CN110959242A

CN110959242A - 无线功率传输***中的异物检测

Info

Publication number: CN110959242A
Application number: CN201880048576.1A
Authority: CN
Inventors: A·范瓦格宁根; W·G·M·艾特斯; E·G·韦尔特曼; A·A·M·斯特林; R·H·M·特伦; J·G·F·卡不劳
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2020-04-03
Anticipated expiration: 2038-05-25
Also published as: US11424647B2; EP3826142A1; US20210265872A1; EP3635846B1; JP2020522222A; BR112019025023A2; ES2861799T3; US11038381B2; CN110959242B; US20200212725A1; EP3410568A1; JP7145888B2; PL3635846T3; BR112019025023B1; RU2737192C1; ZA201908589B; WO2018219793A1; EP3635846A1; MX2019014141A

Abstract

一种用于无线功率传输***的功率发射器(101)包括发射器线圈(103)并且驱动器(201)采用具有功率传输时间间隔和异物检测时间间隔的重复时间帧生成用于所述发射器线圈(103)的驱动信号。测试生成器(211)在所述异物检测时间间隔期间生成用于测试线圈(209)的测试驱动信号。异物检测器(207)基于针对所述测试驱动信号的测量参数来执行异物检测测试。在进入功率传输阶段之前，适配器(213)控制所述功率发射器(101)以在异物检测初始化模式中操作，其中，响应于从功率接收器(105)接收的至少第一消息而确定针对所述测试驱动信号的信号参数的优选值。在所述异物检测时间间隔期间，所述信号参数被设置为所述优选值。

Description

无线功率传输***中的异物检测

技术领域

本发明涉及无线功率传输***中的异物检测，并且具体但是并非排他地涉及用于向诸如例如厨房用具的较高功率设备提供感应功率传输的功率发射器的异物检测。

背景技术

大多数目前的电气产品需要专用的电气接触部以便从外部电源供电。然而，这往往是不现实的并且需要用户物理地***连接器或者以其他方式建立物理电气接触。通常，功率要求也显著不同，并且当前大多数设备被提供有其自己的专用电源，导致典型的用户具有大量不同的电源，每个电源专用于特定设备。尽管内部电池的使用可以避免在使用期间对有线连接到电源的需要，但是这仅仅提供了部分解决方法，因为电池将需要再充电(或更换)。电池的使用也可能显著增加设备的重量以及潜在的成本和尺寸。

为了提供显著改善的用户体验，已经提出了使用无线电源，其中，功率从功率发射器设备中的发射器感应器感应地传输到个体设备中的接收器线圈。

经由磁感应的功率传输是众所周知的概念，主要应用在初级发射器感应器/线圈与次级接收器线圈之间具有紧密耦合的变压器中。通过在两个设备之间分离初级发射器线圈和次级接收器线圈，基于松散耦合变压器的原理，在这些设备之间的无线功率传输变得可能。

这样的布置允许在不要求进行任何有线或物理电气连接的情况下对设备进行无线功率传输。实际上，其可以简单地允许设备被放置在发射器线圈的附近或顶部以便在外部进行再充电或供电。例如，功率发射器设备可以被布置有水平表面，设备能够被简单地放置在所述水平表面上以便进行供电。

此外，这样的无线功率传输布置可以被有利地设计为使得功率发射器设备能够与一系列功率接收器设备一起使用。具体地，被称为Qi规范的无线功率传输方法已经被定义并且目前正在进一步开发。该方法允许满足Qi规范的功率发射器设备与也满足Qi规范的功率接收器设备一起使用，而无需这些设备必须来自相同的制造商或者必须彼此专用。Qi标准还包括用于允许操作适于特定功率接收器设备(例如，取决于特定功率消耗)的某项功能。

Qi规范是由无线充电联盟开发的并且例如能够在其网站找到更多信息：http:// www.wirelesspowerconsortium.com/index.html，其中，具体地，能够找到所定义的规范文档。

无线功率传输的潜在问题是功率可能无意地被转移到例如碰巧位于功率发射器附近的金属物体。例如，如果将诸如硬币、钥匙、戒指等的异物放置在被布置为接收功率接收器的功率发射器平台上，则由发射器线圈生成的磁通量将在金属物体中引入涡电流，这将导致物体升温。热量增加可能非常显著并且可能非常不利。

为了降低出现这样的情况的风险，已经提出引入异物检测，其中，功率发射器能够检测异物的存在并且当发生肯定性检测时降低发送功率和/或生成用户警报。例如，Qi***包括用于检测异物的功能，以及用于在检测到异物时降低功率的功能。具体地，Qi规范版本1.2.1，第11节描述了检测异物的各种方法。

在WO2015018868A1中公开了检测这样的异物的一种方法。在公开基于确定未知功率损耗的方法的WO 2012127335中提供了另一范例。在方法中，功率接收器和功率发射器测量其功率，并且接收器将其测量的接收功率传递到功率发射器。当功率发射器检测到由发射器发送的功率与由接收器接收到的功率之间的显著差异时，可能潜在地存在不想要的异物，并且出于安全原因可以降低或中止功率传输。该功率损耗方法需要由功率发射器和功率接收器执行的同步、准确的功率测量。

例如，在Qi功率传输标准中，功率接收器估计其接收到的功率，例如通过测量经整流的电压和电流、将其相乘并且加上对功率接收器中的内部功率损耗的估计(例如，作为接收器的一部分的整流器、接收器线圈、金属部件等的损耗)。功率接收器以例如每四秒的最小速率向功率发射器报告所确定的接收到的功率。

功率发射器估计其发送的功率，例如通过测量逆变器的DC输入电压和电流、将其相乘并且通过减去发射器中内部功率损耗(诸如，例如作为功率发射器的一部分的逆变器、初级线圈和金属部件中的估计的功率损耗)的估计来校正结果。

功率发射器能够通过从发送的功率中减去所报告的接收到的功率来估计功率损耗。如果差异超过阈值，则发射器将假设在异物中消耗了太多功率，并且然后其能够终止功率传输。

备选地，已经提出了测量由初级线圈和次级线圈以及对应的电容和电阻形成的谐振电路的质量因子或Q因子。测量到的Q因子的减小可以指示存在异物。

在实践中，使用在Qi规范中所描述的方法实现足够的检测准确度往往是困难的。关于特定的当前操作状况的许多不确定性加剧了这种困难。

例如，特定问题是友好金属(即，实现功率接收器或功率发射器的设备的金属部分)的潜在存在，因为这些金属的磁和电性质可能是未知的(并且在不同设备之间不同)并且因此可能难以补偿。

此外，即使在金属异物中耗散相对少量的功率也可能导致不希望的加热。因此，有必要检测发送的功率与接收的功率之间的甚至小的功率差异，并且当功率传输的功率水平增加时这可能是特别困难的。

在许多情况下，Q因子退化方法对于检测金属物体的存在具有更好的灵敏度。然而，其可能仍然不能够提供足够的准确度，并且例如也可能受到友好金属的影响。

异物检测的执行经受当测试实际上执行时存在的特定操作状况。例如，如在Qi规范中所描述的，如果在功率传输初始化过程的选择阶段中执行用于异物检测的测量，则功率发射器提供测量结果的信号必须足够小以防止其唤醒功率接收器。然而，对于这样的小信号，信噪比通常是差的，这导致测量结果的降低的准确度。

对于小测量信号的要求可能导致其他不利效应。暴露于小测量信号的功率接收器可能呈现取决于测量信号的水平、初级线圈与次级线圈之间的耦合和整流器的输出处的电容器的充电状态的泄露电流。因此，该泄露电流可以取决于实际状况而不同。由于泄露电流影响功率发射器线圈处的反射阻抗，因此质量因子的测量结果还将取决于特定电流条件。

另一问题在于，异物检测通常是非常灵敏的测试，其中，期望在具有测试正被执行的操作状况和情形的可能地大变化的环境中检测到由异物的存在引起的相对小的改变。

因此，当前算法往往是次优的，并且在某些情况和范例中可能提供低于最佳性能。特别地，其可能导致异物的存在未被检测到，或者导致当没有异物存在时对异物的错误检测。

因此，经改进的物体检测将是有利的，并且特别地，允许增加的灵活性、降低的成本、降低的复杂性、经改进的物体检测、更少的错误检测和漏检、向后兼容性、和/或经改进的性能的方法将是有利的。

发明内容

因此，本发明试图优选地单独地或以任何组合减轻、缓解或者消除上文所提到的缺点中的一个或多个。

根据本发明的方面，提供了一种用于经由感应功率传输信号向功率接收器无线地提供功率的功率发射器；所述功率发射器包括：发射器线圈，其用于生成所述功率传输信号；驱动器，其用于生成用于所述发射器线圈的驱动信号，所述驱动器被布置为在功率传输阶段期间生成所述驱动信号以采用至少包括功率传输时间间隔和异物检测时间间隔的重复时间帧；接收器，其用于从所述功率接收器接收消息；测试线圈，其用于生成电磁测试信号；测试生成器，其被布置为生成用于所述测试线圈的测试驱动信号以在所述异物检测时间间隔期间提供所述电磁测试信号；异物检测器，其被布置为响应于针对所述测试驱动信号的测量参数而执行异物检测测试；适配器，其用于在进入所述功率传输阶段之前控制所述功率发射器以在异物检测初始化模式中进行操作，在所述异物检测初始化模式中，响应于从所述功率接收器接收的至少第一消息而确定针对所述测试驱动信号的信号参数的优选值；并且，其中，所述测试生成器被布置为在所述异物检测时间间隔期间将所述测试驱动信号的所述信号参数设置为所述优选值。

