TWI586070B - 同時無線電能及資料傳輸之裝置 - Google Patents

同時無線電能及資料傳輸之裝置 Download PDF

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TWI586070B
TWI586070B TW105119034A TW105119034A TWI586070B TW I586070 B TWI586070 B TW I586070B TW 105119034 A TW105119034 A TW 105119034A TW 105119034 A TW105119034 A TW 105119034A TW I586070 B TWI586070 B TW I586070B
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林俊良
黃志誠
郭彥霆
簡皓仙
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國立中興大學
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Description

同時無線電能及資料傳輸之裝置
本發明係有關一種同時無線電能及資料傳輸之裝置,尤指一種兼具充電站對車輛充電過程可同時進行資料傳輸相當方便、硬體成本低、資料傳輸可靠度高與具有隱密性之同時無線電能及資料傳輸裝置。
參閱第14、第15及第16圖,就傳統之無線充電技術而言,若以汽車進行無線充電為例,基本裝置係設一充電站80供一汽車90進行無線充電;該充電站80係具有一供電側電源81(例如一般家用110V、60Hz交流電源)、一供電側處理部82及一供電側線圈83。該汽車90係具有一被充端電池91、一被充端處理部92及一被充端線圈93;且該供電側線圈83與該被充端線圈93係相鄰貼近但不接觸。
其無線充電之原理為:該供電側電源81提供一電能,例如110V、60Hz交流電源,經該供電側處理部82進行交流轉直流,再經過該供電側線圈83而隔空不接觸的無線感應該被充端線圈93,使其產生相對應之電壓(當然有可能產生一些損耗及相位落後或其他差異),之後經過該被充端處理部92(可為整流、濾除雜訊、升壓或是降壓等處理),最後輸出至該被充端電池91。
然而,上述傳統之無線充電技術僅侷限於電能傳輸,無法進行資料傳送。
特別是,無法在充電的同時傳送車輛的車籍資料、電瓶狀態或是有關之資訊,必需另加設裝置進行感應及傳送,十分不便。
有鑑於此,必需研發出可解決上述習用缺點之技術。
本發明之目的,在於提供一種同時無線電能及資料傳輸之裝置,其兼具充電過程同時進行資料傳輸相當方便、硬體成本低、資料傳輸可靠度高與具有隱密性等優點。特別是,本發明所欲解決之問題係在於傳統無線充電裝置無法在充電的同時傳送車輛的車籍資料、電瓶狀態或是有關之資訊而十分不便等問題。
解決上述問題之技術手段係提供一種同時無線電能及資料傳輸之裝置,其包括:一供應單元,係包括一交流電源、一第一LC諧振電路、一第一整流器、一第一開關元件、一第一零交越偵測器、一第一主控制器及一資料解碼部;其中:該交流電源係供應一第一電能,該第一LC諧振電路係具有一第一接點、一第二接點、一第一線圈及一第一電容;該第一線圈及該第一電容係並聯,該第二接點之電壓係被定義為一工作電壓;該第一整流器係連接該交流電源,用以將該第一電能轉換為一直流電能,該第一整流器係具有一第一導線及一第二導線,用以將該直流電能輸出至該第一LC諧振電路之該第一接點及該第二接點;又,該第二導線中間設有一第五接點,該第五接點係接地;該第一開關元件,係設於該第二導線上之該第二接點及該第五接點之間;該第一開關元件具有一第一開關輸入端;當該第一開關輸入端為ON時,該第二導線之第二接點及該第五接點之間為通路,否則為斷路;該第一零交越偵測器,其輸入端係連接至該第二導線,當輸入為零時則輸出一ON訊號,否則為OFF; 