CN109638976A - 异物排除装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种异物排除装置，除第一充电机构外，还包括移动机构、电控机构、第二充电机构以及充电外壳；第二充电机构包括可用以无线传输电能的第二发射线圈、可用以调控第二发射线圈的第二发射器，可用以无线通讯的第一无线模块；电控机构包括可用以与第一无线模块通讯的第二无线模块，可用以处理信息的MCU，以及可用以接收第二充电机构传输电能的接收线圈；移动机构，包括可用以清扫异物的滑杆和可用以带动滑杆位移的电机。本发明还包括一种采用上述装置的异物排除方法。本发明实现了有源设备的密封，具有安全可靠的特点。

Description

异物排除装置及控制方法

技术领域

本发明属于无线充电领域，尤其涉及一种异物排除装置及控制方法。

背景技术

近年来，由于无线充电技术非接触、无电线连接、操作方便等特点，无线充电技术的应用领域越来越广泛。在一些特殊的场合，如矿井和石油开采、水下，传统的充电方式在安全上存在隐患，无线电能传输的优势则更为明显。无线充电装置的发射线圈和接收线圈之间存在间隙，容易落入金属异物；金属异物在磁场中将产生感应电流，金属的电阻很小，所以涡流常常很强。这些涡流使金属发热，浪费电能，降低效率，严重时可能导致无线电能传输设备损坏。当前金属异物检测手段精度有限，很难保证无线充电的安全。

中国实用新型专利CN206099542U公开了一种用于无线充电领域的异物清除装置，包括：红外传感器、刮板、驱动装置以及控制器；所述红外传感器与所述控制器的输入端电连接，所述驱动装置与所述控制器的输入端电连接，所述刮板设置在无线充电装置的发射端与接收端之间的功率传输区域内，所述驱动装置连接在所述刮板的一端，所述刮板随所述驱动装置在所述功率传输区域内往复运动。

上述专利中的驱动装置的供电采用有线的方式，设备不密封，若应用于户外或潮湿的环境中存在安全隐患。

发明内容

本发明针对上述的有源设备无法密封的技术问题，提出一种有源设备完全密封、安全可靠的异物排除装置及控制方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种异物排除装置，包括可用以为无线充电设备充电的第一充电机构，所述第一充电机构包括第一发射线圈和第一发射器，还包括可用以清除异物的移动机构、可用以控制移动机构的电控机构，可用以为所述电控机构无线供电的第二充电机构，以及可用以封装第一充电机构和第二充电机构的充电外壳；

所述第二充电机构包括可用以无线传输电能的第二发射线圈、可用以调控第二发射线圈的第二发射器，可用以无线通讯的第一无线模块；所述电控机构包括可用以与第一无线模块通讯的第二无线模块，可用以处理信息的MCU，以及可用以接收第二充电机构传输电能的接收线圈；所述移动机构，包括可用以清扫异物的滑杆和可用以带动所述滑杆位移的电机。

作为优选，所述电控机构还包括可用以将耦合电能转化为直流电的整流滤波模块、可用以为电控机构供电的辅助电源，可用以为所述电机供电的储能设备，以及可用以检测储能设备电量的检测模块；所述整流滤波模块输入端连接接收线圈，所述整流滤波模块输出端分别连接所述储能设备和所述辅助电源，所述辅助电源分别连接所述无线通讯模块和所述MCU，所述检测模块分别连接所述MCU和所述储能设备。

作为优选，所述移动机构还包括可用以驱动和控制电机的驱动模块，所述驱动模块与所述储能设备电性连接，所述驱动模块与所述MCU电性连接，接收所述MCU的控制信息；所述移动机构还包括传动件、转轴、轴承和滚轮；所述电机通过所述传动件连接所述转轴，所述转轴与所述轴承内侧固定连接，所述轴承外侧与所述滑杆固定连接；所述转轴设置有可用以移动的滚轮；所述设备充电外壳设置有限位件，所述限位件为与滚轮配合的限位结构。

作为优选，所述滑杆上设置有密封壳体，所述电控机构、所述电机和所述驱动模块设置在密封壳体中；所述移动机构还包括密封件，所述密封件设置与所述密封壳体两端的滑杆处，配合密封壳体密封所述电控机构及所述电机。