在许多实施例中，本发明可以提供经改进的异物检测。在许多情形和***中，可以实现更准确的异物检测。在许多实施例中方法可以降低复杂性并且在许多***中可以提供高度的向后兼容性。特别地，所述方法可以特别地适合于改进例如根据Qi规范的版本1.2或更早操作的Qi无线功率传输***中的异物检测。

所述方法可以允许所述功率传输阶段期间的异物检测测试的经改进的准确度和/或可靠性。在许多实施例中，所述方法可以降低用于所述异物检测测试的不确定性和变化，从而改进性能。所述方法可以特别地降低对关于所述异物检测的功率传输变化和操作状况的影响。所述方法可以例如使所述***朝向在所述异物检测期间的特定(例如预定)参考情形和操作点处工作偏置。这可以降低用于所述异物检测测试的一致性和可预测性。特别地，其可以允许所述功率接收器对所述电磁测试信号的影响的更准确和更可靠的估计，并且因此可以允许所述异物检测器改进其补偿。

在许多实施例中，测试线圈和发射器线圈可以是相同线圈。在许多实施例中，所述驱动器和所述测试生成器可以是相同实体，因此相同电路可以生成所述驱动信号和所述测试驱动信号两者。在许多实施例中，所述功率传输信号和所述测试驱动信号可以共享许多参数值，例如，它们可以具有相同频率。

确定优选值的所述信号参数可以特别地是频率、电压、电流、信号水平、相位、定时和/或幅度。

所述优选值可以是由用于所述信号参数的适配器确定的任何值，并且可以等效地被称为例如第一参数。

在许多实施例中，所述异物检测时间间隔的持续时间不大于所述时间帧的持续时间的5％、10％、或20％。在许多实施例中，(一个或多个)异物检测时间间隔的持续时间不小于所述时间帧的70％、80％或90％。所述适配器可以控制所述功率发射器以在调整时间间隔内在所述异物检测初始化模式中操作。在许多实施例中，所述异物检测时间间隔的持续时间不大于所述调整时间间隔的持续时间的5％、10％或20％。

所述方法可以例如引入异物检测时间间隔，其中，所述功率接收器可以利用对应于所述电磁信号的高磁场强度而低负荷的高感应电压而轻负载两者进行操作。在这样的情形中，异物的影响可能是更值得注意的，因为这样的物体中感应的功率将表示提取的总功率的较高比例。实际上，所述较高磁强度可能导致任何异物中的较高感应信号存在，并且降低的负载可以在检测异物是否存在时降低所述功率接收器的存在的影响。

所述异物检测器可以被布置为确定如果所述电磁测试信号的功率与由从所述功率接收器接收并且指示所述电磁测试信号的预期负载的负荷指示所指示的功率之间的差异高于阈值，则检测到异物。如果所述差低于所述阈值，则所述异物检测器可以确定未检测到异物。

所述异物检测器可以被布置为确定在用于包括所述测试线圈的谐振电路的质量量度(根据所述驱动信号的测量结果确定的)低于阈值的情况下检测到异物。所述阈值可以通常取决于从所述功率接收器接收到的消息。

根据本发明的任选特征，所述第一消息包括所述功率接收器的性质的指示。

这可以提供经改进的异物检测，并且特别地可以提供所述异物检测测试的经改进的可靠性和准确度。其可以特别地允许所述异物检测测试在确定所述优选值时提供用于所述功率接收器的特定性质的经改进的补偿。其还可以允许所述异物检测测试补偿个体功率接收器的性质。

所述性质可以例如是功率接收器的类型/种类/类别的指示和/或可以是功率接收器标识。在一些实施例中，所述性质的指示可以指示由所述功率接收器造成的电磁测试信号的估计负荷，诸如例如由所述功率接收器的友好金属造成的负荷的指示。在一些实施例中，所述性质的指示可以是优选参数设置的指示，诸如例如包括功率接收线圈的功率接收器的谐振电路的谐振频率的指示。

在一些实施例中，所述性质的指示可以指示由所述功率接收器造成的电磁测试信号的估计负荷，诸如例如由所述功率接收器的友好金属造成的负荷的指示。

在一些实施例中，所述性质的指示可以指示由所述功率接收器造成的电磁测试信号的估计负荷，诸如例如由所述功率接收器的友好金属造成的负荷的指示。在一些实施例中，所述性质的指示可以指示对包括所述发射器线圈的谐振电路的质量量度的估计影响，诸如例如所述功率接收器的友好金属的影响的指示。

根据本发明的任选特征，所述第一消息包括所述功率接收器对参考电磁测试信号的预期影响的指示。

这可以提供经改进的异物检测，并且特别地可以提供所述异物检测测试的经改进的可靠性和准确度。其可以特别地允许所述异物检测测试在确定所述优选值时提供用于所述功率接收器的影响的经改进的补偿。其还可以允许所述异物检测测试补偿个体功率接收器的影响。

预期影响的指示可以例如是所述异物检测时间间隔期间的功率接收器的预期功率耗散的指示，或者对用于包括所述测试线圈的谐振电路的质量量度的期望影响的指示。

根据本发明的任选特征，所述第一消息包括用于所述测试驱动信号的信号参数的约束的指示。

这可以提供经改进的异物检测，并且特别地可以提供所述异物检测测试的经改进的可靠性和准确度。其可以特别地允许所述测试驱动信号并且因此所述电磁测试信号被生成以具有允许经改进的异物检测的性质和/或可以确保可接受的操作(例如，在异物检测期间的足够的功率)。

所述约束可以特别地是对所述测试驱动信号的信号水平(电流、电压和/或功率)或频率(例如最大值和/或最小值)的约束。

根据本发明的任选特征，所述第一消息包括当前功率接收器操作值与测试参考功率接收器操作值之间的差异的指示。

这可以提供经改进的异物检测，并且特别地可以提供所述异物检测测试的经改进的可靠性和准确度。其可以特别地允许所述功率发射器生成所述测试驱动信号以导致对应于期望的参考水平(或间隔)的电磁测试信号的性质。

根据本发明的任选特征，所述适配器还被布置为响应于所述异物检测器的异物检测测试的约束而确定所述优选值。

这可以提供经改进的异物检测，并且特别地可以提供所述异物检测测试的经改进的可靠性和准确度。特别地，可以确保即使所述功率接收器请求或指示应当使用其他值，利用适合的电磁测试信号执行所述异物检测。

根据本发明的任选特征，所述约束是最小信号水平和对所述测试驱动信号的频率的约束中的至少一个。

这可以提供经改进的异物检测，并且特别地可以提供所述异物检测测试的经改进的可靠性和准确度。

根据本发明的可选特征，所述测试生成器被布置为生成所述测试驱动信号，所述测试驱动信号的所述驱动参数在所述功率传输阶段之前的初始测试间隔内被调整到所述优选值；并且所述异物检测器被布置为在所述初始测试间隔内执行所述异物检测测试。

这可以提供经改进的操作并且可以特别地典型地避免具有异物存在的功率传输阶段的初始化。其还可以增加可靠性并且降低所述信号参数被设置为不适于异物检测的值的风险。

根据本发明的任选特征，如果所述异物检测时间间隔内的所述异物检测测试指示异物存在，则所述异物检测器被布置为使所述功率发射器重新进入所述异物检测初始化模式中。

在许多情形中，这可以提供经改进的操作。例如，在许多实施例中其可以允许所述***自动重新校准到诸如例如由所述功率接收器相对于所述功率发射器的移动引起的操作状况的突然改变。

根据本发明的任选特征，所述适配器被布置为如果所述优选值不满足准则，则阻止所述功率发射器进入所述功率传输阶段。

这可以提供经改进的操作并且可以特别地典型地避免具有异物存在的功率传输阶段的初始化。其还可以增加可靠性并且降低所述信号参数被设置为不适于异物检测(或潜在地任何其他操作)的值的风险。

根据本发明的任选特征，所述异物检测器被布置为响应于在处于所述异物检测初始化模式中时的驱动信号的测量值而对所述异物检测测试的参数进行调整。

根据本发明的任选特征，所述适配器被布置为响应于所述异物检测间隔期间的测试驱动信号的测量结果而设置所述功率传输间隔期间的功率传输信号的最大水平。

在许多实施例中，这可以提供经改进的操作。

根据本发明的方面，提供了一种无线功率传输***，包括用于经由感应功率传输信号向功率接收器无线地提供功率的功率发射器；所述功率发射器包括：发射器线圈，其用于生成所述功率传输信号；驱动器，其用于生成用于所述发射器线圈的驱动信号，所述驱动器被布置为在功率传输阶段期间生成所述驱动信号以采用至少包括功率传输时间间隔和异物检测时间间隔的重复时间帧，相对于所述功率传输时间间隔在所述异物检测时间间隔期间降低所述功率传输信号的功率；接收器，其用于从所述功率接收器接收消息；测试线圈，其用于生成电磁测试信号；测试生成器，其被布置为生成用于所述测试线圈的测试驱动信号以在所述异物检测时间间隔期间提供所述电磁测试信号；异物检测器，其被布置为响应于针对所述测试驱动信号的测量参数而执行异物检测测试；适配器，其用于在进入所述功率传输阶段之前控制所述功率发射器以在异物检测初始化模式中进行操作，在所述异物检测初始化模式中，响应于从所述功率接收器接收的至少第一消息而确定针对所述测试驱动信号的信号参数的优选值；并且其中，所述测试生成器被布置为在所述异物检测时间间隔期间将所述测试驱动信号的所述信号参数设置为所述优选值；并且所述功率接收器包括：功率接收线圈，其用于从所述功率传输信号提取功率；异物检测控制器，其用于在所述异物检测时间间隔期间降低所述功率接收器的负载；消息发射器，其用于将所述第一消息发送到所述功率发射器。