該第一主控制器,其係讀入該第一零交越偵測器之輸出訊號,並轉輸出一第一控制信號至該第一第一開關元件;該資料解碼部,係用以讀取該第二接點之電壓信號後,進行解碼;一接收單元,係包括:一電池部、一第二LC諧振電路、一第二開關元件、一第二零交越偵測器及一第二主控制器;該電池部係用以接收電能,該第二LC諧振電路係具有一第三接點、一第四接點、一第二線圈及一第二電容;該第二線圈及該第二電容係並聯;該第二LC諧振電路係具有一第三導線及一第四導線,用以將電能輸出至該電池部;該第二開關元件係設於該第三導線上,該第二開關元件係具有一第二開關輸入端;當該第二開關輸入端為ON時,該第三導線為通路,否則為斷路;該第二零交越偵測器,其輸入端係連接至該第四導線,當輸入為零時則輸出一ON訊號,否則為OFF;該第二零交越偵測器係具有一比流器,其係連結該第二LC諧振電路,用以量測流經該第二線圈之工作電流;該第二主控制器,係讀入該第二零交越偵測器之輸出訊號,並轉輸出一第二控制信號至第二開關元件輸入端;藉此,該供應單元係能向該接收單元以無線方式傳送電能,且該接收單元係能在同時反向以無線方式傳送數據至該供應單元;當該供應單元向該接收單元以無線方式傳送電能時,該交流電源所供應之第一電能先經該第一整流器整流後而成為複數半波直流狀,每一半波之時間被定義為一個傳送週期,其係對應一時間基準時脈信號;每一傳送週期再切割為複數個傳送單位,每一傳送單位之時間包含一第一OFF時段及一第一ON時段,當在第一OFF時段時,使其第一LC諧振電路與該第二LC諧振電路會互感而接近同步;此時,該接收單元之該第二開關元件係隨該第一開關元件之開關而 不斷的關開,同時其每一傳送單位之時間亦產生一第二OFF時段及一第二ON時段;該資料解碼部係內建一參考電壓值,並讀取而將該第二接點之電壓信號與參考電壓比較後,得到一解碼後ON時間及一解碼後OFF時間;該第二控制信號係輸出至少一組傳輸訊號,其包括複數個傳輸碼,該傳輸碼係至少包括0及1;當欲在該接收單元之其某一傳送單位中傳輸1時,該接收單元之該第二開關元件之關之時間不延長;又,此時該解碼後ON時間係被認定為接收到資料1;當欲在該接收單元之其某一傳送單位中傳輸0時,該接收單元之該第二開關元件之關之時間延長一預定時間,由於該第一LC諧振電路與該第二LC諧振電路互感之作用,使得該資料解碼部所讀取該第二接點之電壓信號改變,並與該參考電壓比較後而得到一時間變長之解碼後ON時間,此時該解碼後ON時間係被認定為接收到資料0;藉此,而可傳送複數個傳輸碼。
本發明之上述目的與優點,不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中,獲得深入瞭解。
茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後:
10‧‧‧供應單元
11‧‧‧交流電源
12‧‧‧第一LC諧振電路
121‧‧‧第一線圈
122‧‧‧第一電容
13‧‧‧第一整流器
14‧‧‧第一開關元件
141‧‧‧第一開關輸入端
15‧‧‧第一零交越偵測器
16‧‧‧第一主控制器
17‧‧‧資料解碼部
20‧‧‧接收單元
21‧‧‧電池部
22‧‧‧第二LC諧振電路
221‧‧‧第二線圈
222‧‧‧第二電容
23‧‧‧第二開關元件
231‧‧‧第二開關輸入端
24‧‧‧第二零交越偵測器
241‧‧‧比流器
25‧‧‧第二主控制器
80‧‧‧充電站
81‧‧‧供電側電源
