杆4在无线充电设备的线圈保护壳体5上做匀速往复运动。

无线充电设备，无线充电设备位于拨杆3下端，无线充电设备不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上的充电设备，采用了最新的无线充电技术，通过使用线圈之间产生的磁场，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术。其中线圈保护壳体5设置在线圈外，用于保护线圈。

固定装置6，固定装置6套装在联杆3上，为了防止运动过程中联杆3倾斜，将固定装置套装于联杆3上，通过固定装置6可连接在地面基座上。

尽管图1未示出，但上述装置还包括报警器，当无线充电设备的异物清除装置出现异常/发现异物时，可以通过报警器产生报警信号。所述装置还包括重量传感器，所述重量传感器可以获取无线充电设备的线圈保护壳体5上异物重量，重量传感器与无线充电设备相连。

进一步地，请一并参看图2，图2为本发明所提供的无线充电设备的异物清除装置实现异物检测软件功能所需的硬件结构示意图，即在所述装置中还包括存储器10以及处理器20等部件。在所述装置中，所述处理器20与所述存储器10连接，所述存储器10上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器20执行，所述计算机程序执行时实现下述方法实施例的步骤。

存储器10，存储器10的主要功能是存储程序以及各种数据，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器10中。它根据处理器20指定的位置存入和取出信息。此外，存储器10可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器20，是装置的控制中心，可以调用存储在存储器10内的数据，执行装置的各种功能和处理数据，从而对装置进行整体监控。所述处理器20对于异物清除装置来说是控制器(后续均采用控制器进行说明)，是用来控制装置的启动、调速、制动和反向的主令装置。处理器20可包括一个或多个处理单元，还可以由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个无线充电设备异物清除装置的操作。控制器可与报警器相连接。

基于上述硬件结构，提出本发明方法的各个实施例。

请参照图3，图3为本发明无线充电设备的异物清除方法第一实施例的流程示意图。在该实施例中，所述方法包括：

步骤s10，在无线充电设备上电后，控制拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上执行匀速往复运动；

本实施例无线充电设备上电后，控制器控制拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上执行匀速往复运动实际是控制伺服电机做匀速运动，伺服电机输出带动联杆旋转，联杆旋转可带动拨杆运动。无线设备上电后，若无线充电设备的线圈保护壳体上不存在异物，拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上做匀速往复运动；无线设备上电后，若无线充电设备的线圈保护壳体上存在异物，拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上不做匀速往复运动。

步骤s20，根据实时检测到的力矩值判断所述无线充电设备的线圈保护壳体上是否存在异物；若是，则执行步骤s30；

力矩在物理学里是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向。力矩的单位是牛顿-米。转动力矩又称为转矩或扭矩。力矩能够使物体改变其旋转运动。推挤或拖拉涉及到作用力，而扭转则涉及到力矩。

本实施例中所指的异物可以为金属物质，可以是无线充电设备的发射线圈、接收线圈外设的线圈保护壳体上由于环境暴露掉落或附着的铁片、易拉罐、硬币等金属异物。由于充电过程中发射线圈和接收线圈之间具有交变磁场，这些金属异物会形成感应电流和感应电动势。随着充电过程的进行，金属异物温度不断升高，当温度超过一定范围时，容易引起火灾等危险，存在安全隐患。本实施例通过拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上执行匀速往复运动，可以确定异物是否存在。其中因为伺服电机做匀速运动，伺服电机输出力矩是一个固定的值，伺服电机带动拨杆运动，拨杆同样也做匀速往复运动，所以拨杆力矩值也是一个固定的力矩值，可以通过实时检测到的力矩值判断该检测到的力矩值与拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上执行匀速往复运动时拨杆的力矩值是否为同一力矩值，若是，说明拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上往复运动时未碰触到异物，线圈保护壳体上不存在异物；若否，说明拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上往复运动时已经碰触到异物，线圈保护壳体上存在异物。可以理解地是，当线圈保护壳体上存在异物时，由于异物的阻挡，一般实时测得的力矩值会比拨杆做匀速往复运动时的力矩值要大。