作为优选，包括可用以发送电机反转信号的触发器。

作为优选，所述第二充电机构还包括用以为电控机构供电的第三发射线圈和可用以调控第三发射线圈输出功率的第三发射器。

一种异物排除控制方法，采用上述的异物排除装置，包括以下步骤：

第一发射器接收到充电信号后，发送清扫信号到第二充电机构，第二充电机构向电控机构传输电能；

储能设备储存电控机构接收的电能，检测模块对储能设备的电压进行检测并得到检测电压V1，MCU比较检测电压V1与预置电压V0比较，V1大于或等于V0，则MCU发送开始异物清扫信号至驱动模块；

驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机转动，带动滑杆清扫第一发射线圈的充电区域；

清扫完成后，MCU通过第二无线模块向第一无线模块发送清扫结束信息；第二发射器接收清扫结束信息并转发至第一发射器，第二充电机构进入休眠模式；第一发射器接收清扫结束信息并控制第一发射线圈开始无线电能传输。

作为优选，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机转动，带动滑杆清扫第一发射线圈的充电区域，包括以下步骤：

接收线圈正对第二充电机构的第二发射线圈，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机正转；电机通过传动件带动转轴转动，与转轴连接的滚轮沿转动，带动滑杆扫过第一发射线圈的充电区域，此时滑杆到达限位件末端位置b，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆暂停清扫动作；

延时预置时间T1，MCU通过驱动模块控制电机反转，对应的滑杆反向移动，再次完成清扫，此时滑杆到达限位件末端位置a，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆停止清扫动作。

作为优选，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机转动，带动滑杆清扫第一发射线圈的充电区域，包括以下步骤：

接收线圈正对第二充电机构的第二发射线圈，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机正转；电机通过传动件带动转轴转动，与转轴连接的滚轮沿转动，带动滑杆扫过第一发射线圈的充电区域，此时滑杆到达限位件末端位置b，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆暂停清扫动作；

触发器检测到滑杆到达限位件末端位置b，触发器发送电机反转的信号至MCU，MCU通过驱动模块控制电机反转，对应的滑杆反向移动，再次完成清扫，此时滑杆到达限位件末端位置a，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆停止清扫动作。

作为优选，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机转动，带动滑杆清扫第一发射线圈的充电区域，包括以下步骤：

第二充电机构对电控机构位置进行检测，并将电控机构位置发送给第一发射器；

接收线圈正对第二充电机构的第二发射线圈时，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机正转；电机通过传动件带动转轴转动，与转轴连接的滚轮沿转动，带动滑杆扫过第一发射线圈的充电区域，此时滑杆到达限位件末端位置b，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆停止清扫动作，完成一次清扫；

进行下一次清扫时，接收线圈正对第二充电机构的第三发射线圈，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机反转；电机通过传动件带动转轴转动，与转轴连接的滚轮沿转动，带动滑杆扫过第一发射线圈的充电区域，此时滑杆到达限位件末端位置a，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆停止清扫动作。

进行多次清扫操作时，上述两个清除过程交替进行，实现对无线充电装置的异物排除。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：采用无线充电的方式为异物排除装置充电，避免电源与移动机构的有线连接，摆脱了了供电线对一栋栋机构的限制，提高了异物排除装置的耐用性。清除装置有源部件做到完全密封，避免潮湿环境的影响，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明异物排除装置的俯视图；

图2为本发明限位件示意图；

图3为本发明移动机构的结构示意图；

图4为本发明第一充电机构及第二充电机构的内部结构示意图；

图5为本发明异物排除装置的功能示意图；

图6为本发明异物排除方法中一个实施例的流程图；

图7为本发明异物排除方法中另一个实施例的流程图。

以上各图中：1为第一发射线圈；2为第一发射器；3为第二发射线圈；4为第二发射器；5为第三发射线圈；6为第三发射器；7为充电外壳；8为第一无线模块；9为第二无线模块；10为MCU；11为接收线圈；12为滑杆；13为电机；14为整流滤波模块；15为辅助电源；16为储能设备；17为检测模块；18为驱动模块；19为传动件；20为转轴；21为轴承；22为滚轮；23为限位件；24为限位槽；25为限位盖；26为密封壳体；27为密封件；28为电控机构。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，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。