82‧‧‧供電側處理部
83‧‧‧供電側線圈
90‧‧‧汽車
91‧‧‧被充端電池
92‧‧‧被充端處理部
93‧‧‧被充端線圈
P1‧‧‧第一接點
P2‧‧‧第二接點
P3‧‧‧第三接點
P4‧‧‧第四接點
P5‧‧‧第五接點
Vc‧‧‧工作電壓
N1‧‧‧第一導線
N2‧‧‧第二導線
N3‧‧‧第三導線
N4‧‧‧第四導線
S1‧‧‧第一控制信號
S2‧‧‧第二控制信號
T1‧‧‧傳送週期
TBC‧‧‧時間基準時脈信號
T11‧‧‧前置處理欄位
T12A‧‧‧資料欄位
T12B‧‧‧從屬欄位
T2‧‧‧傳送單位
Q1Lo‧‧‧第一OFF時段
Q1Hi‧‧‧第一ON時段
Q2Lo‧‧‧第二OFF時段
Q2Hi‧‧‧第二ON時段
IREF‧‧‧參考電流
W1‧‧‧比較信號
VREF‧‧‧參考電壓
a、c‧‧‧延後載波週期
b、d‧‧‧特徵區
第1圖係本發明之應用例之示意圖
第2圖係本發明之參考電路圖
第3圖係本發明之第一整流器之整流前之波形圖
第4圖係本發明之第一整流器之整流後之波形圖
第5圖係第4圖之波形再切割後之波形圖
第6圖係本發明之供應單元與接收單元之連續時基訊號之對照之波形圖
第7圖係第6圖之數據傳輸過程之載波週期變化之波形圖
第8圖係本發明之供應單元向接收單元傳送電能之波形再切割之波形圖
第9A、第9B、第9C及第9D圖係分別為本發明之負載之輸出功率分別為300W、400W、600W、700W之輸出波形圖
第10圖係本發明之負載在400W至600W之間之輸出功率之波形圖
第11A、第11B、第11C及第11D圖係分別為第9A、第9B、第9C及第9D圖之第二開關元件之開關信號之OFF時間被刻意拉長時之電壓及電流產生變化之波形圖
第12圖係本發明之負載在400W至700W之間之輸出功率之波形圖
第13圖係為本發明之進行另一資料傳送時之實際波形比較之示意圖
第14圖係傳統裝置之示意圖
第15圖係傳統裝置之參考電路圖
第16圖係傳統裝置之電能整流前與整流後之波形圖
參閱第1、第2、第3、第4、第5、第6及第7圖,本發明係為一同時無線電能及資料傳輸之裝置,其包括:一供應單元10及一接收單元20。
關於該供應單元10(例如為充電站),係包括一交流電源11、一第一LC諧振電路12、一第一整流器13、一第一開關元件14、一第一零交越偵測器15、一第一主控制器16及一資料解碼部17。
該交流電源11係供應一第一電能。該第一LC諧振電路12係具有一第一接點P1、一第二接點P2、一第一線圈121及一第一電容122;該第一線圈121及該第一電容122係並聯。該第二接點P2之電壓係被定義為一工作電壓Vc。
該第一整流器13係連接該交流電源11,用以將該第一電能轉換為一直流電能,該第一整流器13係具有一第一導線N1及一第二導線N2,用以將該直流電 能輸出至該第一LC諧振電路之該第一接點P1及該第二接點P2;又,該第二導線N2中間設有一第五接點P5,該第五接點P5係接地。
該第一開關元件14,係設於該第二導線N2上之該第二接點P2及該第五接點P5之間;該第一開關元件14具有一第一開關輸入端141;當該第一開關輸入端141為ON時,該第二導線N2之第二接點P2及該第五接點P5之間為通路,否則為斷路。
該第一零交越偵測器15,其輸入端係連接至該第二導線N2,當輸入為零時則輸出一ON訊號,否則為OFF。
該第一主控制器16,其係讀入該第一零交越偵測器15之輸出訊號,並轉輸出一第一控制信號S1至該第一第一開關元件14。
該資料解碼部17,係用以讀取該第二接點P2之電壓信號後,進行解碼。
關於該接收單元20(例如設於車輛上),係包括:一電池部21、一第二LC諧振電路22、一第二開關元件23、一第二零交越偵測器24及一第二主控制器25。