步骤s30，增大力矩，以通过增大后的力矩控制所述拨杆将无线充电设备的线圈保护壳体上的异物清除。

本实施例中在无线充电设备的线圈保护壳体上存在异物时，需要增加电机输出力矩，同时拨杆力矩值也相应增大，使得可以通过增大作用力后的拨杆将无线充电设备的线圈保护壳体上的异物推出无线充电设备外。其中增大的力矩要比因出现异物时测得的力矩要大。进一步地，若根据实时检测到的力矩值判断所述无线充电设备的线圈保护壳体上不存在异物，则进行下一次是否存在异物的判断，即返回继续执行步骤s20，通过在不存在异物时返回持续检测力矩，能够保证实时检测壳体上是否存在异物，及时减少甚至杜绝因异物的产生对无线充电造成影响。

本实施例在无线充电前或者无线充电过程中都可以实时检测无线充电设备的线圈保护壳体上是否存在异物，当无线充电设备的线圈保护壳体上存在异物时，可通过拨杆将无线充电设备的线圈保护壳体上的异物清除，免去了需要人工手动清除，可自动将无线充电设备的线圈保护壳体上存在的异物进行清除，节约了人工成本，同是确保无线充电过程安全进行。

进一步地，在其他实施例中，上述步骤s30之前还可以执行以下步骤：

检测所述无线充电设备预设范围内是否存在电动汽车；

当所述无线充电设备预设范围内存在电动汽车时，发送充电设备异常提醒信息至所述电动汽车，并执行步骤s30。

当无线充电设备的线圈保护壳体上存在异物时，若此时进行充电，存在安全隐患，所以不可进行无线充电，控制器可以通过无线充电设备或者由装置自身设置传感器，以检测无线充电设备一定范围内是否有电动汽车，如果有电动汽车则主动发送充电设备异常提醒信息给电动汽车，使电动汽车驾驶员通过电动汽车接收到异常提示后可以了解到无线充电设备的情况，不使用该台异常的无线充电设备进行充电。可以理解地是，当设备周围不存在电动汽车，可以直接增大力矩。通过无线充电设备周围是否存在电动汽车，并发送提示信息，可以帮助驾驶员了解到异常的无线充电设备，避免浪费汽车充电匹配时间。

进一步地，在第二实施例中，所述步骤s20包括：

步骤s21，判断实时检测到的力矩值是否为所述匀速往复运动对应的第一预设力矩值；其中，若检测到的力矩值是所述匀速往复运动对应的第一预设力矩值，则无线充电设备的线圈保护壳体上不存在异物；若检测到的力矩值不是所述匀速往复运动对应的第一预设力矩值，则无线充电设备的线圈保护壳体上存在异物。

在本实施例中，第一预设力矩值可设置为0.2nm；若检测到的力矩值为0.2nm时，说明拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上做匀速往复运动时未碰触到异物，无线充电设备的线圈保护壳体上不存在异物；若检测到的力矩值不为0.2nm，一般大于0.2nm时，说明拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上已经碰到了异物并且同时拨杆已经不做匀速往复运动了，无线充电设备的线圈保护壳体上存在异物。

在本实施例中，可以通过检测到的力矩值判断是否为匀速往复运动对应的第一预设力矩值，以根据实时判断的结果可以及时发现无线充电设备的线圈保护壳体上异物，缩短了异物发现时间，且相比红外识别的异物检测技术节约了成本。

进一步地，在其他实施例中，所述步骤s21之前还包括：

步骤s40，发送检测指令至力矩传感器，以实时接收所述力矩传感器根据所述检测指令返回的所述拨杆的力矩值。

力矩传感器又称扭矩传感器、扭力传感器、转矩传感器、扭矩仪，分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。力矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。

本实施例中，控制器发送检测指令至力矩传感器，力矩传感器接收检测指令并实时检测力矩值，控制器实时接收力矩传感器根据检测指令返回的拨杆的力矩值。根据力矩传感器实时检测并实时返回的拨杆的力矩值，控制器可以判断无线充电设备的线圈保护壳体上是否存在异物。当拨杆在无线充电设备的线圈保护壳体上触碰到异物时，拨杆的力矩值会变大，通过实时检测拨杆的力矩值，可以及时发现异物。

