CN204633429U - 无线数据传输及耐充双向无线充放电装置 - Google Patents

Abstract

一种无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，包含：整流单元具有输入端、输出端及复数个控制端，复数个控制端分别电性连接于逻辑控制单元的复数个控制脚；第一共振组件单元根据交流讯号产生感应磁场，或者根据感应磁场产生感应电流，其电性连接整流单元的输出端；升降压单元控制放电时的升压和被充电时的降压；逻辑控制单元侦测第一共振组件单元的相对侧是否有负载，并控制升降压单元、数据及电力传输控制开关、数据及电力接收控制开关的动作以进一步控制放电、充电、数据的传输及接收；超电容则在吸收每次充电时的突波，以避免每次充电时所造成的累积式损坏，第二共振组件单元感应及传输无线传输数据或无线接收数据的一信号。

Description

无线数据传输及耐充双向无线充放电装置

技术领域

本实用新型是关于一种无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，特别是指一种可避免每次对电池充电所造成的累积式损坏、并提升无线充放电效率以及升降压效率的携带式电子产品，并以充电的高功率提供远距离数据传输的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置。

背景技术

随着无线充电的日渐盛行，未来势必演变成可随处无线充电的状态，而随处可无线充电虽带来极大的方便性，惟无论是有线或无线充电，每次在充电的初所产生的突波，都必然会对电池造成累积式的损坏，进而累积式减损电池寿命，换言之，随着充电次数的愈来愈多，电池的寿命也相应愈来愈短，且电池的充放电效率也愈来愈差。

在随处可无线充电的情形下，人们的活动范围内必将同时存在多数无线充电场所，或是人们将多次进出同一无线充电场所，如此一来，所携带的携带式电子产品势必在一天的内被无差别地多次无线充电，从而使携带式电子产品内的电池寿命提早告终。

其次，由于无线充放电效率目前仍然偏低，也就是放电量仍偏高于充电量，再加上升降压效率亦偏低，造成无线充放电的实用性仍无法提高，早为人所垢病已久。

再者，近场通讯(Near Field Communication，NFC)又称为近距离无线通信，为一种短距离的高频无线通信技术，其允许在电子装置之间进行非接触式点对点数据传输，例如：在十公分(3.9英吋)内的短距离进行数据交换。然而，当使用者欲进行远距离的数据交换时，则会因为近场通讯所提供的功率不足而无法达到远距离传输数据的目的。虽然蓝牙、WiFi或者GSM等技术可达到远距离数据传输的目的，然而，该些技术必须通过较为复杂的装置配对步骤才能进行无线传输数据。

此外，目前的短距离高频无线通信技术虽然具有数据传输的便利性，然而，当互相交换数据的装置进行数据传输时，除了另一个传输数据的装置必须消耗电力以外，用户本身使用的装置亦必须消耗传输数据的电力。

因此，如何设计出一种可避免每次对电池充电所造成的累积式损坏，甚至于还能提升无线充放电效率以及升降压效率的装置，并以充电电流结合近场通讯、蓝牙、WiFi或者GSM等无线技术，以减少装置传输数据的电力并增加装置传输数据的距离乃为本实用新型申请人所亟欲解决的一大课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，以改进公知技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供的耐充双向无线充放电装置，为应用于一具有电路装置的携带式电子产品，其中，该电路装置电性连接有一受电端和一电池，该无线数据传输及耐充双向无线充放电装置包含：

一逻辑控制单元，具有一电源脚、一第一侦测脚及复数个控制脚；

一整流单元，具有一输入端、二输出端及复数个控制端，其中该复数个控制端分别电性连接于该逻辑控制单元的复数个控制脚；

一第一共振组件单元，电性连接该整流单元的该二输出端；

一升降压单元，具有一第一调压端、一第二调压端和两控制端，该第二调压端电性连接于该整流单元的该输入端，该两控制端分别电性连接于该逻辑控制单元的第一、二控制脚，该逻辑控制单元的电源脚电性连接于彼此相接的该第二调压端和该输入端；

一数据及电力传输控制开关，具有一入口端、一出口端和一控制端，该入口端和出口端分别电性连接于所述电池的放电端和该升降压单元的第一调压端；

一数据及电力接收控制开关，具有一入口端、一出口端和一控制端，该出口端和入口端分别电性连接于所述电路装置的受电端和该升降压单元的第一调压端；

一第一超电容，其一电极电性连接于所述电路装置的受电端与该数据 及电力接收控制开关的出口端的连接处，并在该连接处形成一第一节点，其另一电极则接地；以及

一第二共振组件单元，感应及传输无线传输数据或无线接收数据的一信号。

本实用新型的超电容特殊的设置位置以及超电容的阻抗低于电池，因此，被充电时会先对超电容充电，从而达到让超电容来抵挡每次充电时的突波问题，相对能避免每次对电池充电所造成的累积式损坏；由逆流防止器的逆流防止作用，以能避免漏电，相对具有省电功效。