該電池部21係用以接收電能,該第二LC諧振電路22係具有一第三接點P3、一第四接點P4、一第二線圈221及一第二電容222;該第二線圈221及該第二電容222係並聯;該第二LC諧振電路22係具有一第三導線N3及一第四導線N4,用以將電能輸出至該電池部21。
該第二開關元件23係設於該第三導線N3上,該第二開關元件23係具有一第二開關輸入端231;當該第二開關輸入端231為ON時,該第三導線N3為通路,否則為斷路。
該第二零交越偵測器24,其輸入端係連接至該第四導線N4,當輸入為零時則輸出一ON訊號,否則為OFF。該第二零交越偵測器24係具有一比流器241,其係連結該第二LC諧振電路22,用以量測流經該第二線圈221之工作電流Is。
該第二主控制器25,其係讀入該第二零交越偵測器24之輸出訊號,並轉輸出一第二控制信號S2至第二開關元件輸入端231。
藉此,該供應單元10係能向該接收單元20以無線方式傳送電能,且該接收單元20係能在同時反向以無線方式傳送數據至該供應單元10。
當該供應單元10向該接收單元20以無線方式傳送電能時,該交流電源11所供應之第一電能先經該第一整流器13整流後而成為複數半波直流狀,每一半波之時間被定義為一個傳送週期T1,其係對應一時間基準時脈信號TBC;每一傳送週期T1再切割為複數個傳送單位T2(如第8圖所示),每一傳送單位T2之時間包含一第一OFF時段Q1Lo及一第一ON時段Q1Hi,當在第一OFF時段Q1Lo時,使其第一LC諧振電路12與該第二LC諧振電路22會互感而接近同步;此時,該接收單元20之該第二開關元件23係隨該第一開關元件14之開關而不斷的關開,同時其每一傳送單位T2之時間亦產生一第二OFF時段Q2Lo及一第二ON時段Q2Hi。
該資料解碼部17係內建一參考電壓值,並讀取而將該第二接點P2之電壓信號與參考電壓比較後,得到一解碼後ON時間及一解碼後OFF時間。
該第二控制信號S2係輸出至少一組傳輸訊號,其包括複數個傳輸碼,該傳輸碼係至少包括0及1。
當欲在該接收單元20之其某一傳送單位T2中傳輸1時,該接收單元20之該第二開關元件23之關之時間不延長;又,此時該解碼後ON時間係被認定為接收到資料1。
當欲在該接收單元20之其某一傳送單位中傳輸0時,該接收單元20之該第二開關元件23之關之時間延長一預定時間,由於該第一LC諧振電路12與該第二LC諧振電路22互感之作用,使得該資料解碼部17所讀取該第二接點P2之 電壓信號改變,並與該參考電壓比較後而得到一時間變長之解碼後ON時間,此時該解碼後ON時間係被認定為接收到資料0;藉此,而可傳送複數個傳輸碼。
舉例而言,該交流電源11係為一般之市電,即110V,60Hz之交流電(如第3圖所示)。經該第一整流器13(習知橋式半波整流器)整流後為直流電(如第4圖所示),其中每一半波周期為1/120秒。
參閱第5圖,由於每一半波之時間被定義為一個傳送週期T1,其係對應一時間基準時脈信號TBC;換言之,每次傳送週期T1之起始點係與該時間基準時脈信號TBC之起始信號對齊,且此圖亦顯示相對應之該第一開關元件14(即Q1)之其工作電壓Vc及工作電流Is之波形。該每一傳送週期T1再切割為複數個傳送單位T2(如第8圖所示),例如分割為166.67個傳送單位T2,所以傳送單位T2之時間為1/120再除166.6後等於1/20000秒,即T2=50微秒。由於該第一開關元件14在每一傳送單位T2係為先OFF再ON,不斷重複,此OFF時間可占傳送單位T2之預定比例,例如10%,則為5微秒OFF,然後45微秒NO,同時可稱為90%之工作週期。當然,也可調整此OFF時間長短。
