CN106134037A - 无线功率发射机的异物检测 - Google Patents

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Abstract

在所述实例中，无线功率发射机(50)包括模数转换器(ADC)(118)和控制器(112)。ADC(118)被配置成用于将与功率传动系(114)相关联的模拟信号转换成数字值。控制器(112)被配置成用于：引起脉冲施加于功率传动系(114)，由此引起功率传动系(114)振铃；从ADC(118)接收在功率传动系(114)振铃时和在这些脉冲完成之后获取的数字值；并且基于对功率传动系(114)的振铃的这些数字值的分析确定无线功率发射机(50)上或附近是否存在无线功率接收机(60)或在该发射机上是否存在异物。

Description

无线功率发射机的异物检测
背景技术
对于向设备传输能量，如对设备内的电池充电、和在不必将设备***电源的情况下这样做，无线功率正在变得日益流行。功率通过发射机产生的磁场的电感耦合传输并以无线方式输送至接收机，如在用电池运行的设备中的接收机。一对导线线圈(一个在发射机内而另一个在接收机内)对于将能量以无线方式从发射机传输至接收机而言是有用的。采用这种技术的充电板是可用的。在充电板中，用电池运行的设备(如智能电话)放置在充电板上并且可以在无需与电话电连接情况进行充电。
无线功率传输***的一个问题是金属物体的发热，其可能无意地暴露在磁场下。例如，硬币、糖纸或车钥匙可能非故意地和有待充电的智能电话一起放在充电板上。如果这种物体是金属，则它们可以吸收以无线方式发射并旨在用于电话的能量。因此，金属物体变热。这种物体的最坏的可能位置是在电话与充电板之间。在该位置上的金属物体可能受热至可以融化电话和充电板的塑料表面并且造成火灾风险。
发明内容
在一个实例中，一种无线功率发射机包括模数转换器(ADC)和控制器。该ADC被配置成用于将与功率传动系(power train)相关联的模拟信号转换成数字值。该控制器被配置成用于：引起脉冲施加于该功率传动系，由此引起该功率传动系在这些脉冲完成之后振铃；从该ADC接收在该功率传动系振铃时获取的数字值；并且基于对该功率传动系的振铃的这些数字值的分析，确定该充电板上或附近是否存在无线功率接收机或在该充电板上是否存在异物。
在另一个实例中，一种无线功率发射机包括模数转换器(ADC)和控制器。该ADC被配置成用于将与功率传动系相关联的模拟信号转换成数字值。该控制器被配置成用于引起脉冲施加于该功率传动系，由此引起该功率传动系以谐振频率振铃，从该ADC接收在该功率传动系振铃时和在这些脉冲完成之后获取的数字值。这些数字值表明该振铃。该控制器进一步被配置成用于计算表明该振铃的持续时间的值、该振铃的衰减速率、以及在振铃周期开始时的峰振幅。该控制器被配置成如果表明该振铃的持续时间的值大于空无线功率发射机持续时间阈值，则确定该无线功率发射机上或附近既不存在无线功率接收机也不存在异物。该控制器被配置成如果表明该持续时间的值小于该空无线功率发射机持续时间阈值、该衰减速率大于衰减速率阈值、并且该峰振幅大于峰振幅阈值，则确定该无线功率发射机上或附近存在异物。进一步地，该控制器被配置成如果所述表明该持续时间的值小于该空无线功率发射机持续时间阈值、以及该衰减速率小于衰减速率阈值或该峰振幅小于该峰振幅阈值中的至少一项时确定该无线功率发射机上或附近存在无线功率接收机而无异物。
在又另一个实例中，一种方法包括使用多个脉冲探测(ping)无线充电功率传动系，由此引起该功率传动系振铃。该方法进一步包括基于根据该功率传动系振铃计算的值确定无线功率发射机上或附近是否存在无线功率接收机或该无线功率发射机上是否存在异物。