如图1所示，本发明的异物排除装置包括第一充电机构、第二充电机构、电控机构28、移动机构以及充电外壳7；第一充电机构可用以为无线充电设备供电，第二充电机构可用以为电控机构28供电，充电外壳7可用以密封第一充电机构和第二充电机构，电控机构28可以驱动移动机构在充电机13构上往复移动，排除在充电机构上的异物。异物排除装置能够有效避免异物包含金属成分在充电机构充电时形成涡流损坏充电机构。

如图4所示，第一充电机构包括为无线充电设备充电的第一发射线圈1和第一发射器2，第一发射器2包括可用以信号处理的处理器和管理电力的电源模块，第一发射器2具备信号处理和调制并传输电力的功能；第一发射器2与电网连接，第一发射器2从电网获取电能；第一发射器2与第一发射线圈1电性连接，第一发射器2接收来自电网的电能调制后通过第一发射线圈1传送给无线充电设备。

第一充电机构包括第一无线模块8，以及为电控机构28供电的第二发射线圈3和第二发射器4。第二发射器4同样包括可用以信号处理的处理器和管理电力的电源模块，第二发射器4具备信号处理和调制并传输电力的功能；第二发射器4与第一发射器2电性连接，第二发射器4从第一发射器2获取电能，调制后通过第二发射线圈3传送电控机构28。第一无线模块8可以通过无线的方式与电控机构28进行通讯。

充电外壳7对第一充电机构以及第二充电机构进行密封，充电外壳7设置有限位件23，限位件23对移动机构的位移轨迹进行限制，移动机构的位移轨迹为长度有限的往复直线型轨迹，其位移轨迹至少覆盖第一充电机构的无线充电区域。第二发射线圈3设置于限位件23起始端中的任意一端。

如图5所示，电控机构28包括可用以与第一无线模块8通讯的第二无线模块9，可用以处理信息的MCU10(微型处理器)，以及可用以接收第二充电机构传输电能的接收线圈11。第一无线模块8接受MCU10的控制，通过无线的方式与第二充电机构通讯。

移动机构包括包括可用以清扫异物的滑杆12和可用以带动所述滑杆12位移的电机13。其中，滑杆12的下缘紧贴充电外壳7上表面，保证能够清除各种尺寸的异物；电机13接受MCU10的控制，实现电机13的正转、反转以及延时转动。MCU10控制电机13正转完成一次清扫后，MCU10控制电机13延时一段时间后反转，再完成一次清扫并回到原来的位置。

本发明的移动机构供电由电控机构28完成，不需要与电源有线连接，摆脱了供电线对移动机构的限制，提高移动机构移动自由度的同时提高了异物排除装置的耐用性。

进一步的，如图5所示，电控机构28还包括可用以将耦合电能转化为直流电的整流滤波模块14、可用以为电控机构28供电的辅助电源15，可用以为所述电机13供电的储能设备16，以及可用以检测储能设备16电量的检测模块17。接收线圈11与整流滤波模块14的输入端电性连接，整流滤波模块14其中一个输出端电性连接。接收线圈11接收第二充电机构无线传输的电能，经整流滤波模块14的调制后，电能以直流电的形式传输至辅助电源15，辅助电源15为电控机构28供电。整流滤波模块14另一个输出端与储能设备16电性连接，调制后的直流电传输至储能设备16，储能设备16对电能进行储存。检测模块能够通过检测储能设备16输出端的电压实现对储能设备16所储存电量的检测。检测模块17分别电性连接储能设备16和MCU10，检测模块17对储能设备16的电量进行检测，并将对应储能设备16电量的电压信号V1传输至MCU10。MCU10预置有预置电压V0，MCU10比较V1与V0的大小：如果V1大于或者等于V0，说明储能设备16储存的电量足以完成一次完整的异物排除装置的清扫操作；如果V1小于V0，说明储能设备16储存的电量不足以完成一次完整的清扫操作。