本实用新型的升降压单元为具有同步整流的升降压单元(较佳地为金属氧化物半导体场效晶体管式同步整流)，而据以提升升降压的效率。

本实用新型的逆流防止器使用金属氧化物半导体场效晶体管来做为逆流防止或做为开关的重要组件，使导通时所损耗的电较低，所以放电效率会较高，从而提升无线充放电效率。

本实用新型的整流单元可将直流讯号转换为交流讯号，或者转换交流讯号为直流讯号，使得第一共振组件单元可产生感应磁场，或者根据感应磁场产生感应电流，因而达到双向无线充放电的功效，进一步使设置有本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置的携带式电子产品为无线充电，亦能无线放电。

本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置于各种装置中，智能型装置可接收该装置所传输的电力，并由该装置提供的电力强化或增加智能型装置传输数据的距离而不需消耗智能型装置本身的电力，因而使得用户的智能型装置可在近场通讯、蓝牙、WiFi或GSM等各种感应范围内达到及时(real time)、远距离以及无线的数据交换、存取及更新，使得使用者可更便利的使用各种智能型装置。

附图说明

图1为本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置电性连接于一携带式电子产品的第一实施例的方块图。

图2为本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置电性连接于一携带式电子产品的第一实施例的电路图。

图3为本实用新型二无线数据传输及耐充双向无线充放电装置的示意图。

图3A为本实用新型第一无线数据传输及耐充双向无线充放电装置电路图。

图3B为本实用新型第二无线数据传输及耐充双向无线充放电装置电路图。

图4本实用新型第二实施例的等效电路方块图。

图5A为本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置第三实施例的示意图。

图5B为本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置第四实施例的示意图。

图5C为本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置第四实施例的电路图。

图5D，为本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置将NFC控制芯片整合于数据信号控制单元的示意图。

图6为本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置应用于智能型手机及智能型手表的示意图。

图7为设置于本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置设置于桌子的示意图。

附图中符号说明

1A逻辑控制单元，1B数据信号控制单元，11-20第一-十控制脚，1a电源脚，1b第一侦测脚，1c发射保持回路，1d第二侦测脚； 

2整流单元，21输入端，22输出端，23第一晶体管，24第二晶体管，25第三晶体管，26第四晶体管； 

3升降压单元，31第一调压端，32第二调压端，33、34控制端，35第一金属氧化物半导体场效晶体管，36第二金属氧化物半导体场效晶体管，37电感；

4第一逆流防止器，4a第二逆流防止器，4b第三逆流防止器，41入口端，42出口端，43控制端，431第二节点，44第一金属氧化物半导体场效晶体管，45第二金属氧化物半导体场效晶体管，46第一电阻，47晶 体管，48第二电阻；

5控制开关，51数据及电力传输控制开关，52数据及电力接收控制开关；

6第一超电容，61第一节点； 

7A第一共振组件单元，7B第二共振组件单元，71电感，72电容，71B电感，72B电容；

8电流电压侦测单元；

9携带式电子产品，91电路装置，911讯号输出端，92保护电路，921受电端，93电池，931放电端；

P智能型手机，W智能型手表，T桌子。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的特征、特点和技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

请一并参阅图1及图2，为本实用新型应用于一具有电路装置91的携带式电子产品9第一实施例的方块图及电路图。该电路装置91电性连接有一受电端921和一电池93，较佳地，该电路装置91还具有一保护电路92，该保护电路92是电性连接于该受电端921与电池93之间。该无线数据传输及耐充双向无线充放电装置包含：一逻辑控制单元1A、一整流单元2、一升降压单元3、一第一逆流防止器4、一第二逆流防止器4a、一控制开关5、一第一超电容6以及第一共振组件单元7A。于本实用新型其它实施例中还包含一第三逆流防止器4b、一第二超电容(图未示)及电流电压侦测单元8。此外，本实用新型还包括分别以一数据及电力传输控制开关51及一数据及电力接收控制开关52取代第一逆流防止器4及第二逆流防止器4a，以及增加一第二共振组件单元7B、数据信号控制单元1B的实施例。