附图说明
图1示出了根据一个实例的无线功率传输***的实例。
图2是根据一个实例的图1的无线功率传输的框图。
图3展示了根据一个实例无线功率发射机的功率传动系在被一系列脉冲激励时将会振铃。
图4展示了根据一个实例具有接近谐振频率的频率的脉冲引起的振铃谐振频率可以被确定并且然后再次用于在所确定的谐振频率下激励功率传动系。
图5展示了根据一个实例的功率传动系在无线功率发射机上什么也没有的情况的振铃。
图6展示了根据一个实例的功率传动系在无线功率发射机上存在无线功率接收机但没有异物的情况的振铃。
图7展示了根据一个实例的功率传动系在无线功率发射机上只有异物的情况的振铃。
图8展示了根据一个实例的功率传动系在无线功率发射机上存在无线功率接收机和异物的情况的振铃。
图9展示了具有对于将异物与无线功率接收机区分开有用的频率阈值的频谱。
图10示出了根据一个实例的确定无线功率发射机上存在什么事物(如果有的话)的方法。
图11示出了根据一个实例的确定无线功率发射机上存在什么事物(如果有的话)的另一种方法。
图12示出了根据一个实例的确定无线功率发射机上存在什么事物(如果有的话)的又另一种方法。
具体实施方式
在此描述的无线功率发射机包括与发射线圈(L)串联的谐振器电容器(C)。这个LC储能电路的特征可以在于其谐振频率和阻尼因数。磁场中存在金属或铁氧体可能改变谐振频率和阻尼因数两者。发射机的LC储能电路的谐振频率和阻尼的变化可以用于确定无线功率发射机上是否存在金属异物。
图1示出了根据不同实施例的无线功率传输***的实例。在图1的实例中，无线功率发射机50可以用于以无线方式将功率传输至无线功率接收机60。无线功率接收机60可以是咖啡暖杯座、家用电器、智能电话、音频播放器、或其他类型的有待供电或其电池由无线功率发射机50充电的设备。在一个实例中，无线功率发射机50是充电板，用电池运行的设备可以放在该充电板上来对其电池再充电。无线功率发射机50具有表面52，在充电时，无线功率接收机60可以放到该表面上。参考号65标识可以(非故意地)放在无线功率发射机50上的(代替无线功率接收机60或除其以外的)异物。所关注的异物是金属制成的物体。术语“异物”指不是旨在由无线功率发射机50充电的无线功率接收机60的任何金属物体。
如以上解释的，金属物体可以从无线功率发射机吸收能量并且变热并且可能烫到足以引起伤害。在此描述的实施例涉及确定无线功率发射机50其上是否什么也没有(安全状况)、其上只有无线功率接收机60(也是安全状况)、只有异物(不安全状况)、或发射机上有无线功率接收机60加异物(也是不安全状况)。如果无线功率发射机50检测到存在异物，则发射机可以以任何合适的方式做出反应，如通过减小发射机以无线方式传输的功率量，或通过完全切断无线功率流。无线功率发射机50包括引起LC储能电路(其包括发射线圈)以LC储能电路的谐振频率振铃，并且分析LC储能电路的自然响应以确定无线功率发射机上或附近是否存在异物的电子装置。
图2是无线功率发射机50和无线功率接收机60的实例的框图。无线功率发射机50包括控制器112、功率传动系114和模数转换器(ADC)118。在一些实施方式中，ADC 118可以包括在控制器112中。功率传动系114可以包括一对功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)T1和T2、线圈L1(电感器)和电容器C1。晶体管T1和T2可以由控制器112经由控制信号113和115接通和关掉。晶体管之间的开关节点117耦合至线圈L1，并且通过线圈L1，通过电容器C1接地。线圈L1和电容器C1形成储能电路，该储能电路可以被制成如在此描述的振铃。