關於本案之時序,如第6圖所示,該供應單元10(一次側)利用該第一零交越偵測器15去產生比較信號。該第一主控制器16利用該信號去產生連續時基訊號TBC。該接收單元20透過該比流器241量測工作電流Is,去對一參考電流IREF比較來產生一比較信號W1,而該接收單元20(二次側)利用該比較信號W1去產生連續基本時序,又因一次側及二次側頻率相等,所以該供應單元10與該接收單元20具有相同之時序。
此外,在該接收單元20部份,其相對應之每一傳送週期T1中,係包含前置處理欄位(preamble)T11及資料欄位(data field)T12A;在供應單元10部份,其相對應之每一傳送週期T1中,係包含前置處理欄位(preamble)T11及從屬欄位(Shadow field)T12B。
本發明進行數據傳輸時其步驟分為(參閱第6及第7圖):
(1)當訊號於前置處理欄位(preamble)T11時:該第二開關元件23不進行任何載波週期改變之動作,兩側單元皆使用此段時期的載波週期來產生Tc(1)。
(2)當訊號於資料欄位(data field)T12A時:此時經該第二主控制器25控制該第二開關元件23,使之將載波週期調變出Tc(1)及Tz(0)(如第7圖之第三軌所示的延後載波週期a,該參考電流IREF則如第一軌所示,相對應產生一特徵區b)。
(3)當訊號從該資料欄位(data field)T12A傳送至該從屬欄位(Shadow field)T12B時,該供應單元10之該參考電壓VREF相對應產生一特徵區c(如第7圖之第四軌所示),其載波週期調變出Tc(1)及Tz’(0)(如第五軌所示的延後載波週期d)。
亦即,主要利用一預設值(△ref)作為判斷依據:當Tz’(0)>Tc(1)+△ref時,該供應單元10可以解碼出數位資料"0";否則,解碼為數位資料"1"。
其中,第7圖之第一軌是工作電流Is,與一參考電流IREF比較後成為第一軌之波形,第三軌則為第二開關元件23之ON/OFF狀態,第四軌為工作電壓Vc,而第五軌則為工作電壓Vc與一參考電壓VREF比較後之情形。
更詳細的說,由於該每一傳送單位T2之時間包含一第一OFF時段Q1Lo及一第一ON時段Q1Hi,當在第一OFF時段Q1Lo段時,使其第一LC諧振電路12與該第二LC諧振電路22會互感而接近同步;又因一次側及二次側頻率相等,所以該供應單元10和該接收單元20具有相同之時序。此時,由於該接收單元20之第二開關元件23也是透過該第二零交越偵測器24來動作,因此亦會隨該第一開關元件14之開關而不斷的關開,同時該每一傳送單位T2之時間亦產生一第二OFF時段Q2Lo及一第一ON時段Q2Hi時段,如第8圖所示。
參閱第7圖,本發明之重點即在於:當該第二開關元件23之第二OFF時段Q2Lo將其刻意拉長一預定時間時(即該延後載波週期a),則該工作電流Is之波形會改變(即該特徵區b),此時該第二LC諧振電路22同步影響該第一LC諧振電路12,使該第一LC諧振電路12之該工作電壓Vc之波形也隨之受影響而改變(即該特徵區c),此時,第7圖之第五軌之載波週期被拉長而成為Tz’(0)(即該延後載波週期d),而非Tc(1),即利用Tz’(0)>Tc(1)+△ref時,解碼出數位資料"0"。例如,此△ref設為3微秒。
反之,當第二開關元件23之第二OFF時段Q2Lo不刻意改變時,所得之解碼為數位資料"1"。
如第9A、第9B、第9C及第9D圖所示,本發明於負載(可為該電池部21)之輸出功率約為300W、400W、600W及700W。第一軌表示第一開關元件14開關信號(簡稱Q1)、第二軌表示工作電壓VC信號、第三軌表示工作電流Is信號,最後一軌表示該第二開關元件23之開關信號(簡稱Q2)。其中,圖中第一開關元件14之工作週期約40~60%,第二開關元件23工作週期為100%,即此時第二開關元件23為全開狀。而第10圖則表示,當介於400W至600W時,第二開關元件23之工作週期在100%與在94%時均有約85%以上之效率。