该逻辑控制单元1A具有第一～十控制脚11-20及电源脚1a、第一侦测脚1b、发射保持回路1c及第二侦测脚1d，而其未标示组件符号的脚则为接地脚。

该整流单元2为转换一直流讯号或一交流讯号，具有一输入端21、一 输出端22及复数个控制端，该输出端22电性连接于第一共振组件单元7A，复数个控制端分别电性连接于逻辑控制单元1A的复数个控制脚17、18、19、20，详细的连接关系于之后描述。

该升降压单元3具有一第一调压端31、一第二调压端32和两控制端33、34，该第二调压端32电性连接于该整流单元2的输入端21，该两控制端33、34分别电性连接于该逻辑控制单元1A的第一、二控制脚11、12，该逻辑控制单元1A的电源脚1a电性连接于该彼此相接的该第二调压端32和该输入端21。较佳地，该升降压单元3为一种具有同步整流的升降压单元3，且为金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)式同步整流。

该具有同步整流的升降压单元3包括一电感37和两彼此同向串联的第一金属氧化物半导体场效晶体管35、第二金属氧化物半导体场效晶体管36，该第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36各具一控制极(未标示组件符号)，该两控制极分别电性连接于该升降压单元3的两控制端33、34，该第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36于串联后的一端电性连接于所述第二调压端32，另端则接地，该电感37的一端电性连接于所述第一调压端31，另端则电性连接于该第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36之间。

该第一逆流防止器4具有一入口端41、一出口端42和一控制端43，该入口端41和出口端42分别电性连接于所述电池93的放电端931和该升降压单元3的第一调压端31，至于其控制端43则电性连接于该逻辑控制单元1A的第三控制脚13(作为发射辨识用)。较佳地，该逻辑控制单元1A的第四控制脚14进一步以回路方式电性连接于第三控制脚13，即图中所示的发射保持回路1c(作为持续保持在发射模式用)。

该控制开关5的一端电性连接于所述电池93的放电端931，另端则电性连接于该第一逆流防止器4的控制端43和该逻辑控制单元1A的第三控制脚13；其中，该控制开关5的另端与该第一逆流防止器4的控制端43的相接处，形成一第二节点431。较佳地，该控制开关5为一自动复位开关。

该第二逆流防止器4a亦具有一入口端41、一出口端42和一控制端43，在不包括第三逆流防止器4b的情况下，该出口端42和入口端41分别电性连 接于所述电路装置91的保护电路92的受电端921和该升降压单元3的第一调压端31，至于其控制端43则电性连接于该逻辑控制单元1A的第五控制脚15。

在不包括第三逆流防止器4b的情况下，该第一超电容6的一电极是电性连接于所述电路装置91的保护电路92的受电端921与该第二逆流防止器4a的出口端42的连接处，并在该连接处形成一第一节点61，第一超电容6的另一电极则接地。

第一共振组件单元7A电性连接整流单元2的二输出端22，包括相互电性连接的一电感71及一电容72，电感71及电容72可以串联或并联的方式连接。第一共振组件单元7A根据交流讯号产生一感应磁场，或者根据一感应磁场产生一感应电流，而当电感71及电容72具有的电感抗及电容抗互相抵消时，亦即电感71及电容72达到共振频率时可产生最大的电流。感应电流及感应磁场的产生将于以下内容描述。

较佳地，本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置的第一实施例还可进一步包含一第三逆流防止器4b，该第三逆流防止器4b亦具有一入口端41、一出口端42和一控制端43，该出口端42和入口端41分别电性连接于所述电路装置91的保护电路92的受电端921和该第一节点61，至于其控制端43则电性连接于该逻辑控制单元1A的第六控制脚16，由该逻辑控制单元1A的第六控制脚16能输出控制讯号，以控制该第三逆流防止器4b的ON或OFF，相对能控制是否对电池93充电。其次，则还可进一步包含一第二超电容(图未示)，该第二超电容并联于所述的电池93，当然，本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置所设置的超电容可为：仅设置所述的第一超电容6、仅设置所述的第二超电容(图未示)、或亦可同时设置所述的第一超电容6和第二超电容。

由于第一超电容6和第二超电容的阻抗低于电池93，故在被充电时会先对超电容充电，从而达到让超电容来抵挡每次充电时的突波问题；再者，超电容又易于被充饱，故将立即转而对电池93充电。