控制器112接收输入电压111并断言控制信号113、115以相反地接通和关掉晶体管T1和T2，从而晶体管T1和T2两者不同时接通。当晶体管T1接通(而T2关掉)时，节点117上的电压增大至VDD。然而，当晶体管T2接通(而T1关掉)时，节点117上的电压降低至接地。因此，节点117上的电压可以是由控制器112控制的一系列正电压脉冲。节点117上的电压脉冲引起交流电流经线圈L1，这进而在用电池运行的设备60中的线圈L2中感应电流。发射机110传输的无线功率量可以通过控制器112改变节点117上的电压脉冲的频率和/或占空比或调整施加于晶体管的VDD的电压电平来控制。
电容器C1上的电压通过隔直流电容器C2和电阻器R1和R2形成的分压器提供给ADC118。相应地，ADC 118接收与功率传动系相关联的模拟信号并且将该模拟信号转换成数字值以提供给控制器112以供进一步分析。在另一个实施方式中，提供给ADC 118的模拟信号可以与通过线圈L1的电流相关联。
参照图2的实例，无线功率接收机60可以包括以上指出的线圈L2、电容器C3、整流器62、电压调节器64、和负载66。线圈L2两端感应的电压通过整流器62整流并且通过电压调节器64进行调节。调节后的电压接着提供给负载66，该负载可以包括用电池运行的设备的可再充电电池、充电电路、和功能电路。也可以在线圈L1和L2后面设置铁氧体板(未示出)。铁氧体板对于帮助控制线圈L1中的电流产生的磁场的方向是有用的。
图3展示了发射机110的功率传动系114对激励120的响应。激励120包括施加于LC储能电路(包括线圈L1和电容器C1)的多个脉冲。这些脉冲可以由控制器112发起。通过控制器112接通晶体管T1并关掉晶体管T2来产生每个脉冲的正电压电平。通过控制器112接通晶体管T2并关掉晶体管T1来产生每个脉冲的较低电压电平。在图3的实例中，产生三个电压脉冲来激励功率传动系114，但在其他实例中可以是不同于三个脉冲。
如果电压脉冲的频率(即，每单位时间的脉冲数量)处于或接近功率传动系114的谐振频率，则功率传动系将振铃，如在125所展示的。在激励结束之后，振铃将变弱并且最终消失。若干参数是振铃的特征(即，***的自然响应)。振铃振荡的频率是功率传动系114的LC储能电路的“谐振频率”。振铃以被称为“衰减的速率”(衰减速率)的速率变弱。振铃在激励刚刚停止之后的峰到峰振幅被称为“初始峰振幅”。在振铃信号消失在周围电路噪声之前，振铃将持续一段时期，并且这段时期被称为振铃“持续时间”。
根据不同的实例，控制器112引起激励120(多个脉冲)被提供给功率传动系114并且当完成激励脉冲时分析产生的振铃数据125以确定：(a)无线功率发射机50上是否不存在物体；(b)发射机上是否只存在无线功率接收机60；(c)发射机上是否存在异物65(有或没有接收机)。在一些实例中，为了确保存在足够的振铃数据进行分析，激励脉冲的频率尽可能接近功率传动系114的实际谐振频率。然而，如以上指出的，磁场中存在异物65和/或无线功率接收机60可以改变功率传动系的谐振频率。因此，在一些实例中，控制器112可以引起发生两个激励，如图4中所示。第一激励130包括一系列脉冲，这些脉冲处于和功率传动系的谐振频率很可能近到足以引起振铃响应135的频率。例如，谐振频率在无线功率发射机50上没有物体时可以是100KHz，在发射机上存在异物时高于100KHz，并且在发射机上存在带有铁氧体的无线功率接收机60时低于100KHz。因此，第一激励130的频率可以处于100KHz，但谐振频率可以不同于100KHz。