如第11A、第11B、第11C及第11D圖所示,本發明於負載(可為該電池部21)之輸出功率約為300W、400W、600W及700W。第一軌表示第一開關元件14開關信號(簡稱Q1)、第二軌表示工作電壓VC信號、第三軌表示工作電流Is信號,最後一軌表示該第二開關元件23之開關信號(簡稱Q2)。重點在於:標示有延後載波週期a係代表該第二開關元件23之開關信號(簡稱Q2)之OFF時間被刻意拉長,使其工作電流Is之波形會改變(標示有特徵區b),則該第一開關元件14之其工作電壓Vc(標示有特徵區c)之波形也隨之受影響而改變, 其載波週期隨之被拉長(標示有延後載波週期c)因此,透過Tz’(0)>Tc(1)+△ref之判斷,即解碼出數位資料"0"。但,第11A圖之300W之實測係解碼失敗。
又,第12圖代表在400W至700W之間,此工作電壓Vc之波形也隨之受影響而改變之時間與工作週期於94%至81%之區間中屬於線性關係,因此,可以利用此範圍來進行實務上之應用。
第13圖為本案進行另一資料傳送時之實際波形比較之示意圖,其亦表示本案確實可以在無線充電之同時,由接收單元20傳送所要之數據資料至供應單元10。
本發明之優點及功效可歸納如下:
[1]充電過程同時進行資料傳輸相當方便。本發明可於充電過程中,利用電能的波形直接夾帶資料回傳,不需另外加裝資料傳輸裝置,相當方便。充電過程同時進行資料傳輸相當方便。
[2]資料需解碼具有隱密性。本發明利用電能傳送過程,直接傳送資料,且需資料解碼部才能進行解碼,一般即使截取到電能的波形,也形同雜訊而已。故,資料需解碼具有隱密性。
[3]硬體製作成本低。本發明係利用無線充電線路的電壓訊號夾帶數位資訊,無須外加無線數位資料傳輸網路(如Bluetooth或wifi等)等硬體,故硬體製作成本低。
[4]資料傳輸可靠度高。本發明之收發兩端無一般無線連網系統需有收送端配對的問題,其通訊協定相當單純,故資料傳輸可靠度高。
以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明,對於該實施例所做的任何簡單修改與變化,皆不脫離本發明之精神與範圍。
10‧‧‧供應單元
11‧‧‧交流電源
12‧‧‧第一LC諧振電路
121‧‧‧第一線圈
122‧‧‧第一電容
13‧‧‧第一整流器
14‧‧‧第一開關元件
141‧‧‧第一開關輸入端
15‧‧‧第一零交越偵測器
16‧‧‧第一主控制器
17‧‧‧資料解碼部
20‧‧‧接收單元
21‧‧‧電池部
22‧‧‧第二LC諧振電路
221‧‧‧第二線圈
222‧‧‧第二電容
23‧‧‧第二開關元件
231‧‧‧第二開關輸入端
24‧‧‧第二零交越偵測器
241‧‧‧比流器
25‧‧‧第二主控制器
P1‧‧‧第一接點
P2‧‧‧第二接點
P3‧‧‧第三接點
P4‧‧‧第四接點
P5‧‧‧第五接點
Vc‧‧‧工作電壓
N1‧‧‧第一導線
N2‧‧‧第二導線
N3‧‧‧第三導線
N4‧‧‧第四導線
S1‧‧‧第一控制信號
S2‧‧‧第二控制信號

Claims (3)