请参照图4，图4为本发明无线充电设备的异物清除方法第三实施例中步骤s30的细化流程示意图，在该实施例中，所述步骤s30包括：

步骤s31，通过重量传感器获取异物重量；

本实施例中，重量传感器与无线充电设备相连，重量传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置，当无线充电设备的的线圈保护壳体上存在异物时，重量传感器可以及时获取无线充电设备的的线圈保护壳体上异物的重量并将异物重量值发送至控制器。

步骤s32，将检测到的力矩值增大至所述异物重量对应的力矩值。

本实施例中，建立有力矩值与对应需要增大到的力矩值间的对应关系，可以根据异物重量获取对应的力矩值，控制器将力矩值增大至异物重量对应的力矩值以通过拨杆将无线充电设备的的线圈保护壳体上的异物清除。根据不同异物的重量可以获取对应的力矩值并将力矩值增大至对应的力矩值，可以使拨杆更有效的将无线充电设备的的线圈保护壳体上的异物清除。

可选地，在执行步骤s32的同时可以执行以下步骤：

步骤s321，判断增大的力矩值是否超过第二预设力矩值；若是，则执行步骤s322；

步骤s322，发出报警指令。

本实施例中，第二预设力矩值为电机输出力矩上限值，大于步骤s23中匀速往复运动对应第一预设力矩值。当增大的力矩值大于电机输出力矩上限值时，控制器发出报警指令使报警器发出报警信号。当增大的力矩值大于了上限，说明此时拨杆不能将无线充电设备的的线圈保护壳体上的异物清除，需要人工清理；当增大的力矩值小于或等于电机输出力矩值上限值时，此时控制器无需发出报警指令，也可以理解为拨杆可以将无线充电设备的的线圈保护壳体上的异物清除，对于大多部分异物来说都是可以通过拨杆清除的，例如铁片、易拉罐、硬币等金属。

本实施例中，第二预设力矩值可以设置为2nm，电机输出上限为2nm，当增大的力矩值大于2nm时，控制器发出报警指令；当增大的力矩值小于或等于2nm时，控制器不需要发出报警指令。通过设置第二预设力矩值，保证了在装置无法清除异物的情况下及时进行人工反馈，提升了无线充电设备的安全性。

进一步地，请继续参照图4，上述步骤s32之后还包括步骤s33；

步骤s33，当检测到增大后的力矩值恢复为所述匀速往复运动对应的第一预设力矩值时，确认拨杆已经将异物清除。

在本实施例中，如何判断拨杆将无线充电设备的的线圈保护壳体上的异物清除，主要是通过力矩值是否恢复到步骤s23匀速往复运动对应中的第一预设力矩值来判断的。当增大后的力矩值经过一段时间恢复到了步骤s23匀速往复运动对应的第一预设力矩值，拨杆已经将充电设备的的线圈保护壳体上的异物清除。例如，当检测到增大后的力矩值经过一段时间后恢复到了0.2牛米，说明拨杆已经将异物清除。

本实施例中，当发现无线充电设备的线圈保护壳体上存在异物，可以由重量传感器获取异物重量，将力矩值增大至异物重量对应的力矩值，因为异物越重，需要增加的力矩值就越大。可以首先获取异物重量再对力矩值做相应的增加，这样可以更有效地通过拨杆将异物清除掉，之后实时检测增大后的拨杆力矩值并判断增大后的拨杆力矩值是否恢复到拨杆匀速往复运动时的力矩值，这样可以确定拨杆将无线充电设备的线圈保护壳体上存在的异物清除掉了。当增大后的力矩值已经大于了力矩上限时，此时说明拨杆不能将异物清除，需要人工手动处理。但是如果未到达力矩上限时，说明异物都可以通过拨杆自动清除，并不是每次发现异物时都需要人工介入，在一定程度上节约了人工成本。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图2中的存储器10，也可以是如rom(read-onlymemory，只读存储器)/ram(randomaccessmemory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干指令用以使得一台具有处理器的终端设备(可以是手机，计算机，服务器，无线充电设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者服务端不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者服务端所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者服务端中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。