为第一激励130选择预测的可能的谐振频率范围内的频率。控制器112引起脉冲施加于功率传动系114，由此引起功率传动系振铃，如在135所展示的。ADC 118数字化振铃模拟信号，并且在激励脉冲完成时，控制器112接着从ADC接收振铃信号的数字值。控制器112确定振铃信号的频率。所确定的频率是功率传动系的谐振频率，无线功率接收机和/或异物的存在可以影响该谐振频率。控制器112接着可以使用处于所确定的谐振频率的另一系列脉冲(激励140)再次激励功率传动系114。功率传动系再次振铃(145)，因为其在其实际谐振频率下受到激励，振铃在振幅和持续时间上更大，如所示。对这项后者数据(基于在谐振频率下的激励而收集)进行分析以确定无线功率发射机50上是否存在无线功率接收机或异物。
第二激励140的脉冲数量可以与初始激励130中的脉冲数量相同或不同。进一步地，通过控制器112对一段时期内振铃信号135的振荡数量进行计数并除以该时间段来计算谐振频率。可以通过在从数据减去平均值之后的零交叉标识振荡，并且可以通过对ADC样本之间控制器中的已知的时钟频率的时钟信号的数量进行计数来测量时间。这将表明每样本的时间量(如每样本纳秒数量)。这个时间基准接着可以用于确定给定数量振荡的经过时间。
还可以通过控制器112计算衰减速率。例如，每个振荡的峰到峰振幅可以存储在控制器112中，直到峰到峰振幅变得如此小以致于噪声自身可以引起零交叉。控制器112可以通过确定振铃信号的初始峰振幅与最小振荡的振幅之间的差值、并且将该差值除以这两个振幅之间的经过时期内的循环数量来确定衰减速率。可以用伏特每循环的单位给出产生的衰减速率。
控制器112还可以计算振铃信号的持续时间。可以通过确定在上一个激励脉冲刚刚结束时的初始振荡与峰到峰振幅下降到被噪声覆盖(其是可以预先确定的阈值)所在的时间点之间的经过时间量来确定该持续时间。
图5至图8描绘了四个不同的情景：无线功率发射机50上什么也没有(图5)；发射机上只有无线功率接收机60(图6)；发射机上只有异物65(图7)；或者发射机上既有异物也有无线功率接收机(图8)。
磁场中既存在金属又存在铁氧体增加了振铃信号的阻尼量。在无线功率发射机上没有异物(金属)或无线功率接收机(铁氧体)时(图5)，没有任何事物人为减小功率传动系的振铃。相应地，振铃的大小相对大并且持续相对较长时期(如比图6至图8中的实例更长)。
在发射机上只有无线功率接收机(图6)时，谐振频率比在其他三种情况下更低，并且衰减速率相对慢。图7展示了发射机上只有异物时的振铃响应。在这种情况下，产生的谐振频率相对高并且特征在于相对快速的衰减。无线功率发射机50上有无线功率接收机60和异物65两者时(图8)，谐振频率比充电板仅具有异物的情况(图7)更低，但比充电板上只有无线功率接收机60(图6)时更大。
再次参照图1和图2，根据一个实例，无线功率发射机50至少包括ADC118和控制器112，并且ADC 118可以是或者可以不是控制器112的一部分。ADC 118被配置成用于将与功率传动系114相关联的模拟信号转换成数字值。控制器112被配置成用于引起激励脉冲施加于功率传动系114，由此引起功率传动系振铃。控制器112被进一步配置成用于从ADC接收在功率传动系振铃时获取的数字值。基于控制器对功率传动系的振铃的这些数字值的分析，该控制器被配置成用于确定发射机50的表面52上或附近是否存在无线功率接收机或在该发射机的表面52上或附近是否存在异物。图10至图12包括实施这种功能并将在以下进行讨论的方法。