根据本发明的任选特征，所述功率接收器还包括功率接收器控制器，所述功率接收器控制器被布置为控制所述功率接收器以在异物检测初始化模式中进行操作，在所述异物检测初始化模式中，所述功率接收器将至少一个消息发送到所述功率发射器以将所述测试驱动信号朝向引起所述功率接收器处的参考状况进行偏置。

在许多实施例中，所述适配器可以被布置为响应于用于所述功率接收器的测试驱动信号的测量结果在所述参考状况处而确定所述信号参数的优选值。

根据本发明的方面，提供了一种用于功率发射器的操作的方法，所述功率发射器经由感应功率传输信号向功率接收器无线地提供功率；所述功率发射器包括：发射器线圈，其用于生成所述功率传输信号，测试线圈，其用于生成电磁测试信号，以及接收器，其用于从所述功率接收器接收消息；并且所述方法包括：生成用于所述发射器线圈的驱动信号，所述驱动信号在功率传输阶段期间采用至少包括功率传输时间间隔和异物检测时间间隔的重复时间帧；生成用于所述测试线圈的测试驱动信号以在所述异物检测时间间隔期间提供所述电磁测试信号；响应于针对所述测试驱动信号的测量参数而执行异物检测测试；并且在进入所述功率传输阶段之前控制所述功率发射器以在异物检测初始化模式中进行操作，在所述异物检测初始化模式中，响应于从所述功率接收器接收的至少第一消息而确定针对所述测试驱动信号的信号参数的优选值；并且其中，所述测试驱动信号被生成为具有在所述异物检测时间间隔期间被设置为所述优选值的信号参数。

本发明的这些和其他方面、特征和优点将根据在下文中所描述的(一个或多个)实施例而显而易见并且参考在下文中所描述的(一个或多个)实施例得到阐述。

附图说明

将仅通过范例的方式参考附图来描述本发明的实施例，在附图中，

图1图示了根据本发明的一些实施例的功率传输***的元件的范例；

图2图示了根据本发明的一些实施例的功率发射器的元件的范例；

图3图示了根据本发明的一些实施例的功率接收器的元件的范例；

图4图示了根据本发明的一些实施例的功率接收器的元件的范例；

图5图示了用于图1的无线功率传输***的时间帧的范例；并且

图6图示了用于图1的无线功率传输***的时间帧的范例。

具体实施方式

以下描述集中于能适用于利用诸如从Qi规范中已知的功率传输方法的无线功率传输***的本发明的实施例。然而，将意识到，本发明不应当限于该应用，而是可以应用于许多其他无线功率传输***。

图1图示了根据本发明的一些实施例的无线功率传输***的范例。所述功率传输***包括功率发射器101，功率发射器101包括(或者被耦合到)发射器线圈/感应器103。所述***还包括功率接收器105，功率接收器105包括(或者被耦合到)接收器线圈/感应器107。

所述***提供电磁功率传输信号，所述电磁功率传输信号可以感应地将功率从功率发射器101传输到功率接收器105。特别地，功率发射器101生成电磁信号，所述电磁信号作为磁通量由发射器线圈或感应器130传播。所述功率传输信号通常可以具有在大约20kHz到大约500kHz之间的频率，并且常常用于通常在从95kHz到205kHz范围内的Qi兼容***(或者例如对于高功率厨房应用，频率例如可以通常在20kHz到80kHz之间的范围内)。发射器线圈103与功率接收线圈107被松散地耦合，并且因此，功率接收线圈107拾取来自功率发射器101的功率传输信号(的至少部分)。因此，经由从发射器线圈103到接收线圈107的无线电感耦合，功率从功率发射器101被传输到功率接收器105。术语功率传输信号主要被用于指代发射器线圈103与功率接收线圈107之间的感应信号/磁场(磁通量信号)，但是将意识到，通过等效，其也可以被认为和用作对被提供给发射器线圈103或由功率接收线圈107拾取的电信号的参考。

在该范例中，功率接收器105具体是经由接收器线圈107接收功率的功率接收器。然而，在其他实施例中，功率接收器105可以包括金属元件，诸如金属加热元件，在这种情况下，功率传输信号直接引起涡电流，导致对元件的直接加热。

所述***被布置为传输实质的功率水平，并且具体地，所述功率发射器在许多实施例中可以支持超过500mW、1W、5W、50W、100W或500W的功率水平。例如，对于Qi对应应用，对于低功率应用(基本功率轮廓)，功率传输可以通常在1-5W功率范围内，对于Qi规范版本1.2，达到15W，对于较高功率应用(诸如功率工具、膝上型电脑、无人机、机器人等)，功率传输在达到100W的范围内，并且对于非常高功率应用(诸如例如厨房应用)，功率传输超过100W并且到达1000W以上。

在下文中，将具体参考总体上根据Qi规范的实施例(除了本文中描述的(或对应的)修改和增强之外)或者适合于由无线电力联盟开发的更高功率厨房规格的实施例来描述功率发射器101和功率接收器105的操作。具体地，功率发射器101和功率接收器105可以遵循或基本上兼容Qi规范版本1.0、1.1或1.2的元件(除了本文中描述的(或对应的)修改和增强之外)。

在无线功率传输***中，物体(通常从功率传输信号中提取功率并且不是功率发射器101或功率接收器105的一部分的导电元件，即，对功率传输是非预期的、不期望的和/或干扰的元件)的存在在功率传输期间可能是非常不利的。这样的不希望的物体在本领域中被称为异物。

异物不仅可能通过向操作添加功率损耗来降低效率，而且还可能降低功率传输操作自身(例如，通过干扰功率传输效率或者提取不直接例如通过功率传输回路来控制的功率)。另外，异物中的电流的感应(特别是异物的金属部分中的涡流)可能导致对异物的通常非常不希望的加热。

为了解决这样的情况，诸如Qi的无线功率传输***包括用于异物检测的功能。具体地，所述功率发射器包括寻求检测是否存在异物的功能。如果是这样，则所述功率发射器例如可以终止功率传输或者减少能够传输的最大功率量。

由Qi规范提出的当前方法基于检测功率损耗(通过比较发送的功率和报告的接收到的功率)或者检测输出谐振电路的质量Q中的劣化。然而，在当前应用中，已经发现这些方法在许多情况下提供次优的性能，并且其可能具体导致不准确的检测，导致错过的检测和/或误报，在误报中，尽管没有这样的对象存在，但是仍检测到异物。

异物检测可以在功率接收器进入功率传输阶段之前(例如，在功率传输的初始化期间)或者在功率传输阶段期间被执行。在功率传输阶段期间的检测常常基于测量到的发送的功率与接收的功率的比较，而在功率传输阶段之前进行的检测常常基于所反映的阻抗的测量结果，例如通过使用小的测量信号来测量发射器线圈的质量因子。

发明人已经认识到，常规异物检测次优地操作并且这部分地由于执行异物检测的特定操作状况和情形中的变化和不确定性，包括功率发射器性质、功率接收器性质、应用的测试条件等中的变化和不确定性。

对于异物检测测试的挑战的范例是对执行足够准确的测量以便实现足够可靠的异物检测的要求。例如，如果用于异物检测的测量在Qi功率传输初始化阶段的选择阶段中发生，则功率发射器针对该测量所提供的信号必须小到足以不唤醒功率接收器。然而，这通常导致差的信噪比，从而导致降低的检测准确性。因此，检测性能可以对应用的特定信号水平敏感，并且通常将存在冲突要求。

暴露于小电磁信号的功率接收器可能示出取决于电磁信号的水平、初级线圈与次级线圈之间的耦合和整流器的输出部处的电容器的充电状态的泄露电流。因此，该泄露电流可以取决于当前经历的实际状况并且取决于个体功率接收器的特定参数(例如电容器的性质)而变化。由于泄露电流影响初级线圈处的反映阻抗，因此质量因子的测量结果还取决于实际状况并且这通常阻止最佳检测。

由于发送的功率与接收的功率之间的关系对于不同负载和信号水平不同，因此基于例如不同负载或信号水平处的报告的接收的功率指示检测异物的又一问题可以是比期望的更不可靠的。

图1的***使用试图降低对变化的不确定性和灵敏度的异物检测的方法，并且因此其试图提供经改进的异物检测。方法在许多实施例中可以提供经改进的异物检测并且特别地在许多实施例中可以提供更准确和/或可靠的异物检测。方法还可以允许低复杂性和低资源要求。方法的优点在于，其可以适于包括在许多现有***中(诸如特别地在Qi无线功率传输***中)，并且实际上这常常可以利用少数修改实现。

如在以下中将更详细描述的，方法在功率传输阶段期间利用时分方法，其中，异物检测和功率传输可以例如在单独的时间间隔内执行，从而允许这些之间的干扰(特别地功率传输对异物检测的影响)大幅度降低。此外，所生成的电磁信号的参数可以适于特定测试情形，包括潜在地功率发射器和功率接收器两者的参数。这可以通过在***进入功率传输阶段之前执行的调整过程实现，其中，测试信号的一个或多个优选参数值基于从功率接收器接收的至少一个消息来确定。

方法可以大幅度降低变化和不确定性并且导致典型地更加准确得多的异物检测。

例如，当异物检测被执行时，可以通过功率接收器在异物检测时间间隔期间断开负载来降低或者甚至消除功率接收器的负载的影响和对应的不确定性。尽管这可能例如导致不连续的功率提供，但是这可以通过能量缓冲器(诸如大型电容器)克服，从而在通常地短异物检测时间间隔期间提供功率。