进一步的，如图5所示，移动机构还包括可用以驱动和控制电机13的驱动模块18。驱动模块18与储能设备16电性连接，驱动模块18驱动电机13转动的电能源自储能设备16。驱动模块18与MCU10电性连接，接收所述MCU10的控制信息；MCU10通过驱动模块18实现对电机13正转、反转以及延时转动的控制。

进一步的，如图3所示，移动机构还包括传动件19、转轴20、轴承21和滚轮22。电机13通过传动件19连接转轴20，所述转轴20与所述轴承21内侧固定连接，所述轴承21外侧与所述滑杆12固定连接，所述转轴20设置有可用以移动的滚轮22，滚轮22与转轴20固定连接；轴承21的内侧与外侧之间可以相对转动，转轴20带滚轮22转动时，滑杆12可以保持充电外壳7之间没有相对转动。电机13转动时，传动件19动转轴20转动，同时滚轮22跟随转轴20转动，滑杆12相对充电外壳7不发生转动。滚轮22沿充限位件23限定的轨迹移动，并带动滑杆12移动，实现对充电外壳7上表面的清扫。

在一个具体实施例中，如图1和图2所示，限位件23包括设置在充电外壳7上的两条平行限位槽24，两条限位槽24所覆盖的矩形区域至少包括第一充电机构的第一线圈所在的区域。限位件23还可以设置匹配滚轮22的半包围的盖型的限位盖25，凸台内侧与限位槽24的间距略大于滚轮22的直径；滚轮22可以在限位件23的限位盖25和限位槽24形成的空间内平滑的线性移动。

如图1所示，接收线圈11与第二发射线圈3正对时，滑杆12处于限位件23一端，为描述方便，限位件23该端点位置称为位置a，限位件23另一端点位置称为位置b。

进一步的，如图3所示，移动机构还包括密封壳体26，密封壳体26设置在滑杆12上。密封壳体26内部形成一个空腔，电控机构28、电机13和传动件19设置在上述空腔中；移动机构还包括密封件27，密封件27设置与密封壳体26两端的滑杆12处，配合密封壳体26密封所述电控机构28、所述电机13和所述驱动模块18。

进一步的，如图1所示，第一充电机构还包括可用以为电控机构28供电的第三发射线圈5和可用以调控第三发射线圈5输出功率的第三发射器6。第三发射线圈5设置于限位件23起始端位置b处，第三发射线圈5位于第二发射线圈3的对侧。对应的，第二发射线圈3设置于限位件23起始端位置a处。第三发射器6与第一发射器2电性连接，可以通过第一发射器2取电。CPU10控制电机正转，驱动移动机构移动至位置b处，完成一次清扫。接收线圈11正对第三发射线圈，下一次清扫时清扫装置可以从第三发射线圈5取电，CPU10控制电机反转，驱动移动机构移动至位置b处，完成一次清扫。CPU10可以根据记录移动机构位置选取驱动方式，实现异物清扫。增加第三发射线圈5和第三发射器6能够实现异物排除装置的多种供电方式，从而根据实际需求实现不同的清扫方式。

进一步的，异物排除装置还包括触发器，触发器在滑杆移动到限位件23的位置b时，发送电机反转信号至MCU10，MCU10通过驱动模块控制电机13实现反转，从而使移动机构回到原来的位置。

上述触发器在一个具体实施例中为扭矩检测器，设置于移动机构内，触发器能够实现对转轴扭矩的检测。滑杆12移动至位置b时，滑杆12无法继续移动，此时限位件23限制滚轮继续转动，转轴20对应的扭矩增大；触发器与MCU10电性连接，触发器检测到扭矩增大且超出预置值时，触发器将发送电机13反转的信号至MCU10，MCU通过驱动模块18控制电机13实现反转。

上述触发器在另一个具体实施例中设置在充电外壳上(内)，触发器为行程开关、红外检测器或压敏开关中任意一种。触发器能够检测到滑杆12移动至位置b并发出电机13反转的信号；触发器与第一无线模块8电性连接，电机13反转的信号通过第一无线模块8传送至第二无线模块9，最终由MCU10接收，MCU10通过驱动模块18控制电机13实现反转。