其中，请结合参阅图1、图2所示，各该逆流防止器(4、4a、4b)为具有一第一电阻46和两彼此相对向串联的第一、二金属氧化物半导体场效晶体管44、45，该两金属氧化物半导体场效晶体管于串联后的两端即为所 述逆流防止器的入口端41和出口端42，该第一、二金属氧化物半导体场效晶体管44、45各具一控制极(未标示组件符号)，该两控制极电性连接于该逆流防止器的控制端43，该第一电阻46的一端电性连接于该第一、二金属氧化物半导体场效晶体管44、45之间，另端则亦电性连接于该逆流防止器的控制端43。此外，各该逆流防止器(4、4a、4b)还具有一晶体管47和一第二电阻48，该晶体管47的第一极电性连接于该第一、二金属氧化物半导体场效晶体管44、45的控制极(未标示组件符号)，该晶体管47的第二极则接地，而该第二电阻48电性连接于该晶体管47的第三极与该逆流防止器的控制端43之间。

以下描述本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置第一实施例的发射模式：由于该无线数据传输及耐充双向无线充放电装置为默认为接收模式，因此，若欲进入发射模式，则须按压控制开关5来切换。

假设一设置有本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置的携带式电子产品9，欲将自身的电力由无线方式传输给另一设有无线充电装置的电子产品时，先按压控制开关5使的导通，电池93的电于经过控制开关5后，会再流经第三控制脚13(即：发射辨识控制脚)而让逻辑控制单元1A辨识目前是切换为发射模式，逻辑控制单元1A则进一步产生包括一传送模式讯号或一接收模式讯号的一控制讯号，于此实施例中，该控制讯号为一传送模式讯号。原本被第一逆流防止器4所挡住的电池93电力，当控制开关5导通后会导通该第一逆流防止器4而让电力通过，接着经过升降压单元3的第一金属氧化物半导体场效晶体管35而连接到逻辑控制单元1A的电源脚1a，以供电给逻辑控制单元1A。并利用第二逆流防止器4a的挡止而使电池93的电力不致于回充。当逻辑控制单元1A已辨识目前为发射模式时，还能利用发射保持回路1c(作为持续保持在发射模式用)而持续让第四控制脚14的发射保持讯号一直提供给第三控制脚13，达到发射保持的效果，从而能够保持在发射状态。

进一步而言，本实用新型还包含一电流电压侦测单元8，电性连接于逻辑控制单元1A的第一侦测脚1b及第一共振组件单元7A之间，用以侦测第一共振组件单元7A上的交流讯号。逻辑控制单元1A则根据电流电压侦测单元8侦测第一共振组件单元7A上的交流讯号，传送控制讯号至第一逆 流防止器4、第二逆流防止器4a、第三逆流防止器4b、升降压单元3及整流单元2，使得第一逆流防止器4、第二逆流防止器4a、第三逆流防止器4b、升降压单元3及整流单元2可根据控制讯号产生相对应的作动，所谓相对应的作动是指电路根据控制讯号产生相对应的开启或关闭。电流电压侦测单元8会侦测第一共振组件单元7A的相对侧是否存在待充的电子产品，若未侦测到，则逻辑控制单元1A即控制停止发射，所述侦测是由电流电压侦测单元8来侦测该第一共振组件单元7A的相对侧是否确有一负载存在。而是否有负载的侦测则是由判断第一共振组件单元7A是否产生感应电流或感应磁场。

若无负载：即停止发射；若有负载：该逻辑控制单元1A将由其第一、二控制脚11、12而输出PWM(波宽调变)讯号去驱动该升降压单元3中的第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36。由该些PWM讯号以使第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36能持续地以很高的频率进行交错的一开一关，当第二金属氧化物半导体场效晶体管36为开而第一金属氧化物半导体场效晶体管35为关时，由于第二金属氧化物半导体场效晶体管36和电池93的一端均为接地而形成一回路，从而使电池93的电力能经由第一逆流防止器4和升降压单元3的电感37，以流经第二金属氧化物半导体场效晶体管36，从而对电感37充电；当第一金属氧化物半导体场效晶体管35为开而第二金属氧化物半导体场效晶体管36为关时，来自电池93的电在通过电感37后，改走第一金属氧化物半导体场效晶体管35，使已充电的电感37能经过整流单元2而对外放电。

换言之，由第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36为一开一关、以及一关一开，以对电感37充电、以及让电感37放电。当有电流通过整流单元2内的电感71时，电感71会产生磁力线，相对侧的电子产品在感应到该磁力线后则会转换成电流。进一步而言，当无线数据传输及耐充双向无线充放电装置目前处于发射模式时，整流单元2转换直流讯号为交流讯号，并将交流讯号传送至第一共振组件单元7A。第一共振组件单元7A根据交流讯号产生感应磁场，此时，相对侧的电子产品在感应到感应磁场后则会产生感应电流。