作为另一范例，例如在异物检测时间间隔期间生成的测试信号的频率或信号水平可以在预功率传输阶段被确定期间，使得其在接收器处将对应于特定参考操作点/状况。功率接收器参数/性质可以对于该特定设置众所周知并且因此这些可以在异物检测测试中补偿/考虑，从而实现更可靠和准确的测试。

现有方法的又一问题是功率发射器设计与异物检测测试已经被设计或测试参数已经基于其被确定(例如经由***的技术规范)的参考功率发射器设计之间的差异。与参考功率发射器相比较，这能够例如导致功率发射器处的测量的质量因子的差异。功率发射器因此不能直接使用关于从功率接收器接收到的预期质量因子/参考Q因子的信息。实际上，功率发射器需要将测量的Q因子转译为参考功率发射器的对应的Q因子，或者将接收到的参考质量因子转译为对其测量的Q因子有意义的新值。此外，尽管Q因子给定如从发射器的功率线圈看到的异物中的功率损耗的指示，但是其还取决于不直接与异物的加热有关的其他方面。然而，通过适当地确定预功率传输阶段调整期间的测量信号的参数，测量信号可以设置用于潜在地补偿这样的差异。

在以下中，将更详细地描述图1的***。在范例中，电磁功率传输信号和用于异物检测的电磁测试信号由两个不同线圈生成(由不同驱动器驱动)。此外，信号将通过不同术语提及，即，在功率传输时间间隔期间生成的电磁信号将被称为功率传输信号，并且在异物检测时间间隔期间生成的电磁信号将被称为电磁测试信号或仅测试信号。然而，将意识到，在许多实施例中，电磁信号可以在功率传输时间间隔和异物检测时间间隔两者内从相同线圈生成，并且实际上相同驱动器等可以被用于功率传输时间间隔和异物检测时间间隔两者。实际上，在许多实施例中对测试信号的参考可以被认为等价于异物检测时间间隔期间的功率传输信号。

图2图示了功率发射器101的元件，并且图3更详细图示了图1的功率接收器105的元件。

功率发射器101包括驱动器201，驱动器201可以生成馈送到发射器线圈103的驱动信号，发射器线圈103继而生成电磁功率传输信号，其可以向功率接收器105提供功率传输。在功率传输阶段的功率传输时间间隔期间提供功率传输信号。

驱动器201通常可以包括通常通过驱动全桥或半桥形成的逆变器形式的输出电路，如技术人员应众所周知的。

功率发射器101还包括功率发射器控制器203，功率发射器控制器203被布置为根据期望的操作原理来控制功率发射器101的操作。具体地，功率发射器101可以包括根据Qi规范执行功率控制所需的许多功能。

功率发射器控制器203特别地被布置为控制通过驱动器201的驱动信号的生成，并且其可以特别地控制驱动信号的功率水平，以及因此所生成的功率传输信号的水平。功率发射器控制器203包括功率环控制器，其在功率控制阶段期间响应于从功率接收器105接收的功率控制消息而控制功率传输信号的功率水平。

为了从功率接收器105接收数据和消息，功率发射器101包括消息接收器205，消息接收器205被布置为从功率接收器105接收数据和消息(如技术人员将意识到的，数据消息可以提供一个或多个比特的信息)。在该范例中，功率接收器105被布置为对由发射器线圈103生成的功率传输信号进行负载调制，并且消息接收器205被布置为感测发射器线圈103的电压和/或电流的变化并且基于这些对负载调制进行解调。技术人员将意识到如例如在Qi无线功率传输***中所使用的负载调制的原理，并且因此这些内容将不被进一步详细地描述。

在一些实施例中，通信可以使用单独的通信信道执行，其可以使用单独的通信线圈或实际上使用发射器线圈103实现。例如，在一些实施例中近场通信可以被实施或者高频载波(例如具有13.56MHz的载波频率)可以叠加在功率传输信号上。

功率发射器101还包括异物检测器207，异物检测器207被布置为执行异物检测测试，即具体地检测任何不期望的导电元件是否可能存在于所生成的电磁场内。

在***中，异物检测测试基于异物检测时间间隔期间执行的测量。在这些异物检测时间间隔期间，发射器控制器203被布置为降低功率传输信号的功率水平，并且特别地其可以在使用用于生成功率传输信号和电磁测试信号的不同线圈的范例中将功率传输信号完全断开。

在执行异物检测的间隔期间，即在异物检测时间间隔期间，异物检测器207可以评价状况以确定异物是否被认为存在。在异物检测时间间隔期间，功率发射器101生成电磁测试信号，并且异物检测基于评价该信号的特性和性质。

例如，所生成的测试信号(从其提取的功率)的功率水平可以被用作功率由潜在异物提取的指示(通常地通过将其与来自功率接收器105的预期功率提取相比较)。所述电磁测试信号的功率水平反映由电磁场中的导电元件(包括接收器线圈107)从所述电磁测试信号中提取的功率。其因此指示由功率接收器105以及可能存在的任何异物的组合所提取的功率。所述电磁信号的功率水平与由功率接收器105提取的功率之间的差异因此反映由存在的任何异物提取的功率。所述异物检测例如可以是低复杂性检测，其中，如果电磁信号的功率水平(此后被称为发送功率水平)之间的差异超过所报告的由功率接收器105提取的功率(此后被称为接收功率水平)，异物的检测被认为已经发生。

在方法中，因此，异物检测基于发送的功率水平与报告的接收的功率水平之间的功率水平比较。在不同实施例中，对异物的检测的反应可以是不同的。然而，在许多实施例中，功率发射器101可以被布置为响应于异物的检测而终止功率传输(至少临时地)。

为了生成测试信号，功率发射器101包括测试线圈209，测试线圈209耦合到测试生成器211。测试生成器211被布置为生成用于测试线圈的测试驱动信号以在异物检测时间间隔期间提供电磁测试信号。测试驱动信号是馈送到测试线圈209的电信号，从而导致电磁测试信号生成，即，测试线圈209生成具有取决于测试驱动信号的场强度的对应的电磁场。

测试生成器211可以包括基本上与驱动器201相同的功能，例如测试生成器211的输出可以是半或全桥逆变器。实际上，如先前地所提到的，在许多实施例中，测试生成器211可以由驱动器201实施，并且测试线圈209可以由发射器线圈103实施。因此，在以下中，对于其中相同线圈被用于功率传输信号和电磁测试信号两者的生成的实施例，对测试生成器211和测试线圈209的所有引用可以适当被认为是对驱动器201和测试线圈209的引用。在这样的情况下，所生成的电磁信号的功率可以适于通常地相对于功率传输时间间隔的异物检测时间间隔期间的固定参考水平。

功率发射器还包括适配器，其被布置为在功率发射器101进入功率传输阶段之前确定针对测试驱动信号的一个或多个参数的适合值。然后在功率传输阶段的(至少一个)异物检测时间间隔期间应用这些值。稍后将更详细地描述适配器213。

图3图示了功率接收器105的一些示范性元件。

接收器线圈107被耦合到功率接收器控制器301，功率接收器电路301将接收器线圈107经由开关305耦合到负载303(即，其是可切换负载305)。功率接收器控制器301包括将由接收器线圈107提取的功率转换成用于负载的合适供应的功率控制路径。另外，功率接收器控制器301可以包括执行功率传输所需的各种功率接收器控制器功能，并且具体地根据Qi规范执行功率传输所需的功能。

为了支持从功率接收器105到功率发射器101的通信，功率接收器105包括负载调制器307。负载调制器307被布置为响应于要被发送到功率发射器101的数据而改变接收器线圈107的负荷。负载变化然后通过功率发射器101来检测和解调，如本领域技术人员应当知晓的。

图4图示了功率接收器105的功率路径的范例的元件的电路示意图。在该范例中，功率接收器105包括通过名称LRX提及的接收器线圈107。在该范例中，接收器线圈107是谐振电路的一部分，并且功率接收器105因此还包括谐振电容器CRX。接收器线圈107经受电磁信号，并且因此，在线圈中感应AC电压/电流。所述谐振电路被耦合到具有平滑电容器C1的整流器桥，所述平滑电容器C1被耦合到该桥的输出部。因此，在电容器C1上生成DC电压。DC电压上的纹波的量值将取决于平滑电容器的尺寸以及取决于负载。

桥B1和平滑电容器C1经由通过开关S1图示的开关305被耦合到通过附图标记RL所指示的负载303。开关305因此能够被用于将负载与功率路径连接或断开，并且因此，负载是可切换负载305。将意识到，尽管开关S1被示为常规开关，但是其当然可以通过任何合适的器件(包括通常通过MOSFET)来实施。还将意识到，负载303被图示为简单的被动端口，但是其当然可以是任何合适的负载。例如，负载303可以是要被充电的电池、移动电话或者另一通信或计算设备，可以是简单的被动负载等。实际上，负载303不一定是外部负载或专用的内部负载，但是例如可以包括功率接收器105自身的元件。因此，在图3和图4中所图示的负载303可以被认为表示能够通过开关305/S1被断开的接收器线圈107的任何负载/电磁信号，并且其因此也被称为可切换负载305。

图4还图示了能够基于开关S2的切换而与谐振电路并联地连接或断开的负载调制电容器C2。负载调制器307可以被布置为控制开关S2，使得调制电容器C2的负载能够响应于要被发送给功率发射器101的数据而被连接和断开，由此提供负载调制。