触发器也可以采用其他能够实现检测滑杆12到达位置b的形式实现。

本发明中的有源设备都进行了密封处理，能够应用于潮湿的环境中，保证异物排除装置的安全可靠。

一种异物排除控制方法，如图6所示，用于无线充电装置，包括以下步骤：

第一发射器2接收到充电信号后，发送清扫信号到第二发射器4，第二发射器4通过第一发射器2获取来自电网的电力，进而控制第二发射线圈3向接收线圈11传输电能。

接收线圈11接受电能后，通过高频整流滤波模块14转化为直流电后传输至储能设备16，储能设备16储存接收的电能；检测模块17对储能设备16的电压进行检测，并将检测电压V1传送至MCU10。MCU10比较检测电压V1与预置电压V0(V0根据滑杆12需要清扫的范围来确定，确保滑杆12至少完成1次清扫动作)比较：如果V1小于V0，则继续充电。如果V1大于或等于V0，则MCU10发送开始异物清扫信号至驱动模块18。

驱动模块18接收开始异物清扫的信号，控制电机13正转；电机13通过传动件19带动转轴20转动，与转轴20连接的滚轮22沿转动，带动滑杆12扫过第一发射线圈1的充电区域，此时滑杆12到达限位件23末端位置b，同时MCU10通过驱动模块18控制电机13停止转动，滑杆12暂停清扫动作。延时预置时间T1(确保滑杆12到达限位件23末端位置b)，MCU10通过驱动模块18控制电机13反转，对应的滑杆12反向移动，再次完成清扫，此时此时滑杆12到达限位件23末端位置a，同时MCU10通过驱动模块18控制电机13停止转动，滑杆12停止清扫动作。

MCU10通过第二无线模块9向第一无线模块8发送清扫结束信息；第二发射器4接收清扫结束信息并转发至第一发射器2，第二发射器4进入休眠模式；第一发射器2接收清扫结束信息并控制第一发射线圈1开始无线电能传输。

除了利用延时控制实现滑杆12到达位置b后返回，在另外一个实施例中采用触发器的方式实现，其与上述实现步骤的差别仅在于异物清除装置的电机13实现反转的方式。

在一个具体实施例中，异物清除装置采用扭矩检测器作为触发器，实现电机13的反转，具体步骤如下：滑杆12移动至位置b时，限位件23限制滚轮的继续移动，对应的转轴20扭矩增大；触发器检测到的扭矩超过预置值时，表明滑杆12已经移动至位置b，触发器发送电机13反转信号至MCU10，MCU10通过驱动模块18控制电机13反转，对应的滑杆12反向移动，再次完成清扫，此时此时滑杆12到达限位件23末端位置a，同时MCU10通过驱动模块18控制电机13停止转动，滑杆12停止清扫动作。

在另外一个具体实施例中，异物清除装置采用行程开关、红外检测器或压敏开关中的任意一种作为触发器，具体步骤如下：触发器检测到滑杆12移动至位置b时，发出电机13反转的信号；电机13反转的信号通过第一无线模块8传送至第二无线模块9，最终由MCU10接收，MCU通过驱动模块控制电机13实现反转，对应的滑杆12反向移动，再次完成清扫，此时此时滑杆12到达限位件23末端位置a，同时MCU10通过驱动模块18控制电机13停止转动，滑杆12停止清扫动作。

本发明还包括另外一个具体实施例，采用的异物清除装置包括第三发射器6和第三发射线圈5，如图7所示，包括以下步骤：

第一充电机构对电控机构28位置进行检测，并将电控机构28位置发送给第一发射器2；

电控机构28的接收线圈11正对第一充电机构的第二发射线圈3时，第一发射器2接收到充电信号后，发送清扫信号到第二发射器4，第二发射器4通过第一发射器2获取来自电网的电力，进而控制第二发射线圈3向接收线圈11传输电能。