控制器112被配置成用于基于振铃的持续时间超过空无线功率发射机持续时间阈值来确定无线功率发射机上既不存在无线功率接收机也不存在异物。空无线功率发射机持续时间阈值是预先确定的时间阈值，针对该阈值，如果功率传动系振铃超过这个时间阈值，则可以有把握地假定发射机50的表面52是空的。这个时间阈值对于发射机的具体特征(如线圈L1的大小、和电容C1的电容)而言是独特的并且可以基于试验测试来进行选择。
假定该持续时间不超过空无线功率发射机持续时间阈值，则某种物体存在于发射机50上，并且控制器可以在存在异物65(有或无无线功率接收机60)与只存在无线功率接收机之间进行区分。为了关于发射机50的表面上或附近存在的物体类型做出这些后者确定，控制器112被配置成用于确定在振铃周期开始时来自ADC的数字值的初始峰振幅。初始峰振幅(I.P.A.)还在图7中进行了展示并且是上一个激励脉冲刚刚到期时振铃的峰到峰振幅。控制器进一步被配置成用于确定在振铃周期期间这些数字值的衰减速率。控制器可以基于初始峰振幅超过峰振幅阈值和衰减速率超过衰减速率阈值来确定发射机上存在异物。
可以基于功率传动系114的谐振频率确定峰振幅阈值和衰减速率阈值两者。例如，控制器112可以如下计算峰振幅阈值：
PEAK AMPL THRESH＝PEAKOFFSET+PEAKGAIN*(RES FREQ-FPFREQ)
其中，PEAK AMPL THRESH是峰振幅阈值，PEAKOFFSET和PEAKGAIN是基于发射机特征以实验方式确定的以反映针对给定频移的峰振幅的预期变化，RES FREQ是当发射机上什么也不存在时功率传动系的谐振频率(这个值被提前确定并且用作响应评估中的常数)，并且FPFREQ是如上所述在探测之后由控制器确定的测量的***谐振频率。衰减速率阈值可以如下计算：
DECAY RATE THRESH＝DECAYOFFSET+DECAYGAIN*(RES FREQ-FPFREQ)
其中，DECAY RATE THRESH是衰减速率阈值，并且DECAYOFFSET和DECAYGAIN同样是以实验方式确定的以反映针对给定频移的衰减速率的预期变化。如果初始峰振幅超过峰振幅阈值并且衰减速率超过衰减率阈值，则控制器确定发射机50上或附近存在异物(或者也存在或者不存在无线功率接收机60)。如果控制器112确定初始峰振幅没有超过初始峰振幅阈值或者衰减速率没有超过衰减速率阈值，则控制器确定无线功率发射机上或附近存在无线功率接收机60而无异物。
在另一个实例中，控制器112基于振铃持续时间是否超过空无线功率发射机持续时间阈值来确定无线功率发射机是否是空的(如以上解释的)。如果情况不是这样，则本实例中控制器基于谐振频率与对应阈值的比较来确定发射机上或附近是否只存在异物或无线功率接收机。图9展示了具有两个阈值的频谱，这些阈值是无线功率接收机频率阈值和异物频率阈值(两者都是以实验方式或以其他方式预先确定的)。如果功率传动系的谐振频率大于异物频率阈值，则控制器112确定充电板上或附近存在异物。然而，如果功率传动系的谐振频率小于无线功率接收机频率阈值，则控制器112确定发射机表面52上或附近存在无线功率接收机60(没有异物)。
因此，该控制器被配置成用于确定该功率传动系振铃的谐振频率并且基于该谐振频率超过异物频率阈值并且基于该振铃的持续时间没有超过空无线功率发射机持续时间阈值来确定发射机的表面上存在异物。进一步地，该控制器被配置成用于基于该谐振频率低于无线功率接收机频率阈值并且基于振铃的持续时间不超过空无线功率发射机持续时间阈值来确定发射机的表面52上存在无线功率接收机(而没有异物)。