功率接收器105被布置为在功率传输阶段期间的每个时间帧的异物检测时间间隔期间进入异物检测模式。在范例中，功率接收器105包括负载控制器309，其控制开关305(等效地开关305可以被认为是负载控制器的一部分)。在异物检测时间间隔期间，负载控制器309可以将负载303与功率接收器断开，即，其断开功率接收器控制器301的负载，以及因此接收器线圈107的负载。因此，以这种方式，负载控制器309可以在异物检测间隔期间降低接收器线圈107的负荷。此外，不仅是降低的功率接收器105的负载，从而使检测其他功率损耗更容易，而是常常更重要地，功率接收器105进入负载变化对电磁测试信号的影响被降低的更加定义明确或某个状态。

将意识到，接收器线圈107的负荷可以在异物检测间隔期间不被完全关闭。例如，功率接收器105仍然可以提取用于例如操作一些内部电路的功率。因此，负载控制器309可以被布置为将负载与接收器线圈107的负荷断开，同时仍然允许接收器线圈107通过一个或多个其他负载而施加负载。实际上，接收器线圈107的负荷能够被认为包括在异物检测间隔期间被负载控制器309断开的负载以及未被负载控制器309断开的负载。因此，负载303能够被认为表示在异物检测间隔期间被接收器线圈107断开的负载。该负载可以包括功率传输针对其建立的外部或内部负载两者，而且也可以包括例如在异物检测间隔期间被暂时关闭的内部控制功能。

在一些实施例中，可切换负载可以例如通过整流器B1的输入部处的感应电压的降低断开，而同时借助于可切换负载(其可以是电池)处和/或电容器C1处的存储能量维持整流器的输出部处的高电压水平。这可以停止通过整流器B1的电流并且因此可以有效地断开可切换负载。

功率接收器105包括功率控制器311，功率控制器311被布置为与功率发射器101建立功率控制回路。特别地，功率控制器311可以将功率控制消息发送到功率发射器101并且作为响应功率发射器101可以在功率传输时间间隔期间改变功率传输信号的功率水平。通常，功率控制器311可以生成功率控制错误消息，其指示功率发射器101增加或减小功率水平的请求。功率控制器311可以通过将测量值与参考值进行比较来确定适当的错误消息。在功率传输期间，功率控制器311可以将提供的功率水平与要求的功率水平相比较并且基于该比较请求增加或减小的功率水平。

如先前所提到的，***在功率传输阶段期间应用重复时间帧，其中，时间帧包括至少一个功率传输时间间隔和一个异物检测时间间隔。在图5中图示了这样的重复时间帧的范例，其中，功率传输时间间隔由PT指示并且异物检测时间间隔由D指示。在范例中，每个时间帧FRM仅包括一个异物检测时间间隔和一个功率传输时间间隔并且这些(以及时间帧自己)在每个帧中具有相同持续时间。然而，将意识到，在其他实施例中，其他时间间隔还可以包括在时间帧中(诸如例如通信间隔)或者多个异物检测时间间隔和/或功率传输时间间隔可以包括在每个时间帧中。此外，在一些实施例中，不同时间间隔(以及实际上时间帧自己)的持续时间可以动态变化。

在方法中，因此异物检测和功率传输在时间域中分离，从而导致从功率传输到异物检测的降低的交叉干扰。因此，起因于用于功率传输的操作状况的变化的变异性和不确定性可以与起因于更可靠和准确的异物检测的异物检测隔离。

在功率传输信号时间间隔中，因此功率发射器被布置为在功率传输阶段的时间帧的功率传输时间间隔期间执行功率传输。特别地，在这些时间间隔期间，功率发射器101和功率接收器105可以操作功率控制回路(功率控制回路可以基于功率传输信号时间间隔内的通信或者可以例如基于功率传输信号时间间隔外部的通信(诸如在专用通信时间间隔中)。例如，每个异物时间间隔可以通过多个交替功率传输信号时间间隔和通信时间间隔分离)。因此，正传输的功率的水平可以动态变化。在功率传输阶段的时间帧的异物检测时间间隔中，驱动信号和因此电磁测试信号的至少一个参数被设置为在功率传输阶段之前执行的调整操作期间确定的值。因此，在异物检测时间间隔中，参数可以被设置为预定值(即，在功率传输阶段之前确定)。相反，参数可以在功率传输时间间隔期间不限于该预定值。

例如，在功率传输时间间隔期间，***可以操作功率控制回路，其允许功率传输信号的功率水平响应于来自功率接收器的功率控制消息而变化。功率控制回路可以控制/改变驱动信号/功率传输信号的电流、电压和频率中的至少一个。相反，在异物检测时间间隔期间，在功率传输时间间隔期间由功率控制回路改变的参数可以被设置为在功率传输阶段之前确定的预定值。

在相同线圈被用于功率传输信号和电磁测试信号两者的许多实施例中，功率发射器可以被布置为相对于功率传输时间间隔在异物检测时间间隔期间降低功率传输信号的水平。在许多情况下，功率传输信号的功率水平可以被允许增加到高水平(诸如例如10-100W的水平)，或甚至在许多应用中(例如对于厨房用具的功率传输)基本上更高。然而，在异物检测时间间隔期间，所生成的电磁信号的功率水平可以降低到比功率传输时间间隔期间的当前或最大可允许功率低得多的预定水平。例如，功率水平可以被设置为不超过1W的预定水平。换句话说，异物检测时间间隔期间的电磁测试信号的功率可能限于基本上(例如以不小于2、5或10的因子)小于功率传输时间间隔期间的功率传输信号的最大允许功率水平的功率水平。

此外，功率接收器105被布置为相对于功率传输时间间隔在异物检测时间间隔期间降低所生成的电磁信号/场的负载，即，功率接收器105被布置为相对于功率传输时间间隔期间的功率传输信号的负荷降低异物检测时间间隔期间的电磁测试信号的功率接收器105的负荷。特别地，在图3的范例中，功率接收器105被布置为在异物检测时间间隔期间断开可切换负载并且在功率传输时间间隔期间将其连接。因此，在异物检测时间间隔期间，功率接收器105可以断开(通常)主负载并且实际上在许多实施例中可以仅维持对功率接收器105的继续操作要求的最小负载。

在图4的范例中，开关S1可以被用于在异物检测时间间隔期间断开负载。将意识到，在可切换负载303要求更恒定功率提供的实施例中，开关S1可以定位在电容器C1之前或者另一能量存储库可以提供在开关S1之后以在异物检测时间间隔期间给可切换负载303供电(或者例如可以使用降低整流器B1的输入部处的感应电压而同时借助于可切换负载(例如电池)处和/或电容器C1处的存储的能量维持整流器B1的输出部处的高电压水平的先前所描述的方法)。

因此，功率接收器105可以在异物检测时间间隔期间降低功率接收器的负载。特别地，在异物检测时间间隔期间由功率接收器对电磁测试信号的负载将小于在功率传输时间间隔期间由功率接收器对功率传输信号的负载(负载可以例如分别在功率传输时间间隔和异物检测时间间隔期间分别被认为是发射器线圈103和测试线圈209的有效电阻阻抗)。通常，功率传输信号和电磁测试信号将具有对应的性质并且因此两者感应接收线圈107中的信号。因此，在异物检测时间间隔期间断开可切换负载303将相对于由在负载连接时在功率传输时间间隔期间生成的功率传输信号经历的(并且因此将由电磁测试信号经历的)负载降低电磁测试信号的负载。

可切换负载303的断开不仅降低电磁测试信号的负载而且可以提供该负载为更可预测的并且具有降低的变化。通常，由功率接收器对功率发射器的负载可以不仅从应用到应用而且作为用于相同应用和功率传输会话的时间的函数而大幅度变化。功率控制回路在功率传输阶段期间操作以适于这样的变化。然而，通过引入负载可以断开(或者另外被设置为例如预定水平)的异物检测时间间隔，使功率接收器进入电磁场的负荷更可预测的参考模式是可能的。因此，异物检测测试可以基于功率接收器处于该参考或测试模式的假定而执行，并且因此例如可以假定电磁测试信号的预定负荷。因此，方法可以不仅允许通过功率接收器105的负荷降低(从而通过任何异物的相对影响更高改进准确度)，而且允许这是更可预测的，从而促进异物检测测试期间的功率接收器的存在的补偿。

除应用包括特定异物检测时间间隔的时间帧之外，***还应用其中所生成的电磁测试信号的一个或多个参数(或性质)的值基于预功率传输阶段调整过程来调整的方法。因此，该调整过程在功率传输阶段之前确定电磁测试信号的参数/性质中的一个或多个的优选值并且然后在后续功率传输阶段的异物检测时间间隔期间应用该优选值。此外，参数的确定基于从功率接收器105发送到功率发射器101的信息。

因此，在功率传输阶段之前的调整间隔期间，功率发射器101进入异物检测初始化模式，其中，电磁测试信号的参数的优选值基于来自功率接收器105的一个或多个消息来确定。

类似地，功率接收器控制器301被布置为控制功率接收器101以在功率传输阶段之前的调整间隔期间在异物检测初始化模式中操作，其中，功率接收器101将至少一个消息发送到功率发射器101。

这图示在图6中，除功率传输阶段(PTP)之外，图6还图示了调整时间间隔ADP，其中，功率发射器101和功率接收器105可以进入异物检测初始化模式以确定要在后续功率传输阶段的一个或多个并且通常所有异物检测时间间隔期间应用的电磁测试信号的一个或多个参数的优选值。

