日前，媒體報道稱東京科學(xué)研究所的團隊取得技術(shù)突破，首次將 LED 光能成功轉(zhuǎn)換為電能，實現(xiàn)了無需電池或電纜的無線供電。

據(jù)介紹，該技術(shù)屬于光學(xué)無線輸電（OWPT）領(lǐng)域，其基本原理是將電能轉(zhuǎn)化為光能進行傳輸，再由光伏接收器將光能重新轉(zhuǎn)換回電能。與以往依賴激光的方案不同，這項新技術(shù)采用高功率 LED，為室內(nèi)設(shè)備供電提供了一種更具前景的路徑。

該技術(shù)的核心優(yōu)勢在于其高安全性與低成本。在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備密集的室內(nèi)環(huán)境中，無線輸電系統(tǒng)必須遵守嚴(yán)格的安全規(guī)定，以避免對人眼和皮膚造成傷害。

傳統(tǒng)的激光方案因其高能量密度難以滿足這些要求，而基于 LED 的技術(shù)則本質(zhì)上更加安全。研究團隊指出，這一特性讓其非常適合為室內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備構(gòu)建可持續(xù)的基礎(chǔ)設(shè)施，并能借助 AI 圖像識別，實現(xiàn)對多個目標(biāo)的同步、不間斷供電。

為克服 LED 無線輸電在遠距離傳輸時的能量損耗以及在不同光照條件下的性能波動問題，研究團隊開發(fā)了一套雙模自適應(yīng)系統(tǒng)，能夠自動適應(yīng)明亮和黑暗兩種室內(nèi)環(huán)境。

該系統(tǒng)的關(guān)鍵在于一套由可調(diào)焦液體透鏡和成像透鏡組成的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，它能根據(jù)接收器的距離和大小自動調(diào)整光斑尺寸，從而確保最佳的能量傳輸效率。

為了實現(xiàn)精準(zhǔn)的光束定位，該系統(tǒng)集成了一臺深度相機與一個由步進電機控制的可調(diào)反射鏡。深度相機中的 RGB 傳感器負責(zé)識別光伏接收器的位置，而紅外傳感器則用于定位光束的照射點。

此外，研究人員還在接收器邊緣貼上了回歸反射膜，它能反射深度相機的紅外光，即使在完全黑暗的環(huán)境中也能清晰勾勒出接收器的輪廓，確保系統(tǒng)全天候穩(wěn)定運行。

研究團隊進一步引入了基于 SSD 算法的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），顯著提升了目標(biāo)識別的精準(zhǔn)度。在實驗中，該系統(tǒng)在光照和黑暗環(huán)境中均表現(xiàn)出無縫運行的能力，成功在最遠 5 米的距離上實現(xiàn)了高效、穩(wěn)定的能量傳輸。根據(jù)研究報告，其使用的 LED 芯片輻射通量達到了 1.53 瓦。

來源：IT之家

▼ 往期熱文推薦 ▼

【溫馨提示】文中部分圖片來源網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸屬原作者，若有不妥，請聯(lián)系告知修改或刪除。