再者，整流单元2包括至少二个或至少四个晶体管所构成的电路，当 整流单元2包括至少二个晶体管所构成的电路时，第一晶体管23及第二晶体管24以半桥的方式电性连接，当整流单元2包括至少四个晶体管所构成的电路时，第一晶体管23、第二晶体管24、第三晶体管25及第四晶体管26以全桥的方式电性连接。整流单元2于接收到传送模式讯号时，转换直流讯号转换为交流讯号。

当发射时，由电池93到整流单元2，其间所通过的升降压单元3内的第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36为升压(例如由3.6-4.2V的直流电，升压为5V左右的交流电)；反之，由整流单元2到电池93则为降压。

所述第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36的其中一者若是在控制升降压时，其中另一者则是在控制同步整流。

以下描述本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置第一实施例的接收模式：请参阅图3，为本实用新型二无线数据传输及耐充双向无线充放电装置的示意图，其分别为第一及第二无线数据传输及耐充双向无线充放电装置。为便于说明本实用新型的发射模式及接收模式，于图3A中绘示第一无线数据传输及耐充双向无线充放电装置电路图及图3B中绘示第二无线数据传输及耐充双向无线充放电装置电路图，亦即当第一无线数据传输及耐充双向无线充放电装置为发射模式时，第二无线数据传输及耐充双向无线充放电装置则为接收模式；反之，当第一无线数据传输及耐充双向无线充放电装置为接收模式时，第二无线数据传输及耐充双向无线充放电装置则为发射模式。当本实用新型第二携带式电子产品9的双向无线充放电装置的第一共振组件单元7A根据整流单元2上的交流讯号产生感应磁场时，设置有本实用新型第一无线数据传输及耐充双向无线充放电装置可在第一共振组件单元7A上产生感应电流，其先经由整流单元2，再经由电源脚1a而供电给逻辑控制单元1，接着，所接收到的电将经过升降压单元3而被降压。

承上所述，当整流单元2接收到接收模式讯号时，转换第一共振组件单元7A上的交流讯号转换为直流讯号。整流单元2的第一晶体管23、第二晶体管24、第三晶体管25及第四晶体管26于本实用新型中包括金属氧化物半导体场效晶体管或氮化镓场效晶体管(GAN FET)。本实用新型的交流讯号的频率介于10kHz至10MHz之间，于较低的频率(kHz)中，整流单元2 的晶体管适合使用金属氧化物半导体场效晶体管；于较高的频率(MHz)中，整流单元2的晶体管适合使用氮化镓场效晶体管。

逻辑控制单元1A还能由发射保持回路1c而控制第一逆流防止器4为OFF，并由逻辑控制单元1A的第五控制脚15所输出的控制讯号而控制第二逆流防止器4a为ON，从而使降压后的电经由第二逆流防止器4a以及用以吸收突波的第一超电容6(较佳地另再经过逆流防止器4b)而供电给携带式电子产品9的电池93，当然，其间可经过保护电路92的保护而将电池93的充电范围限制在预定范围内(例如：4-6V的直流电)，当电池93被充饱时，保护电路92乃控制停止充电，且若相对侧的电子产品在侦测不到有负载的情况下，也会自动停止放电(甚至于在放电时，若自身电池的电量已低于一设定值时，亦会停止放电)。

当逻辑控制单元1A切换为发射模式时，其第四控制脚14将持续输出一发射保持讯号，以保持第一逆流防止器4为ON；当逻辑控制单元1A切换为接收模式时，其第五控制脚15将持续输出一接收保持讯号，以保持第二逆流防止器4a为ON。

请参阅图4所示，本实用新型第二实施例的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，与第一实施例不同处在于该第二实施例没有第一实施例中的控制开关5，并改以携带式电子产品9所输出的控制讯号的控制来取代第一实施例的控制开关5。

如图，该携带式电子产品9的电路装置91具有一讯号输出端911，以经过人手的操控(例如：按压携带式电子产品9的实体按键、或由携带式电子产品9的触控屏幕而触控一虚拟按键)而经由该电路装置91的讯号输出端911输出一控制讯号。

本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置的第二实施例中，所述第一逆流防止器4的第二节点431电性连接于该讯号输出端911，以利用该讯号输出端911所输出的控制讯号来让逻辑控制单元1A(经由第三控制脚13)切换为发射模式。

请参阅图5A，为本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置第三实施例的示意图。与上述实施例不同之处在于第一逆流防止器4及第二逆流防止器4a分别以数据及电力传输控制开关51及数据及电力接收控 制开关52取代，其除了具有上述防止电力逆流的功能以外，还包括开启供给电力以加强数据传输及接收范围的功能。