方法还可以允许功率传输阶段的后续异物检测时间间隔的异物检测测试在具有降低的变异性和不确定性的更可预测和控制的状况下执行。例如，电磁测试信号的参数可以被设置为对应于功率接收器101的性质已知的参考状况的值。例如，由功率接收器105对导致功率接收器105处的给定感应信号水平的电磁测试信号造成的负荷可以在设计/制造期间确定并且存储在功率接收器105中。在使用期间，功率接收器105当在异物检测初始化模式中操作时可以将一个或多个消息发送到功率发射器101，功率发射器101提供关于驱动信号的设置的信息以实现该感应信号水平以及由功率接收器105造成的对应的负荷。在功率传输阶段的异物检测时间间隔期间，功率发射器101然后可以将驱动信号参数(例如信号水平)设置为适当值，并且异物检测器207可以例如执行功率损耗分析异物检测测试，其包括由功率接收器105造成的已知/估计功率损耗的补偿。

因此，图1-4的***提供很多经改进的异物检测测试方法，其中，异物检测测试在更多控制状况下执行，从而允许更准确和可靠的异物检测测试被执行。

参数基于异物检测初始化模式操作设置可以取决于单独实施例和应用情形的偏好和要求。通常，功率发射器101可能能够确定测试驱动信号并且因此电磁测试信号的电压、电流和频率中的至少一个的优选值。

例如，在一些实施例中，从功率接收器105接收的消息可以指示距发射器线圈103给定距离的要求的磁场强度(例如，当功率接收器105最佳地定位在功率发射器101上时，功率接收器105可以指示对应于从测试线圈201(其可以被假定为与发射器线圈103并置)到接收线圈107的预期距离的距离处的要求的磁场强度)。功率发射器101可以将该要求的磁场强度转换为将引起对应于要求的场强度的场强度的要求的测试驱动信号电流。功率接收器105还可以为该场强度提供功率接收器105中的功率损耗的指示(特别地来自友好金属和内部电路的功率损耗，并且其中，可切换负载303断开)。

功率发射器101然后可以行进到在后续功率传输阶段的异物检测时间间隔期间并且当执行基于功率损耗的异物检测测试时将测试驱动信号的电流设置为该值，可以根据测试驱动信号的功率减去从功率接收器101预期的功率损耗确定功率损耗。

在许多实施例中，从功率接收器105接收的消息可以包括功率接收器105的性质的指示，并且适配器213可以被布置为响应于功率接收器105的性质的指示而确定测试驱动信号/电磁测试信号的给定参数的优选值。

例如，如上文所指示的，消息可以指示友好金属中的功率损耗和给定参考操作状况的由功率接收器电路造成的负荷。作为另一范例，消息指示可以简单地指示功率接收器的类型或种类，并且适配器213可以被布置为例如从包括用于功率接收器的类型/种类的范围的适合值的本地存储检索针对电磁测试信号的对应的预定参数值。

在一些实施例中，指示可以是例如用于功率接收器105的谐振频率(或频率范围)的指示。这可以例如由功率发射器101用于将测试驱动信号/电磁测试信号的频率设置为指示频率，并且实际上在一些实施例中可以允许功率发射器101调节涉及测试线圈209的输出谐振电路的谐振频率。这样的情形可以特别地适于基于测量输出谐振电路的Q因子(或其他质量度量)的异物检测测试。

在一些实施例中，从功率接收器105接收的消息可以包括功率接收器对参考测试驱动信号的预期影响的指示，并且适配器213可以被布置为确定优选值和/或响应于功率接收器的预期影响的指示而对异物检测测试进行调整。

例如，如先前所描述的，功率接收器105可以指示用于例如电磁测试信号的强度的优选设置以及因此通过测试线圈209的电流的优选设置。功率发射器101然后可以提供对应于该参考电磁测试信号的参考测试驱动信号。

备选地或者额外地，功率接收器105可以指示例如当参考电磁测试信号被提供时在异物检测时间间隔期间(即，其中，可切换负载303断开)功率接收器105中的功率损耗。其然后可以如先前所描述地对异物检测测试进行调整，例如通过从用于测试驱动信号的测量的功率水平减去功率接收器105中的报告的功率损耗。

作为另一范例，功率接收器105可以提供包括接收线圈107的功率接收器谐振电路的质量的指示。例如，可以提供电阻负载或Q因子的指示。适配器213然后可以基于根据报告的功率接收器Q因子来测量包括测试线圈209的功率发射器输出谐振电路的Q因子来对例如异物检测测试进行调整。例如，较低报告Q因子可以降低用于检测用于输出谐振电路的降低的质量度量是否可以指示异物存在的阈值。

因此，在一些实施例中，功率接收器105可以发送可以指示当功率发射器101提供预期参考电磁测试信号时(即，当电磁测试信号具有预期参考性质时)功率接收器105对电磁测试信号的影响的数据。

功率发射器101可以使用这来确定用于测试驱动信号/电磁测试信号的参数的预期值，并且因此可以对异物检测测试并且特别地因此用于异物检测的决策准则进行调整。

在许多实施例中，由功率接收器105提供的信息可以提供或者允许以下各项中的一项或多项的确定：

·由功率接收器(通常包括友好金属)造成的预期的功率耗散，

·预期(最小)Q因子，和/或

·预期最大谐振频率。

作为响应，适配器213然后可以对测试驱动信号和/或异物检测测试进行调整。

在一些实施例中，来自功率接收器的消息可以包括当前功率接收器操作值与测试参考功率接收器操作值之间的差异的指示。例如，消息可以包括接收线圈107中感应的信号的当前水平与接收线圈107中感应的信号的参考/期望水平之间的差异的指示。功率发射器101可以被布置为响应于指示而修改功率传输信号的参数，并且特别地可能能够朝向其中来自功率接收器的消息指示当前操作值等于期望的操作值的水平驱动值。

作为范例，在功率发射器101和功率接收器105两者在异物检测初始化模式中操作的预功率传输阶段调整阶段期间，功率接收器105可以测量例如整流器桥B1上的电压的当前幅度。其可以将这与期望水平相比较并且向功率发射器101发送指示差异的消息。例如，如果测量电压仅是期望水平的一半，则其可以发送对电磁测试信号的信号水平增加6dB的请求。功率发射器101可以响应于接收到消息而将针对测试驱动信号的水平的优选值设置为比当前值高6dB。该优选值然后可以被用于在功率传输阶段的异物检测时间间隔期间生成电磁测试信号。

作为另一范例，可以使用专用线圈测量功率接收器处的感应电压。这可以提供友好金属暴露于的场的直接指示。测量结果可以被发送到功率发射器101，功率发射器101然后可以作为响应对测试驱动信号进行调整。

在一些实施例中，发送指示当前操作值与参考值之间的差异的消息的功率接收器105的过程可以迭代，并且特别地功率接收器105和功率发射器101可以在调整间隔期间实施控制回路，其朝向要在期望参考操作点处(例如通常在接收线圈107中感应的信号的期望水平处)操作的功率接收器105的期望水平驱动测试驱动信号。功率接收器105可以简单地重复发送针对电磁测试信号的水平的增加或减小的指示。功率传输信号的得到的值然后可以被存储为优选值并且这可以在功率传输阶段的异物时间间隔期间应用。

更详细地，在调整间隔期间，功率接收器控制器301被布置为确定在功率接收器线圈中感应的信号的水平与参考水平之间的差异。所述水平可以通常被确定为电压水平(具体地，感应电压的水平)，但是在其他实施例中，例如可以是功率水平(具体地，感应信号功率的水平)或电流水平(具体地，感应电流的水平)。将意识到，可以使用感应信号的水平的任何合适的指示。

在许多实施例中，功率接收器控制器301被布置为将感应信号的电压水平指示与参考电压进行比较，并且基于该比较生成测试信号控制消息。如果电压低于参考值，则发送请求增加电磁测试信号的水平的测试信号控制消息，并且如果其高于参考值，则发送请求降低电磁测试信号的水平的测试信号控制消息。作为响应，适配器213增加或者降低测试驱动信号水平以提供电磁测试信号的对应的改变。特别地，不是仅发送单个消息，功率接收器105和功率发射器101可以有效地在调整间隔期间实施控制回路，其驱动测试驱动信号以生成用于异物测试的期望参考操作状况。在回路已经收敛到对应于参考状况的给定值之后，测试驱动信号的参数的优选值可以被设置为最终值。

以这种方式，功率接收器105能够控制电磁测试信号的水平，使得感应信号的水平朝向参考值被驱动。具体地，接收器线圈107之上的电压可以被驱动为等于给定的参考电压。

所述方法因此允许功率接收器105对建立通常预定负载被提供以及感应信号并且具体是感应电压处于预定水平的预定配置的控制。因此，参考操作状况针对功率接收器105(通过功率接收器105自身)来进行设置。

在一些这样的***中，发送到功率发射器101的(一个或多个)消息可以包括当功率接收器105在用于异物检测的给定参考操作点处操作时(即，当可切换负载303断开并且感应信号水平在参考水平处/等于参考水平时)由功率接收器105对功率发射器101的负荷的指示。特别地，指示可以指示当***在可切换负载303断开并且功率接收器线圈中的感应信号在参考水平处的情形和操作配置中时将从电磁测试信号提取的功率。

因此，该负荷指示提供关于功率接收器105在异物检测时间间隔期间对电磁测试信号具有的效应的信息。在该间隔期间，功率发射器101设置测试驱动信号的值，使得感应信号的所得水平基本上在参考值处(当无异物存在并且可切换负载303断开时)。