接收线圈接受电能后，通过高频整流滤波模块14转化为直流电后传输至储能设备16，储能设备16储存接收的电能；检测模块17对储能设备16的电压进行检测，并将检测电压V1传送至MCU10。MCU10比较检测电压V1与预置电压V0(V0根据滑杆12需要清扫的范围来确定，确保滑杆12至少完成1次往复的清扫动作)比较：如果V1小于V0，则继续充电。如果V1大于或等于V0，则MCU10发送开始异物清扫信号至驱动模块18。

驱动模块18接收开始异物清扫的信号，控制电机13正转；电机13通过传动件19带动转轴20转动，与转轴20连接的滚轮22沿转动，带动滑杆12扫过第一发射线圈1的充电区域，此时滑杆12到达限位件23末端位置b，同时MCU10通过驱动模块18控制电机13停止转动，滑杆12停止清扫动作。

MCU10通过第二无线模块9向第一无线模块8发送清扫结束信息；第二发射器4接收清扫结束信息并转发至第一发射器2，第二发射器4进入休眠模式；第一发射器2接收清扫结束信息并控制第一发射线圈1开始无线电能传输。

进行下一次清扫时，接收线圈11正对第一充电机构的第三发射线圈5，第一发射器2再次接收到充电信号后，此时，滑杆12到达限位件23末端位置b，接收线圈11针对第三发射线圈5位置。第一发射器2发送清扫信号到第三发射器6，第三发射器6通过第一发射器2获取来自电网的电力，进而控制第三发射线圈5向接收线圈11传输电能。

接收线圈11接受电能后，通过高频整流滤波模块14转化为直流电后传输至储能设备16，储能设备16储存接收的电能；检测模块17对储能设备16的电压进行检测，并将检测电压V1传送至MCU10。MCU10比较检测电压V1与预置电压V0(V0根据滑杆12需要清扫的范围来确定，确保滑杆12至少完成1次清扫动作)比较：如果V1小于V0，则继续充电。如果V1大于或等于V0，则MCU10发送开始异物清扫信号至驱动模块18。

驱动模块18接收开始异物清扫的信号，控制电机13反转；电机13通过传动件19带动转轴20转动，与转轴20连接的滚轮22沿转动，带动滑杆12扫过第一发射线圈1的充电区域，此时滑杆12到达限位件23末端位置a，同时MCU10通过驱动模块18控制电机13停止转动，滑杆12停止清扫动作。

MCU10通过第二无线模块9向第一无线模块8发送清扫结束信息；第三发射器6接收清扫结束信息并转发至第一发射器2，第三发射器6进入休眠模式；第一发射器2接收清扫结束信息并控制第一发射线圈1开始无线电能传输。

上述两个清除过程交替进行，实现对无线充电装置的异物排除。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种异物排除装置，包括可用以为无线充电设备充电的第一充电机构，所述第一充电机构包括第一发射线圈和第一发射器，其特征在于：还包括可用以清除异物的移动机构、可用以控制移动机构的电控机构，可用以为所述电控机构无线供电的第二充电机构，以及可用以封装第一充电机构和第二充电机构的充电外壳；

所述第二充电机构包括可用以无线传输电能的第二发射线圈、可用以调控第二发射线圈的第二发射器，可用以无线通讯的第一无线模块；所述电控机构包括可用以与第一无线模块通讯的第二无线模块，可用以处理信息的MCU，以及可用以接收第二充电机构传输电能的接收线圈；所述移动机构，包括可用以清扫异物的滑杆和可用以带动所述滑杆位移的电机。

2.根据权利要求1所述的异物排除装置，其特征在于：所述电控机构还包括可用以将耦合电能转化为直流电的整流滤波模块、可用以为电控机构供电的辅助电源，可用以为所述电机供电的储能设备，以及可用以检测储能设备电量的检测模块；所述整流滤波模块输入端连接接收线圈，所述整流滤波模块输出端分别连接所述储能设备和所述辅助电源，所述辅助电源分别连接所述无线通讯模块和所述MCU，所述检测模块分别连接所述MCU和所述储能设备。