然而，如果谐振频率处于无线功率接收机频率阈值与异物频率阈值之间的中间区域185内，则控制器112基于确定衰减速率超过衰减速率阈值并且功率传动系振铃持续时间超过振铃持续时间阈值来确定发射机上或附近存在无线功率接收机60(无异物)。在在本实例中，衰减速率阈值可以与以上讨论的衰减速率阈值相同或不同。振铃持续时间阈值可以小于空无线功率发射机持续时间阈值并且可以以实验方式确定。对于谐振频率落入中间区域185内，但衰减速率没有超过衰减速率阈值或振铃持续时间没有超过振铃持续时间阈值的情况，控制器112确定发射机的表面52上或附近存在异物。
图10展示了一种确定发射机50上是否存在物体并且如果存在则该物体是否是异物的方法。该方法可以包括以不同组合、以及按照与图10中所示的不同顺序描绘的操作中的任意一项或多项操作。控制器可以执行或被引起执行所列操作中的一些或所有操作。
在200，该方法包括使用多个电脉冲探测功率传动系，由此引起该功率传动系振铃。如以上解释的，控制器112可以通过控制晶体管T1和T2以期望的频率(如谐振频率)接通和关掉来探测功率传动系114。在202，该方法进一步包括基于根据功率传动系振铃计算的值确定无线功率发射机上是否存在无线功率接收机或该发射机上是否存在异物。在204，该方法还包括当确定发射机上存在异物时减少发射机110以无线方式传输的功率量。如果期望，功率传输可以完全终止。
图11展示了根据另一个实例的确定无线功率发射机50上是否存在物体并且如果存在则该物体是否是异物的方法。该方法可以包括以不同组合、以及按照与图10中所示的不同顺序描绘的操作中的任意一项或多项操作。控制器可以执行或被引起执行所列操作中的一些或所有操作。
在250，该方法包括使用接近谐振频率的脉冲激励功率传动系114。如以上解释的，功率传动系的谐振频率在某种程度上取决于发射机表面52是否没有任何物体(接收机或异物)或异物是否存在、和无线功率接收机是否存在而发生变化。期望在其谐振频率下激励功率传动系。然而，在不知道是否存在物体(或如果存在，但不知道物体类型)时，发射机的控制器112最初不知道谐振频率。因此，用于250的激励操作的脉冲的频率是预先确定的频率(如在最低与最高预期谐振频率中间、或在不存在物体时功率传动系的谐振频率)。
ADC 118对250的激励引起的模拟振铃信号进行采样，并且ADC产生的数字值提供给控制器112(操作252)。在254，控制器112接着基于ADC产生的数字值确定振铃的谐振频率。在254，该方法进一步包括再次激励功率传动系，但这次激励脉冲的频率处于在254确定的谐振频率。
在258，来自ADC的数字值由控制器112接收。这些值由ADC在功率传动系处于其谐振频率下振铃时产生。在260，控制器确定与功率传动系振铃相关联的持续时间。例如，持续时间可以是从上次激励脉冲的结束点到振铃振幅下降到低于预定阈值(如阈值接近噪声可以变得比信号本身更大的水平)的时间的持续时间。
在262，控制器接着将该持续时间与空无线功率发射机持续时间阈值进行比较。如果该持续时间大于空无线功率发射机持续时间阈值，则控制器确定(在264)充电板是空的(即，发射机50上或附近不存在用电池运行的设备也不存在异物)。
如果该持续时间小于空无线功率发射机持续时间阈值，则无线功率发射机上或附近存在无线功率接收机60和异物65中的一者或多者。然而，在没有更多信息情况下，控制器不知道存在它们中的哪一个或哪些。在266，该方法包括控制器确定在振铃周期开始时的初始峰振幅，如以上解释的。在268，控制器确定振铃的衰减速率。在270，控制器基于确定的谐振频率计算峰振幅和衰减速率阈值。以上提供了这些阈值的公式的实例。
