科技 | 全球首個LED隔空供電技術問世：5米內穩定傳輸，未來有望一束光給全屋充電

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

據介紹，該技術屬于光學無線輸電（OWPT）領域，其基本原理是將電能轉化為光能進行傳輸，再由光伏接收器將光能重新轉換回電能。與以往依賴激光的方案不同，這項新技術采用高功率 LED，為室內設備供電提供了一種更具前景的路徑。

該技術的核心優勢在于其高安全性與低成本。在物聯網設備密集的室內環境中，無線輸電系統必須遵守嚴格的安全規定，以避免對人眼和皮膚造成傷害。

傳統的激光方案因其高能量密度難以滿足這些要求，而基于 LED 的技術則本質上更加安全。研究團隊指出，這一特性讓其非常適合為室內物聯網設備構建可持續的基礎設施，并能借助 AI 圖像識別，實現對多個目標的同步、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，研究團隊開發了一套雙模自適應系統，能夠自動適應明亮和黑暗兩種室內環境。

該系統的關鍵在于一套由可調焦液體透鏡和成像透鏡組成的自適應光學系統，它能根據接收器的距離和大小自動調整光斑尺寸，從而確保最佳的能量傳輸效率。

為了實現精準的光束定位，該系統集成了一臺深度相機與一個由步進電機控制的可調反射鏡。深度相機中的 RGB 傳感器負責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境中也能清晰勾勒出接收器的輪廓，確保系統全天候穩定運行。

研究團隊進一步引入了基于 SSD 算法的卷積神經網絡（CNN），顯著提升了目標識別的精準度。在實驗中，該系統在光照和黑暗環境中均表現出無縫運行的能力，成功在最遠 5 米的距離上實現了高效、穩定的能量傳輸。根據研究報告，其使用的 LED 芯片輻射通量達到了 1.53 瓦。

來源：IT之家

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