3.根据权利要求1所述的异物排除装置，其特征在于：所述移动机构还包括可用以驱动和控制电机的驱动模块，所述驱动模块与所述储能设备电性连接，所述驱动模块与所述MCU电性连接，接收所述MCU的控制信息；所述移动机构还包括传动件、转轴、轴承和滚轮；所述电机通过所述传动件连接所述转轴，所述转轴与所述轴承内侧固定连接，所述轴承外侧与所述滑杆固定连接；所述转轴设置有可用以移动的滚轮；所述设备充电外壳设置有限位件，所述限位件为与滚轮配合的限位结构。

4.根据权利要求1所述的异物排除装置，其特征在于：所述滑杆上设置有密封壳体，所述电控机构、所述电机和所述驱动模块设置在密封壳体中；所述移动机构还包括密封件，所述密封件设置与所述密封壳体两端的滑杆处，配合密封壳体密封所述电控机构及所述电机。

5.根据权利要求1所述的异物排除装置，其特征在于：包括可用以发送电机反转信号的触发器。

6.根据权利要求1所述的异物排除装置，其特征在于：所述第二充电机构还包括用以为电控机构供电的第三发射线圈和可用以调控第三发射线圈输出功率的第三发射器。

7.一种异物排除控制方法，采用权利要求1至6所述的异物排除装置，其特征在于，包括以下步骤：

第一发射器接收到充电信号后，发送清扫信号到第二充电机构，第二充电机构向电控机构传输电能；

储能设备储存电控机构接收的电能，检测模块对储能设备的电压进行检测并得到检测电压V1，MCU比较检测电压V1与预置电压V0比较，V1大于或等于V0，则MCU发送开始异物清扫信号至驱动模块；

驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机转动，带动滑杆清扫第一发射线圈的充电区域；

清扫完成后，MCU通过第二无线模块向第一无线模块发送清扫结束信息；

第二发射器接收清扫结束信息并转发至第一发射器，第二充电机构进入休眠模式；第一发射器接收清扫结束信息并控制第一发射线圈开始无线电能传输。

8.根据权利要求7所述的异物排除控制方法，其特征在于，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机转动，带动滑杆清扫第一发射线圈的充电区域，包括以下步骤：

接收线圈正对第二充电机构的第二发射线圈，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机正转；电机通过传动件带动转轴转动，与转轴连接的滚轮沿转动，带动滑杆扫过第一发射线圈的充电区域，此时滑杆到达限位件末端位置b，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆暂停清扫动作；

延时预置时间T1，MCU通过驱动模块控制电机反转，对应的滑杆反向移动，再次完成清扫，此时滑杆到达限位件末端位置a，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆停止清扫动作。

9.根据权利要求7所述的异物排除控制方法，其特征在于，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机转动，带动滑杆清扫第一发射线圈的充电区域，包括以下步骤：

接收线圈正对第二充电机构的第二发射线圈，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机正转；电机通过传动件带动转轴转动，与转轴连接的滚轮沿转动，带动滑杆扫过第一发射线圈的充电区域，此时滑杆到达限位件末端位置b，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆暂停清扫动作；

触发器检测到滑杆到达限位件末端位置b，触发器发送电机反转的信号至MCU，MCU通过驱动模块控制电机反转，对应的滑杆反向移动，再次完成清扫，此时滑杆到达限位件末端位置a，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆停止清扫动作。

10.根据权利要求7所述的异物排除控制方法，其特征在于，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机转动，带动滑杆清扫第一发射线圈的充电区域，包括以下步骤：

第二充电机构对电控机构位置进行检测，并将电控机构位置发送给第一发射器；

接收线圈正对第二充电机构的第二发射线圈时，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机正转；电机通过传动件带动转轴转动，与转轴连接的滚轮沿转动，带动滑杆扫过第一发射线圈的充电区域，此时滑杆到达限位件末端位置b，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆停止清扫动作，完成一次清扫；

进行下一次清扫时，接收线圈正对第二充电机构的第三发射线圈，驱动模块接收开始异物清扫的信号，控制电机反转；电机通过传动件带动转轴转动，与转轴连接的滚轮沿转动，带动滑杆扫过第一发射线圈的充电区域，此时滑杆到达限位件末端位置a，同时MCU通过驱动模块控制电机停止转动，滑杆停止清扫动作。

进行多次清扫操作时，上述两个清除过程交替进行，实现对无线充电装置的异物排除。