数据及电力传输控制开关51具有一入口端41、一出口端42和一控制端43，入口端41和出口端43分别电性连接于所述电池93的放电端931和该升降压单元3的第一调压端31。数据及电力接收控制开关52具有一入口端41、一出口端42和一控制端43，该出口端42和入口端41分别电性连接于所述电路装置91的受电端921和该升降压单元3的第一调压端31，相似的功能、作用及连接关系如上所述，于此不再赘述。

请一并参阅图5B及图5C，为本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置第四实施例的示意图及电路图。于此实施例中，无线数据传输及耐充双向无线充放电装置还包括一数据信号控制单元1B，其功能相似于逻辑控制单元1A，用以根据传输及接收的数据产生逻辑控制信号，进一步控制数据及电力传输控制开关51及数据及电力接收控制开关52的开启或关闭。

第二共振组件单元7B包含相互电性连接的电感71B及电容72B，电感71B及电容72B可以串联或并联方式电性连接。于本实用新型未包含数据信号控制单元1B的实施例中，第二共振组件单元7B电性连接逻辑控制单元1A的第二侦测脚1d，数据及电力传输控制开关51的控制端43电性连接逻辑控制单元1A的第三控制脚13，数据及电力接收控制开关52的控制端43电性连接逻辑控制单元1A的第五控制脚15；于本实用新型包含数据信号控制单元1B的实施例中，第二共振组件单元7B、数据及电力传输控制开关51的控制端43、数据及电力接收控制开关52的控制端43电性连接数据信号控制单元1B。

承上所述，将本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置应用于携带式电子产品时，携带式电子产品本身具有近场通讯、蓝牙、WiFi或GSM的天线，并以天线产生传输或接收数据的信号，第二共振组件单元7B的功能用于由天线感应其它装置产生的信号，以根据感应的信号产生一数据接收控制信号至数据信号控制单元1B；或者根据数据逻辑控制单元1A或信号控制单元1B产生的数据传输控制信号产生感应的信号，并由天线传输数据信号，其中无线数据传输及接收的范围包括近场通讯、蓝牙、 WiFi或GSM的感应范围。此外，第一共振组件单元7A是用于传输及接收电力，而第二共振组件单元7B用于产生传输数据信号及感应数据信号的作动及原理相似第一共振组件单元7A传输及接收电力的作动及原理，于此不再详述。

于本实用新型未包含数据信号控制单元1B以及未包含第二共振组件单元7B的实施例中，数据及电力传输控制开关51及数据及电力接收控制开关52是根据逻辑控制单元1A的数据传输信号或数据接收信号开启或关闭，并由第一共振组件7A单元产生传输及接收数据的信号。

于本实用新型包含数据信号控制单元1B以及第二共振组件单元7B的实施例中，数据及电力传输控制开关51及数据及电力接收控制开关52是根据数据信号控制单元1B的数据传输信号或数据接收信号开启或关闭，并由第二共振组件单元7B产生传输及接收数据的信号。

据此，数据信号控制单元1B可根据第二共振组件单元7B感应天线传输或接收数据的信号，产生包括数据传输控制信号以及数据接收控制信号的逻辑控制信号，使得数据及电力传输控制开关51以及数据及电力接收控制开关52根据逻辑控制信号开启或关闭。数据及电力传输控制开关51以及数据及电力接收控制开关52其开启或关闭的作动原理相似于第一逆流防止器4及第二逆流防止器4a，于此不再赘述。

本实用新型的实施例包括可同时处理无线数据传输以及双向无线充放电的逻辑控制单元1A，或者包括分别处理无线数据传输功能的数据信号控制单元1B以及处理双向无线充放电功能的逻辑控制单元1A，其取决于系统整合芯片(SOC)的制造商。换句话说，无线数据传输及耐充双向无线充放电装置可整合为一系统整合芯片；或者，将传输及接收数据的NFC控制芯片整合或分开设置于数据信号控制单元1B中，如图5D所示。此外，蓝牙、WiFi或GSM等无线传输功能则根据用户本身使用的装置是否具备该些控制芯片，并可进一步与本实用新型的数据信号控制单元1B或者逻辑控制单元1A整合或分开设置。进一步而言，当本实用新型的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置设置于例如智能型装置的携带式电子产品时，若该携带式电子产品本身具有蓝牙、WiFi或GSM等无线传输功能时，则该携带式电子产品具有的NFC控制芯片搭配蓝牙、WiFi或GSM的无线传输技术 可进一步提升NFC传输及接收数据的范围；或者，将本实用新型的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置设置于以下各种实施例的装置中，而用户本身的装置(不一定必须是智能型装置)则可用以接收该装置所传送的电力并与该装置交换数据。