在272，衰减速率和初始峰振幅与其对应的阈值进行比较。在274，如果衰减速率大于衰减速率阈值并且初始峰振幅大于峰振幅阈值，则控制器确定发射机上或附近存在异物。否则，在276，控制器确定发射机上或附近存在无线功率接收机而没有异物。
图12从操作250至264与图11相同，所以没有对那些操作进行重复描述。在264，控制器基于功率传动系的振铃的时间长度已经确定发射机其上既没有无线功率接收机也没有异物。在280，控制器将谐振频率与异物频率阈值进行比较。如果功率传动系的谐振频率大于异物频率阈值，则控制器确定(在282)发射机上或附近存在异物。
在284，控制器将谐振频率与无线功率接收机频率阈值进行比较。如果功率传动系的谐振频率小于无线功率接收机频率阈值，则控制器确定(在286)发射机上或附近存在用电池运行的设备(无异物)。
当谐振频率在无线功率接收机频率阈值与异物频率阈值之间时，该方法到达操作288。对于这个谐振频率区域，控制器将衰减速率与衰减率阈值并且将振铃持续时间与振铃持续时间阈值进行比较。如果衰减速率小于衰减速率阈值并且持续时间大于振铃持续时间阈值，则控制器确定(在290)发射机上或附近存在无线功率接收机(无异物)。否则，控制器确定(在292)发射机上或附近存在异物。
在权利要求书范围内，在所述实施例中修改是可能的，并且其他实施例是可能的。

Claims (20)

1.一种无线功率发射机，包括：
模数转换器即ADC，该模数转换器用于将与功率传动系相关联的模拟信号转换成数字值；
控制器，该控制器被配置成用于：引起脉冲施加于该功率传动系，由此引起该功率传动系开始振铃；从该ADC接收在该功率传动系振铃时和在这些脉冲完成之后获取的数字值；并且基于对该功率传动系的振铃的这些数字值的分析确定该无线功率发射机上或附近是否存在无线功率接收机或在该无线功率发射机上或附近是否存在异物。
2.如权利要求1所述的无线功率发射机，其中，该控制器被配置成用于：基于该振铃的持续时间超过空无线功率发射机持续时间阈值，确定该无线功率发射机上或附近既不存在无线功率接收机也不存在异物。
3.如权利要求1所述的无线功率发射机，其中，该控制器被配置成用于：确定在振铃周期开始时来自该ADC的这些数字值的初始峰振幅；确定在该振铃周期期间这些数字值的衰减速率；并且基于该初始峰振幅超过峰振幅阈值和该衰减速率超过衰减速率阈值，确定该无线功率发射机上或附近存在异物。
4.如权利要求3所述的无线功率发射机，其中，该控制器被配置成用于：基于以下内容来确定该无线功率发射机上或附近存在无线功率接收机而没有异物：该初始峰振幅没有超过该峰振幅阈值或该衰减速率没有超过该衰减速率阈值；并且该振铃的持续时间没有超过空无线功率发射机持续时间阈值。
5.如权利要求3所述的无线功率发射机，其中，该控制器被配置成用于：确定该振铃的谐振频率；并且基于所确定的谐振频率计算该峰振幅阈值和该衰减速率阈值中的每一者。
6.如权利要求2所述的无线功率发射机，其中，该控制器被配置成用于：确定该振铃的谐振频率；并且基于该谐振频率超过异物频率阈值以及基于该振铃的持续时间没有超过该空无线功率发射机持续时间阈值，确定该无线功率发射机上或附近存在异物。
7.如权利要求2所述的无线功率发射机，其中，该控制器被配置成用于：确定该振铃的谐振频率；并且基于该谐振频率低于无线功率接收机频率阈值以及基于该振铃的持续时间不超过该空无线功率发射机持续时间阈值，确定该无线功率发射机上或附近存在无线功率接收机而没有异物。