负荷指示可以通常是预定负荷指示。其可以基于感应信号水平在参考水平处并且可切换负载303断开的假定。在许多实施例中，所述预定的负荷指示实际上可以是简单地通过从存储器取回而向功率发射器101发射并且基于当前状况在没有由于任何测量或修改而被修改的情况下被发射的存储值。实际上，在许多实施例中，所进行的仅有的测量是对感应信号水平的测量，使得这能够朝向参考水平被驱动。然而，在许多实施例中，所述预定的负荷指示也独立于此，即，预定的负荷指示被取回并且被发送给功率发射器101，并且感应信号的测量然后被用于将该水平驱动到参考水平，使得实际的操作状况等于针对预定的负荷指示所假设的操作状况。

例如，在针对功率接收器的设计或者制造阶段期间，这可以定位在测试设置中，其中，提供电磁信号，并且其中，确保无其他物体存在以从电磁检测信号提取功率。功率接收器可以被设置为对应于可切换负载303断开的配置(例如，无负载可以包括或者功率接收器的开关可以断开负载)。功率接收器然后可以在异物检测模式中操作，其中，测试设置在适当的参考水平处生成电磁测试信号。当实现足够稳定的操作时，测量从电磁测试信号提取的功率(例如通过测量生成电磁信号的驱动信号驱动线圈的功率)。可以在紧密控制状况下并且利用高度准确的测量设备执行测量，并且因此可以非常准确地测量提取的功率。测量值然后可以被编程到制造的功率接收器中并且用作预定负荷指示。

因此，预定负荷指示可以是预定值，其发送到功率发射器并且其提供当功率接收器105在异物检测操作配置中操作时功率接收器预期在电磁测试信号上演练的负荷的指示。该值不仅是接收器线圈107中感应的信号的实际功率的测量结果，而且是可以包括例如由功率接收器105自己(常常被称为友好金属)的导电元件引起的负荷。因此，在这样的实施例中消息发射器313发送通过在异物检测配置中操作的功率接收器105的存在指示电磁检测信号的预期负荷的预定负荷指示。

功率发射器101的消息接收器205可以接收预定负荷指示并且将这转发到异物检测器207。异物检测器207可以通过将生成的电磁测试信号的功率水平(即，发送功率水平)与预定负荷指示相比较执行异物检测测试。在许多实施例中，异物检测器207可以简单地从发射器功率水平减去预定负荷指示。如果结果超过给定阈值，则异物检测器207可以确定异物已经被检测到，并且否则应认为没有异物已经检测到。

具体地，所述功率发射器可以在通过所述预定的负荷指示从功率接收器105报告的接收到的功率的异物检测定时间隔期间确定其所发射的功率水平。基于这些值，异物检测器207能够计算所发射的功率与所接收的功率之间的差异，并且检查该差异是否在小的公差范围之内。如果该差异在所述范围之外，则异物检测器207指示异物已经被检测到。如果其在所述范围之内，则异物检测器207指示尚未发生检测到异物。该范围可以被选取为使得通过该功率差异未检测到的金属物体中的功率损耗被认为是可接受地低的。

当然，将意识到，其他并且通常更复杂的决策标准可以用于其他实施例。

作为另一范例，功率发射器101和功率接收器105可以执行响应于来自功率接收器105的消息来调整测试驱动信号的频率的操作。例如，功率发射器101可以顺序地将频率设置为值范围并且功率接收器105可以发送哪个设置导致最高接收值的指示(对应于最能量高效发送并且最佳地驱动信号频率并且功率发射器101和功率接收器105的谐振电路的频率相等)。该频率然后可以被用于功率传输阶段期间的后续异物检测测试。

在一些实施例中，适配器213还可以被布置为响应于异物检测器的异物检测测试的约束而确定优选值。在许多实施例中，约束可以是测试驱动信号的频率上的约束和用于测试驱动信号的最小信号水平的约束中的至少一个。

例如，在许多实施例中，希望测试驱动信号和电磁测试信号尽可能弱，因为其将减少潜在异物中感应的任何热，将降低功耗，降低用于例如测试线圈209的设计要求等。然而，同时异物检测倾于信号水平/场强度越高越准确。因此，在一些实施例中，适配器213可以确定测试驱动信号的信号水平的优选值，但是其中，该水平经受最小信号水平的约束。因此，不管从功率接收器105接收到的信息，适配器213不将在功率传输阶段的异物检测时间间隔期间用于测试驱动信号/电磁测试信号的优选信号水平设置为低于该给定阈值。

作为另一范例，在其中测试线圈209是输出谐振电路的一部分的实施例中，适配器213可以被布置为设置如由功率接收器请求的测试驱动信号的频率，但是经受该频率在给定频率范围内的约束。这可以特别地确保包括测试线圈209的测试输出谐振电路未被驱动距其最佳谐振频率太远。

在一些实施例中，适配器213还可以被布置为如果优选值不满足准则，则防止功率发射器进入功率传输阶段。例如，优选值可以基于从功率接收器105接收到的信息来确定并且该过程能够导致在参数的预期范围之外的值。例如，功率接收器105可以连续地请求电磁测试信号的增加的功率，直到这在非常高水平处。这可以指示例如由功率发射器101、功率接收器105中的误差引起的异常情况发生或者异物的存在。因此，适配器213可以认为所确定的参数在操作范围之外，并且可以防止功率发射器101进入功率传输阶段，从而防止高水平功率传输在错误情况下开始。因此，可以实现更弹性和可靠的功率传输初始化。

在一些实施例中，异物检测器207可以被布置为响应于当在异物检测初始化模式中时的驱动信号的测量值而对异物检测测试的参数进行调整。

例如，当优选值已经确定时，可以利用设置为优选值的参数生成测试驱动信号。特别地，可以利用将在功率传输阶段的异物检测时间间隔期间使用的水平和频率生成测试驱动信号。可以针对该设置(诸如例如提供从电磁测试信号提取的总功率的指示的电压或者电流)测量驱动测试信号的性质。测量值可以存储并且用作用于功率传输阶段期间的后续测量结果。因此，异物检测可以基于与在异物检测初始化模式中的操作期间(即，在预功率传输阶段调整间隔期间)做出的参考测量的比较。作为特定范例，如果在功率传输阶段的异物检测时间间隔期间的测量的提取功率超过调整间隔期间的测量的提取功率给定阈值，则异物检测测试可以认为异物被检测到。

这样的方法可以通常向局部状况提供经改进的调整并且可以建立用于通过异物在功率传输阶段期间被带到功率发射器的存在检测改变发生的通常准确的基础。在许多情形中，其可以允许更准确的异物检测。

在许多实施例中，功率发射器101还可以被布置为在初始化功率传输阶段之前执行异物检测测试。例如，如在图6中所图示的，预功率传输阶段可以包括在调整间隔之后并且在进入功率传输阶段之前的一个或多个异物检测时间间隔。

可以使用当在异物检测初始化模式操作中(即，在调整间隔中)时确定的测试驱动信号的参数值执行这些预功率传输阶段异物检测时间间隔期间执行的异物检测测试。这样一来，在进入功率传输阶段之前的异物检测测试可以与在功率传输阶段期间执行的异物检测测试相同，即，相同参数可以被用于异物检测测试和所生成的测试驱动信号/电磁测试信号两者。

在这样的方法中，因此异物检测器207还可以在功率传输之前的一个或多个初始测试间隔中执行异物检测测试。此外，功率发射器可以被布置为只要在这些初始测试间隔中执行的异物检测测试指示没有异物检测存在，就进入功率传输阶段。这样的方法可以降低高水平功率传输在其中这可能引起异物中的过热的情形中开始的风险。此外，可以利用在功率传输阶段期间执行的异物检测测试的所有益处(特别地利用在专用参考配置中操作的***)执行测试。

将意识到，在不同实施例中，功率发射器101对异物检测测试是正(即，指示异物存在)的反应可以是不同的。实际上，在许多实施例中，功率发射器101可以被布置为如果异物检测测试指示异物可能存在，则终止功率传输。

在一些实施例中，异物检测被布置为如果异物检测测试指示异物可能存在，则使功率发射器重新进入异物检测初始化模式。功率发射器101还可以向功率接收器105发送其已经进入该异物检测初始化模式的指示，并且作为响应功率接收器105可以进入异物检测初始化模式。因此，在一些实施例中，***可以响应于正异物检测测试而有效地返回调整间隔/操作模式。这可能导致***重复进入预定配置和确定用于测试驱动信号(以及因此电磁测试信号)的(一个或多个)参数的优选值的过程。跟随该过程，功率发射器101可以再次执行多个异物检测测试并且如果这些指示没有异物存在，则其可以行进到重新进入功率传输阶段。

在许多实施例中，方法可以提供经改进的弹性和更鲁棒的操作。其可以例如允许***自动地从其中例如正异物检测测试不归因于异物的存在而是由于不准确的异物检测测试基于不准确的假定而发生的情况恢复。例如，如果异物检测测试由于所生成的电磁测试信号太高并且因此功率接收器的友好金属中的实际功率损耗比预期更高而发生，则方法可以允许测试驱动信号和异物检测测试的自动“重新校准”。如果这是成功的(其中，没有异物检测随后被检测到)，则***可以重新开始功率传输。

这样的事件可以例如当功率接收器相对于功率发射器的测试线圈的位置已经改变时发生。这样的位置改变可以使得功率接收器的友好金属改变功率发射器的测量信号，并且因此影响异物测试。所描述的方法可以使得***自动重新校准到改变的状况。

在一些实施例中，功率发射器101可以被布置为响应于异物检测时间间隔期间的测试驱动信号的测量结果而设置功率传输和/或功率传输信号的参数。特别地，适配器213可以被布置为响应于异物检测间隔期间的测试驱动信号的测量结果而设置功率传输间隔期间的功率传输信号的最大水平。