请参阅图6，为本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置应用于智能型手机P及智能型手表W的实施例。于此实施例中，智能型手机P设置有本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置(未图标)，可用于双向无线充放电及无线数据传输，其中，无线数据传输的手机可配备NFC控制芯片，用以无线传输数据。在实际使用时，智能型手表W只需配备单向接收电力的接收器以及NFC控制芯片，使得智能型手机P可针对智能型手表W进行无线充电以及无线交换数据。此外，若智能型手机P具有蓝牙、WiFi或GSM等无线传输功能时，则可由智能型手机P本身的电力增加与智能型手表W之间NFC交换数据的距离。

请参阅图7，为设置本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，并以无线交换数据的实施例。无线数据传输及耐充双向无线充放电装置设置于桌子T中，并以单向无线传输电力至用户的智能型装置以及无线交换数据。进一步而言，将本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置设置于智能型装置(例如智能型手机、智能型平板、智能型手表、个人计算机、笔记本电脑等)、各种家电产品(笔记本电脑、电冰箱洗衣机、电视机等)、家具(例如桌子、柜子、椅子、床柜等)、基地台(例如山上的观测站、电信基地台)、交通工具(汽车、机车、飞机、火车、公交车)以及各种感应闸门(例如大众运输交通工具的感应闸门、便利商店的刷卡机等)时，使用者只需将本身配备有接收电力接收器以及NFC控制芯片的智能型装置靠近上述具有无线数据传输及耐充双向无线充放电装置以及NFC控制芯片的例子中，则可由例如桌子T传输电力给智能型装置，以提供智能型装置电力。相似地，若提供桌子T的使用者亦可在桌子T内部设置蓝牙、WiFi或GSM天线，以进一步增加NFC交换数据的距离。

承上所述，用户的智能型装置本身在传输或接收数据的过程中并不需消耗本身的电力，而是可进一步由例如桌子T的装置所提供的电力强化(enhance)或增加NFC传输及接收数据的距离。进一步而言，由于公知的 NFC技术其电流通常不大于1瓦特，因而无法进行远距离的数据传输。然而，由设置本实用新型的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置于各种装置上，搭配装置本身设置蓝牙、WiFi或GSM的天线以无线传输数据，因此，可由该装置提供的充电电流可扩大与智能型装置之间传输及接收数据的范围。

于本实用新型的另一实施例中，是将无线数据传输及耐充双向无线充放电装置设置于山上的观测站或者户外的电信基地台。当使用者进行攀爬高山的活动时，若其智能型装置具有接收电力的接收器以及NFC控制芯片，当用户进入山上观测站的GSM感应范围时，由设置于观测站上的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，可针对用户的智能型装置进行无线充电以及无线传输数据；或者，用户的智能型装置亦可传输电力给观测站。传输的数据报括观测站上其设置的摄影机所拍摄的野生动物照片或影片。据此，本实用新型可提供用户更多的生活信息以及提供智能型装置电力。

于本实用新型的另一实施例中，将无线数据传输及耐充双向无线充放电装置设置于交通运输工具的感应闸门上，例如中国台北捷运，则使用者在进出感应闸门时，感应闸门可针对用户使用的智能型装置进行充电以及提供交通数据以及当地周围的生活信息等。

于本实用新型的另一实施例中，将无线数据传输及耐充双向无线充放电装置设置于办公室中，则使用者在其WiFi、蓝牙或GSM的感应范围内则可随时与任何用户后端的个人计算机或者服务器进行数据交换，并由个人计算机或服务器提供智能型装置电力。

综上所述，本实用新型的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置的特点在于：由超电容特殊的设置位置以及超电容的阻抗系低于电池，因此，被充电时会先对超电容充电，从而达到让超电容来抵挡每次充电时的突波问题，相对乃能避免每次对电池充电所造成的累积式损坏；由第一、二逆流防止器4、4a的逆流防止作用，以能避免漏电，相对具有省电功效；由升降压单元2为一种具有同步整流的升降压单元，较佳地为金属氧化物半导体场效晶体管式同步整流(MOSFET同步整流)，而据以提升升降压的效率；由所述第一～三逆流防止器4、4a、4b亦使用第一、二金属氧化物半导体场效晶体管44、45来做为逆流防止或做为开关的重要组件，使导通 时所损耗的电较低，所以放电效率会较高，从而提升无线充放电效率；由本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置的整流单元2可将直流讯号转换为交流讯号，或者转换交流讯号为直流讯号，使得第一共振组件单元7A可产生感应磁场，或者根据感应磁场产生感应电流，因而达到双向无线充放电的功效，进一步使设置有本实用新型的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置的携带式电子产品9为无线充电、亦能无线放电。