8.如权利要求2所述的无线功率发射机，其中，该控制器被配置成用于：确定该振铃的谐振频率和衰减速率；基于该振铃的持续时间不超过该空无线功率发射机持续时间，确定该谐振频率在无线功率接收机频率阈值和异物频率阈值之间；并且基于以下内容确定该无线功率发射机上或附近存在无线功率接收机而无异物：确定该谐振频率在该无线功率接收机频率阈值与异物频率阈值之间；以及确定该衰减速率超过衰减速率阈值并且该振铃的持续时间超过振铃持续时间阈值。
9.如权利要求8所述的无线功率发射机，其中，基于确定该谐振频率在该无线功率接收机阈值频率和该异物频率阈值之间，该控制器被配置成用于：在该衰减速率不超过该衰减速率阈值或该振铃的持续时间不超过该振铃持续时间阈值时，确定该无线功率发射机上或附近存在异物。
10.如权利要求1所述的无线功率发射机，进一步包括该功率传动系和表面，无线功率接收机要放置在该表面上从而以无线方式接收功率。
11.一种无线功率发射机，包括：
模数转换器即ADC，该模数转换器用于将与功率传动系相关联的模拟信号转换成数字值；
控制器，该控制器被配置成用于：引起脉冲施加于该功率传动系，由此引起该功率传动系以谐振频率振铃，从该ADC接收在该功率传动系振铃时获取的数字值，这些数字值表明该振铃，计算表明该振铃的持续时间的值、该振铃的衰减速率和振铃周期开始时的峰振幅，并且用于：在所述表明该振铃的持续时间的值大于空无线功率发射机持续时间阈值时，确定该无线功率发射机上或附近既不存在无线功率接收机也不存在异物；在所述表明该持续时间的值小于该空无线功率发射机持续时间阈值、该衰减速率大于衰减速率阈值、并且该峰振幅大于峰振幅阈值时，确定该无线功率发射机上或附近存在异物；以及在所述表明该持续时间的值小于该空无线功率发射机持续时间阈值、以及该衰减速率小于衰减速率阈值或该峰振幅小于该峰振幅阈值中的至少一项时，确定该无线功率发射机上或附近存在无线功率接收机而无异物。
12.如权利要求11所述的无线功率发射机，其中，该控制器被配置成用于：确定该振铃的谐振频率；并且基于所确定的谐振频率，计算该峰振幅阈值和该衰减速率阈值中的每一者。
13.如权利要求11所述的无线功率发射机，其中，在确定存在异物时，该控制器引起有待以无线方式传输的功率水平降低。
14.一种方法，包括：
使用多个脉冲探测无线充电功率传动系，由此引起该功率传动系振铃；以及
基于根据该功率传动系振铃计算的值，确定无线功率发射机上或附近是否存在无线功率接收机或该无线功率发射机上是否存在异物。
15.如权利要求14所述的方法，其中，确定该无线功率发射机上是否存在无线功率接收机或该无线功率发射机上是否存在异物包括：确定与该功率传动系振铃相关联的持续时间；并且如果该持续时间超过空板持续时间阈值，则确定该无线功率发射机上或附近既不存在无线功率接收机也不存在异物。
16.如权利要求14所述的方法，进一步包括：
确定在振铃周期开始时该振铃的峰振幅；
确定该振铃的衰减速率；以及
基于该峰振幅超过峰振幅阈值和该衰减速率超过衰减速率阈值，确定该无线功率发射机上或附近存在异物。
17.如权利要求16所述的方法，进一步包括基于以下内容来确定该无线功率发射机上或附近存在无线功率接收机：该峰振幅没有超过该峰振幅阈值或该衰减速率没有超过该衰减速率阈值；并且该振铃的持续时间没有超过空板持续时间阈值。
18.如权利要求16所述的方法，进一步包括：
确定该振铃的谐振频率；并且
基于所确定的谐振频率，计算该峰振幅阈值和该衰减速率阈值中的每一者。
19.如权利要求16所述的方法，进一步包括当确定该无线功率发射机的表面上存在异物时减少以无线方式传输的功率量。
20.如权利要求14所述的方法，其中，探测该功率传动系包括对该功率传动系提供多个电脉冲。
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