例如，测试驱动信号的功率可以基于测试驱动信号的电流和/或电压的测量结果来确定。该功率水平反映从电磁测试信号提取的功率。这可以与要由功率接收器105从电磁测试信号提取的预期功率相比较。如果两个值非常接近，则可以假定仅存在功率接收器105，并且将允许功率传输时间间隔期间的功率传输信号的高功率水平。然而，如果差异较高但是仍然不足够高以导致正异物检测，则测量结果可以仍然反映一些功率在除功率接收器105之外的另一实体中损耗的风险。在这种情况下，功率发射器101可以降低功率传输信号的最大功率水平，使得功率接收器之外的潜在功率损耗确保足够低到非例如加热到过高温度的风险。

因此，在一些实施例中，功率发射器101可以使用异物检测时间间隔期间的测量结果以确定被认为可接受的功率传输信号的最大幅度(和/或频率)，其中，假定功率接收器105之外的任何所得功率损耗将仍然导致可接受范围内的潜在温度升高。功率发射器101然后可以将功率传输信号限于该最大值，并且例如如果这试图将功率水平增加到大于该预定最大水平，则生成警报或向功率接收器105发送警告消息。

将意识到，为了清楚起见，以上描述已经参考不同的功能电路、单元和处理器描述了本发明的实施例。然而，将显而易见的是，可以在不背离本发明的情况下使用不同的功能电路、单元或处理器之间的任何合适的功能分布。例如，被图示为由单独的处理器或控制器执行的功能可以由相同的处理器执行。因此，对特定功能单元或电路的引用仅被视为对用于提供所描述的功能的合适设备的引用，而并不指示严格的逻辑或物理结构或组织。

本发明能够以任何合适的形式来实施，包括硬件、软件、固件或者这些的任何组合。本发明可以任选地被至少部分地实施为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件。本发明的实施例的各元件和部件可以以任何合适的方式来物理地、功能地和逻辑地实施。实际上，功能可以在单个单元中、在多个单元中或者作为其他功能单元的一部分来实施。这样，本发明可以在单个单元中实现，或者可以在不同的单元、电路和处理器之间物理地和功能地分布。

尽管已经结合一些实施例描述了本发明，但是并不旨在将本发明限于这里所阐述的特定形式。相反，本发明的范围仅受所附权利要求的限制。另外，尽管可能看起来结合特定实施例描述了特征，但是本领域技术人员将认识到，可以根据本发明组合所描述的实施例的各种特征。在权利要求中，术语“包括”不排除存在其他元件或步骤。

将意识到，对优选值的引用不隐含除它是异物检测初始化模式中确定的值之外的任何限制，即，其借助于其在调整过程中确定而是优选的。对优选值的引用可以被对例如第一值的引用代替。

此外，尽管单独列出，但是多个设备、元件、电路或方法步骤可以通过例如单个电路、单元或处理器来实施。另外，尽管各个特征可以包括在不同的权利要求中，但是这些特征可以有利地组合，并且包含在不同的权利要求中并不意味着特征的组合是不可行和/或不利的。在一类权利要求中包含特征并不意味着对该类别的限制，而是指示该特征在合适时同样适用于其他权利要求类别。此外，权利要求中的特征的顺序并不意味着特征必须工作的任何特定顺序，并且特别地，方法权利要求中的各个步骤的顺序并不意味着必须以该顺序执行这些步骤。而是，可以以任何合适的顺序来执行这些步骤。另外，单数引用不排除多个。因此，对“一”、“一个”、“第一”、“第二”等的引用不排除多个。权利要求中的附图标记仅仅被提供用于地使示例清楚，而不应当被解释为以任何方式限制权利要求的范围。

Claims

1.一种用于经由感应功率传输信号向功率接收器(105)无线地提供功率的功率发射器(101)；所述功率发射器(101)包括：

发射器线圈(103)，其用于生成所述功率传输信号；

驱动器(201)，其用于生成用于所述发射器线圈(103)的驱动信号，所述驱动器(201)被布置为在功率传输阶段期间生成所述驱动信号以采用至少包括功率传输时间间隔和异物检测时间间隔的重复时间帧；

接收器(205)，其用于从所述功率接收器(105)接收消息；

测试线圈(209)，其用于生成电磁测试信号；

测试生成器(211)，其被布置为生成用于所述测试线圈(209)的测试驱动信号以在所述异物检测时间间隔期间提供所述电磁测试信号；

异物检测器(207)，其被布置为响应于针对所述测试驱动信号的测量参数而执行异物检测测试；

适配器(213)，其用于在进入所述功率传输阶段之前控制所述功率发射器(101)以在异物检测初始化模式中进行操作，在所述异物检测初始化模式中，响应于从所述功率接收器(105)接收的至少第一消息而确定针对所述测试驱动信号的信号参数的优选值；并且

其中，所述测试生成器(211)被布置为在所述异物检测时间间隔期间将所述测试驱动信号的所述信号参数设置为所述优选值。

2.根据任一前述权利要求所述的功率发射器，其中，所述第一消息包括所述功率接收器的性质的指示。

3.根据任一前述权利要求所述的功率发射器，其中，所述第一消息包括所述功率接收器对参考电磁测试信号的预期影响的指示。

4.根据任一前述权利要求所述的功率发射器，其中，所述第一消息包括对针对所述测试驱动信号的所述信号参数的约束的指示。

5.根据任一前述权利要求所述的功率发射器，其中，所述第一消息包括当前功率接收器操作值与测试参考功率接收器操作值之间的差异的指示。

6.根据权利要求1所述的功率发射器，其中，所述适配器还被布置为响应于对所述异物检测器的所述异物检测测试的约束而确定所述优选值。

7.根据权利要求6所述的功率发射器，其中，所述约束是以下中的至少一项：最小信号水平和对所述测试驱动信号的频率的约束。

8.根据任一前述权利要求所述的功率发射器，其中，所述测试生成器(211)被布置为生成所述测试驱动信号，所述测试驱动信号的所述驱动参数在所述功率传输阶段之前的初始测试间隔内被调整到所述优选值；并且所述异物检测器(207)被布置为在所述初始测试间隔内执行所述异物检测测试。

9.根据任一前述权利要求所述的功率发射器，其中，如果所述异物检测时间间隔内的所述异物检测测试指示异物存在，则所述异物检测器(207)被布置为使所述功率发射器(101)重新进入所述异物检测初始化模式中。

10.根据任一前述权利要求所述的功率发射器，其中，所述适配器(213)被布置为在所述优选值不满足准则的情况下防止所述功率发射器(101)进入所述功率传输阶段。

11.根据任一前述权利要求所述的功率发射器，其中，所述异物检测器(207)被布置为响应于当处于所述异物检测初始化模式中时的所述驱动信号的测量值而对所述异物检测测试的参数进行调整。

12.根据任一前述权利要求所述的功率发射器，其中，所述适配器(213)被布置为响应于所述异物检测间隔期间的所述测试驱动信号的测量结果而设置所述功率传输间隔期间的所述功率传输信号的最大水平。

13.一种无线功率传输***，包括用于经由感应功率传输信号向功率接收器(105)无线地提供功率的功率发射器(101)；所述功率发射器(101)包括：

发射器线圈(103)，其用于生成所述功率传输信号；

驱动器(201)，其用于生成用于所述发射器线圈(103)的驱动信号，所述驱动器(201)被布置为在功率传输阶段期间生成所述驱动信号以采用至少包括功率传输时间间隔和异物检测时间间隔的重复时间帧，相对于所述功率传输时间间隔在所述异物检测时间间隔期间降低所述功率传输信号的功率；

接收器(205)，其用于从所述功率接收器(105)接收消息；

测试线圈(209)，其用于生成电磁测试信号；

其中，所述测试生成器(211)被布置为在所述异物检测时间间隔期间将所述测试驱动信号的所述信号参数设置为所述优选值；

并且所述功率接收器(105)包括：

功率接收线圈(107)，其用于从所述功率传输信号提取功率；

异物检测控制器(305、309)，其用于在所述异物检测时间间隔期间降低所述功率接收器的负载；

消息发射器(313)，其用于将所述第一消息发送到所述功率发射器。

14.根据权利要求13所述的无线功率传输***，其中，所述功率接收器还包括功率接收器控制器(301)，所述功率接收器控制器被布置为控制所述功率接收器以在异物检测初始化模式中进行操作，在所述异物检测初始化模式中，所述功率接收器将至少一个消息发送到所述功率发射器以将所述测试驱动信号朝向引起所述功率接收器处的参考状况进行偏置。

15.一种用于功率发射器(101)的操作的方法，所述功率发射器经由感应功率传输信号向功率接收器(105)无线地提供功率；所述功率发射器(101)包括：

发射器线圈(103)，其用于生成所述功率传输信号，

测试线圈(209)，其用于生成电磁测试信号，以及

接收器(205)，其用于从所述功率接收器(105)接收消息；并且

所述方法包括：

生成用于所述发射器线圈(103)的驱动信号，所述驱动信号在功率传输阶段期间采用至少包括功率传输时间间隔和异物检测时间间隔的重复时间帧；

生成用于所述测试线圈(209)的测试驱动信号以在所述异物检测时间间隔期间提供所述电磁测试信号；

响应于针对所述测试驱动信号的测量参数而执行异物检测测试；并且

在进入所述功率传输阶段之前控制所述功率发射器(101)以在异物检测初始化模式中进行操作，在所述异物检测初始化模式中，响应于从所述功率接收器(105)接收的至少第一消息而确定针对所述测试驱动信号的信号参数的优选值；并且

其中，所述测试驱动信号被生成为具有在所述异物检测时间间隔期间被设置为所述优选值的信号参数。