此外，由设置本实用新型无线数据传输及耐充双向无线充放电装置于各种装置及场所中，智能型装置可单向接收该装置所传输的电力而不需消耗用户智能型装置本身的电力，并由装置或该场所提供更大的电力(超过1瓦特)强化或增加智能型装置传输数据的距离，因而使得用户的智能型装置可在近场通讯、蓝牙、WiFi或GSM等各种感应范围内达到及时(real time)、远距离以及无线的数据交换、存取及更新，使得使用者可更便利的使用各种智能型装置。

以上所述，仅为本实用新型的较佳可行实施例而已，非因此即局限本实用新型的专利范围，举凡运用本实用新型说明书及图式内容所为的等效结构变化，均理同包含于本实用新型的权利范围内。

Claims (13)

1.一种无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，为应用于一具有电路装置的携带式电子产品，其特征是，该电路装置电性连接有一受电端和一电池，该无线数据传输及耐充双向无线充放电装置包含：

一逻辑控制单元，具有一电源脚、一第一侦测脚及复数个控制脚；

一整流单元，具有一输入端、二输出端及复数个控制端，其中该复数个控制端分别电性连接于该逻辑控制单元的复数个控制脚；

一第一共振组件单元，电性连接该整流单元的该二输出端；

一升降压单元，具有一第一调压端、一第二调压端和两控制端，该第二调压端电性连接于该整流单元的该输入端，该两控制端分别电性连接于该逻辑控制单元的第一、二控制脚，该逻辑控制单元的电源脚电性连接于彼此相接的该第二调压端和该输入端；

一数据及电力传输控制开关，具有一入口端、一出口端和一控制端，该入口端和出口端分别电性连接于所述电池的放电端和该升降压单元的第一调压端；

一数据及电力接收控制开关，具有一入口端、一出口端和一控制端，该出口端和入口端分别电性连接于所述电路装置的受电端和该升降压单元的第一调压端；

一第一超电容，其一电极电性连接于所述电路装置的受电端与该数据及电力接收控制开关的出口端的连接处，并在该连接处形成一第一节点，其另一电极则接地；以及

一第二共振组件单元，感应及传输无线传输数据或无线接收数据的一信号。

2.根据权利要求1所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，其特征是，该第二共振组件单元电性连接该逻辑控制单元的一第二侦测脚。

3.根据权利要求1所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，其特征是，该第二共振组件单元包含相互电性连接的一电感及一电容。

4.根据权利要求3所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置， 其特征是，该第二共振组件单元的该电感及该电容是以串联或并联连接。

5.根据权利要求1所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，其特征是，包括一数据信号控制单元，电性连接该数据及电力传输控制开关的控制端、该数据及电力接收控制开关控制端及该第二共振组件单元。

6.根据权利要求5所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，其特征是，该数据及电力传输控制开关根据该逻辑控制单元的一数据传输信号或者根据该数据信号控制单元的一数据传输信号开启或关闭，并由该第一共振组件单元或该第二共振组件单元传输数据。

7.根据权利要求5所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，其特征是，该数据及电力接收控制开关根据该逻辑控制单元的一数据接收信号或者根据该数据信号控制单元的一数据接收信号开启或关闭，并由该第一共振组件单元或该第二共振组件单元接收数据。

8.根据权利要求5所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，其特征是，数据信号控制单元包括一NFC控制芯片。

9.根据权利要求1所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，其特征是，该无线数据传输及耐充双向无线充放电装置为一系统整合芯片。

10.根据权利要求1所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，其特征是，该数据及电力传输控制开关的控制端电性连接该逻辑控制单元的第三控制脚。

11.根据权利要求1所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，其特征是，该数据及电力接收控制开关的控制端电性连接该逻辑控制单元的第五控制脚。

12.根据权利要求1所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，其特征是，无线数据传输及接收的范围包括一近场通讯、蓝牙、WiFi或GSM的感应范围。

13.根据权利要求5所述的无线数据传输及耐充双向无线充放电装置，其特征是，该携带式电子产品具有一近场通讯、蓝牙、WiFi或GSM的一天线，且该信号是根据该天线无线接收数据产生，或者根据该数据信号控制单元或该逻辑控制单元于传输数据时产生。