  1. 一種同時無線電能及資料傳輸之裝置,係包括:一供應單元,係包括一交流電源、一第一LC諧振電路、一第一整流器、一第一開關元件、一第一零交越偵測器、一第一主控制器及一資料解碼部;其中:該交流電源係供應一第一電能,該第一LC諧振電路係具有一第一接點、一第二接點、一第一線圈及一第一電容;該第一線圈及該第一電容係並聯,該第二接點之電壓係被定義為一工作電壓;該第一整流器係連接該交流電源,用以將該第一電能轉換為一直流電能,該第一整流器係具有一第一導線及一第二導線,用以將該直流電能輸出至該第一LC諧振電路之該第一接點及該第二接點;又,該第二導線中間設有一第五接點,該第五接點係接地;該第一開關元件,係設於該第二導線上之該第二接點及該第五接點之間;該第一開關元件具有一第一開關輸入端;當該第一開關輸入端為ON時,該第二導線之第二接點及該第五接點之間為通路,否則為斷路;該第一零交越偵測器,其輸入端係連接至該第二導線,當輸入為零時則輸出一ON訊號,否則為OFF;該第一主控制器,其係讀入該第一零交越偵測器之輸出訊號,並轉輸出一第一控制信號至該第一第一開關元件;該資料解碼部,係用以讀取該第二接點之電壓信號後,進行解碼;一接收單元,係包括:一電池部、一第二LC諧振電路、一第二開關元件、一第二零交越偵測器及一第二主控制器; 該電池部係用以接收電能,該第二LC諧振電路係具有一第三接點、一第四接點、一第二線圈及一第二電容;該第二線圈及該第二電容係並聯;該第二LC諧振電路係具有一第三導線及一第四導線,用以將電能輸出至該電池部;該第二開關元件係設於該第三導線上,該第二開關元件係具有一第二開關輸入端;當該第二開關輸入端為ON時,該第三導線為通路,否則為斷路;該第二零交越偵測器,其輸入端係連接至該第四導線,當輸入為零時則輸出一ON訊號,否則為OFF;該第二零交越偵測器係具有一比流器,其係連結該第二LC諧振電路,用以量測流經該第二線圈之工作電流;該第二主控制器,係讀入該第二零交越偵測器之輸出訊號,並轉輸出一第二控制信號至第二開關元件輸入端;藉此,該供應單元係能向該接收單元以無線方式傳送電能,且該接收單元係能在同時反向以無線方式傳送數據至該供應單元;當該供應單元向該接收單元以無線方式傳送電能時,該交流電源所供應之第一電能先經該第一整流器整流後而成為複數半波直流狀,每一半波之時間被定義為一個傳送週期,其係對應一時間基準時脈信號;每一該傳送週期再切割為複數個傳送單位,每一該傳送單位之時間包含一第一OFF時段及一第一ON時段,當在第一OFF時段時,使其第一LC諧振電路與該第二LC諧振電路會互感而接近同步;此時,該接收單元之該第二開關元件係隨該第一開關元件之開關而不斷的關開,同時其每一傳送單位之時間亦產生一第二OFF時段及一第二ON時段;該資料解碼部係內建一參考電壓值,並讀取而將該第二接點之電壓信號與參考電壓比較後,得到一解碼後ON時間及一解碼後OFF時間; 該第二控制信號係輸出至少一組傳輸訊號,其包括複數個傳輸碼,該傳輸碼係至少包括0及1;當欲在該接收單元之其某一傳送單位中傳輸1時,該接收單元之該第二開關元件之關之時間不延長;又,此時該解碼後ON時間係被認定為接收到資料1;當欲在該接收單元之其某一傳送單位中傳輸0時,該接收單元之該第二開關元件之關之時間延長一預定時間,由於該第一LC諧振電路與該第二LC諧振電路互感之作用,使得該資料解碼部所讀取該第二接點之電壓信號改變,並與該參考電壓比較後而得到一時間變長之解碼後ON時間,此時該解碼後ON時間係被認定為接收到資料0;藉此,而可傳送複數個傳輸碼。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之同時無線電能及資料傳輸之裝置,其中,當該電池部之輸出功率為400~700W時,該第一開關元件之開關信號係介於30~70%之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之同時無線電能及資料傳輸之裝置,其中,當該電池部之輸出功率為400~700W時,該第二開關元件之開關信號係介於85~94%之間。
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